六、双曲扁壳——一般采用抛物线平移曲面
——因为f/L小,又称微弯平板型式组成 壳板
竖直的边缘构件(横隔构件) 薄膜梁
fmax/L<=1/5 (1/8~1/5) 拉杆拱1/8
长边 L=3~40m,可达100m 拱形桁架、刚架
?=(1/500~1/300)L, 空腹桁架一般?=60~80mm
要求:
四个交接处应有可靠的连接,使它们形成整体的箍,以约束壳面的变形。
横隔本身平面内应有足够的刚度,否则壳面将产生很大内力及弯矩。
特点:
矢高小,受力性能和经济效果较好,建筑造型美观单波多波为减少壳体边缘处的剪应力和弯曲应力,双曲扁壳不宜太扁;双向曲率不等时,
不宜超过2
较大曲率与较小曲率
底面长边与短边之比受力特点——主要是薄膜内力传递荷载壳体的中部区域——轴向受压——构造钢筋边缘区域——横向弯矩——放置承受M钢筋四角区域——顺剪力S很大,则主应力大
——配45( 斜筋承受主拉应力,
加厚,承受主压应力四边区域——顺剪力S很大——横隔计算同
长筒壳的横隔
受力合理,经济指标较好
20(40m2扁壳,计算?(板厚)=30mm
覆盖很大跨度,当跨度>30m时,采用双曲扁壳合理。
双曲扁壳工程实例清华七饭厅北京火车站:共6个双曲扁壳中央大厅,方形,35(35m2,f=7m,?=80mm
中间一个:21.5m(21.5m2,f=3.3m,
检票口通廊?=60mm
两侧四个:16.5(16.5m2,f、同上北京网球馆屋顶 R.C 双曲扁壳隆起的室内空间适应网球的运动轨迹,使建筑空间得到充分利用,平面:42(42m2,?=90mm
七、双曲抛物面壳结构型式及特点稳定性好,下凹方向——如同受拉的索网上凸方向——如同薄拱
一个方向压曲时,另一个方向的拉应力就会增大,
所以,提高稳定性。
也是直纹曲面,所以,壳面的配筋和模板制作较简便工程上常用的扭壳是从双曲抛物面中沿直纹方向切取的一部分,可以单块也可以组合成多种型式扭壳,型式新颖,深受欢迎,应用广泛。
受力特点——按无弯矩理论在竖向均布荷载作用下,曲面内不产生法向力,仅存在顺剪力 主拉应力——一系列受拉索 组成曲面主压应力——一系列受压拱
壳板中内力很小,厚度不是强度决定,由施工及稳定确定。
壳板与边缘构件邻接的区段——由于整体作用,产生局部M
四周设有直杆为边缘构件——承受壳板传来的顺剪力S
3.实例组合型双曲抛物面扭壳屋盖
——大连海运仓库,1971年建成。四块组合成1个双曲抛物面扭壳,一共16个,?=60mm
现浇R.C
每个扭壳:23(23m2 边缘构件:人字形拉杆拱
柱:700(700mm2,预制装配,柱顶标高7m。
八、幕结构——由双曲壳、折板演变而来
——双向曲折连续,受力性能好施工方便
实例:清华,地下食堂,学生娱乐中心组成:由整体联系的三角形或梯形薄板组成用作屋盖、楼盖 代替肋梁结构
地下室顶盖 ——节约钢材及水泥缺点:费模板,易漏水结构型式与尺寸幕顶支承在有柱帽的柱上
柱帽之间有水平板相互连接
柱帽宽度:(0.1~0.2)L
L大时或荷载大时,在幕角的下边与柱之间做支托(柱帽)
(2)幕顶直接支承在无柱帽的柱上,柱之间有肋形边梁
——适用于L小,荷载小时
方形柱网,L=(8~10)m时,采用幕结构合理
矢高 f=(1/8~1/12)L
幕结构板的最大:宽、厚、倾角 与折板结构相同
宜<=3.5m,<=100mm,宜<=30( 0
受力特点折板可按多跨连续板计算——平板(双向受力)
其他板(单向受力)
中间水平板或肋梁,不考虑连续性,两个方向分别当作梁计算幕角,考虑与柱帽连接处的承压强度及抗剪强度