交通建筑结构选型

交通建筑结构选型

结构选型 普通跨度（墙、框架结构） 大跨度（空间网架结构） 一、普通跨度的交通建筑 由于其跨度较小，通常采用 框架体系或（和）墙体系 做为竖向分体系。 由于层数较低，屋顶的设计通常十分具有流线感，常采用 钢结构的桁架、网壳等 。有的也会采用 平板屋顶 。 岳阳洞庭汽车站 岳阳洞庭汽车站 汽车站联合宾馆设计，使建筑在竖向上错落有致，突出建筑的垂直感，丰富建筑的体型 跨度较大，以椭圆形的形体构筑建筑的心脏，弧线的外表增添了建筑的流畅美 外观主要采用玻璃幕墙设计，大面积的采光，可以减少不必要的人工光同时体现建筑表皮轻盈剔透，具有现代感 站台设计 弧形扇面式站台造型美观大方，视角开阔，进出车方便；站台的宽度 4.5 米，有利于交通疏散；缺点是调度、站务不易掌握整个站台动态，一般需设监控设施 外部的人性化设计 弧形的 钢架板式悬挑 雨棚与弧形的站台呼应 大跨度空间结构的特点 刚度好，抗震性好，自重轻，经济性好。目前大部分空间结构都采用钢材、膜材等制作，轻质高强。由于空间结构具有三维受力特性，内力均匀，对集中荷载的分散性较强，所以能很好的承受不对称荷载或较大的集中荷载，整体刚度大。 便于工业化生产。空间结构的构件通常在工厂中制作，在工地上可以很快地安装起来。 形式多样化，造型美观。空间结构的形式丰富多彩，千变万化，个性鲜明，为建筑师的自由建筑创作提供了广阔的想象空间。——目前大跨度结构的建造和所采用的技术已成为衡量一个国家建筑水平的重要标志，许多宏伟而富有特色的大跨度建筑已成为当地的象征性标志和著名的人文景观。 建筑、结构和使用功能的统一。 二、大跨度的交通建筑 大跨度结构建筑是横向跨越30米以上空间的各类结构形式的建筑。 大跨度结构多用于交通建筑中的航空港候机大、飞机机库及其他大型公共建筑。 结构类型有折板结构、壳体结构、网架结构、悬索结构、充气结构、篷帐张力结构等 。 关于桁架结构 空间网架结构 一种有很多杆件以一定规律组成的网状结构。 杆件间相互支撑，形成多向受力的空间结构，故整体性强、稳定性好、空间刚度大，有利于抗震。 杆件主要受轴向力，充分发挥材料强度，节省材料。 网架 网壳 网架与网壳的定义 网格结构：由很多杆件通过节点，按照规律的几何图形组成的空间结构，包括网架结构和网壳结构。 网架结构：双层或多层平板形网格结构。 网壳结构：曲面形网格结构。 网架 网壳 大跨度交通建筑选例 本溪市长途客运站（网架） 京都火车站（网架） 武汉火车站（网壳） 本溪市长途客运站 空间网架结构 本溪市长途客运站的候车大厅采用的是正放四角锥体网架，角锥体系臂交叉桁架刚度大，受力性好。 入口处飘顶采用了 上下玄均为方格，上下玄错开半格 适用范围：中小跨度结构 型式： 1 正放四角锥体网架 2 斜放四角锥体网架 京都火车站 京都火车站是日本建筑师原广司的代表作，是一个综合建筑体，包括酒店、百货、购物中心、电影院、博物馆、展览厅、地区政府办事处、停车场等。 京都被誉为通向日本历史之门。 原广司的方案意图是设计成地理上的、作为城市通向 / 历史之门的聚集场所 ( concourse) 。 这一意图的表达手法是在新车站内设置了一座巨大的厅来反映城市之门的意象。 横向布置的大厅进深 27 m, 最高处达 60 m, 横向宽 470 m, 且呈两端高起、中间低的谷状 , 大厅两端开敞 , 顶部覆以曲面的 金属网架和玻璃 。 曲线雨棚：多面项的结构 车站本身的设计重点就在于它多面项的结构，从位于内部中间楼层的大型中庭向另一端望去，更能发现整体结构的非对称与协调的美感 为了凸现非对称的关系，因此，选择正中央的位置，以上方的横梁作为切割线,以凸显画面中所呈现的放射线架构。而左面、右上方的钢架，以及右边的建筑体区块，则表现了几何与重叠性的协调美感 结构与设计的关系 进入大厅 , 首先会看到京都的天空。建筑师在此处也意图表现 / 境界存在 , 同时也不存在的日本传统美学理念。 （见右图） 雨棚与大厅内部设计 中央入口广场上的雨棚，采用网架的桁架结构。结构杆件通过一定规律，几何组合，节点连接，序列感很强，使得大厅空间变成一个整体 , 没有分层的感觉 ; 大厅内部结构大厅地面向东西两翼不断升高 , 。不过在各个层面高度上与各层的使用空间都形成回路 , 使得位于不同层面上的使用空间都融于大厅 , 即所谓 / 聚集场所。 空中地面层 京都车站的一个重要之处是设置了所谓的“空中地面层”。这一层面的设置主要是为了技术层面上的要求。京都车站位于电铁和地铁的交叉点上，底层用于车站的部分要求大跨度，且跨越地铁线， 跨度要求达 50m 。因此在距地面 15m 采用 4m 高的空间 桁架结构 形成了一个整体的空间基盘，中部透空与大厅相连，在此基盘之上可以 灵活布置不同的建筑开间。 内部空间与网架结构的关系 天顶采用网架结构，是现代建筑大面积天顶的做法 空间的开合处理 为消除旅客上车前的紧张心理，的玻璃幕墙，使整个北侧的检票处采用的大片大厅宽敞明亮，可以看到站台上发车动态。 使用网架结构，可以营造一大天顶，给人空间开阔的感觉。 网架结构的优点 网架结构较平面结构节省材料，比传统钢屋架节省 20-30% 钢用量 网架结构刚度大，整体性好，抗震能力强 雨水管道、空调管道、工艺管道均可以在上下弦之间空间通过，降低建筑层高适用于大柱网的建筑，结构具有足够大的空间，采光通风好 网架结构是由规律的杆件和节点构成，便于构建生产定型化、工业化、工厂画、商品化，运输和施工均方便 武汉火车站 首层为铁路桥梁结构，上层则为大跨度空间流线型金属钢结构，主拱最大跨度为116m，高度为50m，最高点距离地面58m。可实现“等候式”及“通过式”相结合的进站模式，而旅客更可在站厅俯瞰所有停靠于站台上的列车。 网壳结构 中央站房屋面的支承结构由五榀主拱、半拱和斜立柱组成 ( 图 3) , 五榀的间距基本为 6415m, 最大主拱跨度为 116m 。屋面结构为正交正放式网壳结构 [1] , 其上弦平面布置交叉撑。其中 , 上下弦采用圆管 , 腹杆有两种形式 : 刚性圆腹杆和柔性钢拉棒 ; 上弦面内交叉撑采用柔性钢拉棒。 网壳结构体系的优点 1 、 屋面以网壳结构覆盖 , 这种格构式结构的长处是对屋面形状进行了离散 , 易于实现 , 而且刚度较大 , 比较适宜该建筑形状复杂、荷载形式多的特点。 2 、 根据屋面形状的走势 , 网壳的支承结构采用拱无疑是最为适宜的。拱的优势是具有较大的面内刚度 , 能够较为充分地利用材料的轴向强度 , 而且可以为建筑留出较大的空间。 3 、网壳与拱的距离可以进行一定量的调节 , 便于实现屋面与支撑结构脱开的效果。 4 、 拱与网壳的结合 , 不是简单的支承与被支承的关系。二者的结合会展现出新的工作性态 ——— 拱是网壳的支承 , 而网壳又大大增加了拱的刚度。事实上 , 该结构是网壳与拱组合而成的杂交结构。 框架结构 另外，结构表现主义建筑师卡拉特拉瓦，善于根据传力方式的转化设计构件 , 从而形成他独特的建筑语言。 框架体系的支撑结构包括梁柱两部分。梁是卡拉特拉瓦处理变化最多的结构形式，他喜欢以拱梁代替直梁。 东方火车站 树一样的柱子形成了“森林” 平缓的混凝土拱托着防风屋顶 下面站台处是玻璃和钢构成的顶棚 里昂铁路航空站 彼此相交的混凝土拱呈对角线地跨越站台 V 形的混凝土墩子上汇合了 4 道钢拱的端点 中心的拱券随着屋顶的形式形成一个有挡板侧翼结构的屋脊 结构形式总结 通过分析案例发现： 大跨度与普通梁板柱的结构形式的在结构设计当中，是可以相互结合的。根据不同功能分区可采用不同的结构形式。 屋顶设计是做此类建筑结构设计时的重点，也是建筑形式发挥空间最大的地方。而不同的结构形式相结合的部位（即节点设计）则是结构设计的难点。