半透明商業(yè)廣場雨棚搭建的透光性特點(diǎn)
透光性:半透明是商業(yè)廣場雨棚搭建最顯著的特征,與其它材料相比,無論是在美觀上或是在操作上,都有顯著的優(yōu)越性;散射光線,消除眩光,能將光線廣泛地漫射到其內(nèi)部空間;材料內(nèi)部涂層具有較高的反射率,能在夜間保持室內(nèi)的照明效果;夜間逆光照射下表面發(fā)光;自然照明,節(jié)省能源。
能源節(jié)省:商業(yè)廣場雨棚搭建外形美觀,同時(shí)又為人們創(chuàng)造了自然光采光的環(huán)境,與玻璃材料相比,它大大減少了熱量的傳遞,與不透光的材料相比,減少了室內(nèi)照明用電,使用商業(yè)廣場雨棚搭建對(duì)能源問題的影響:在熱帶地區(qū),減少了空調(diào)制冷用電量;在寒冷地區(qū),增加了室內(nèi)取暖設(shè)備的用電
商業(yè)廣場雨棚搭建又叫張拉商業(yè)廣場雨棚搭建,是以建筑織物,即膜材料為張拉主體,與支撐構(gòu)件或拉索共同組成的結(jié) 構(gòu)體系,它以其新穎獨(dú)特的建筑造型,良好的受力特點(diǎn),成為大跨度空 間結(jié)構(gòu)的主要形式之一。
膜材料是指以聚酯纖維基布或pvdf、pvf、ptfe等不同的表面涂層,配以優(yōu)質(zhì)的pvc組成的具有穩(wěn)定的形狀,并可承受一定載荷的建筑紡織品。它的壽命因不同的表面涂層而異,一般可達(dá)成12—50年.商業(yè)廣場雨棚搭建建筑不但在體育設(shè)施上一展風(fēng)采也同樣適應(yīng)于各種建筑。如動(dòng)物園的鳥藝表演場、各類動(dòng)物的表演館和飼養(yǎng)館、公路收費(fèi)站、加油站、園林景觀、海濱休閑設(shè)施、會(huì)議展廳、會(huì)所、劇場、地下通道和地下商城入口、廣場標(biāo)志建筑、體育館、候車/候機(jī)大廳、各類展廳等。摘要:現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要挑戰(zhàn)特別高聳、特大跨度、特別新穎的結(jié)構(gòu)形式,更體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中貫徹殼持續(xù)發(fā)展的理念,綜合考慮美學(xué)、社會(huì)、環(huán)境的要求。現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念與方法是貫穿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全過程的力學(xué)概念和體系特點(diǎn)的應(yīng)用,同時(shí)在設(shè)計(jì)和施工全過程中強(qiáng)調(diào)并貫徹可持續(xù)發(fā)展理念。
關(guān)鍵詞:建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);發(fā)展現(xiàn)狀;可持續(xù)發(fā)展;綠色;前景。1.引言:
結(jié)構(gòu)是建筑物的骨骼。人有人的骨骼,動(dòng)物有動(dòng)物的骨骼。大千世界千奇百怪的生命 體,很多都依賴骨骼承托身體的重量。地球上的生物進(jìn)化規(guī)律是:越是高級(jí)的動(dòng)物,骨骼就 越復(fù)雜。而建筑也同樣,建筑的造型、空間等等內(nèi)容,都依賴它的骨骼-------結(jié)構(gòu)承托著。我們關(guān)注結(jié)構(gòu)的時(shí)候,首先要關(guān)注它的可靠性,此外,很重要的就是關(guān)注它的形態(tài)??梢哉f,沒有結(jié)構(gòu),就沒有造型,也就沒有空間。
結(jié)構(gòu)是建筑的語法。也就是說,結(jié)構(gòu)規(guī)律是建筑設(shè)計(jì)中必須遵守的法則。詩歌是優(yōu)美的語言藝術(shù),但是個(gè)有著比普通語言更嚴(yán)格的格律要求。音樂是傳達(dá)感情的美妙聲音,但無論是旋律進(jìn)行還是和聲配器都不是隨意涂抹音符就能演奏出動(dòng)聽的音響的。結(jié)構(gòu)規(guī)律就好像是詩歌的格律、音樂的和弦,它是人類對(duì)自然美的提煉和再創(chuàng)造。規(guī)律雖然有時(shí)顯得刻板,但是如果能夠熟練的駕馭它,就可以脫口吟誦出美麗的詩篇,就可以脫口吟唱出優(yōu)美的旋律。
2.建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1. 梁式建筑結(jié)構(gòu)
梁式結(jié)構(gòu)體系主要由主梁、次梁組成,由于梁所處的位置不同,其受力特點(diǎn)也就不同,分為邊梁、肩梁以及懸臂梁。梁按跨數(shù)分類,可以分為單跨梁、連續(xù)梁、多跨交接梁、懸臂梁;按曲線形狀分類,可以分為直梁、折線梁、曲線梁;按材料分類,可以分為石梁、木梁、鋼梁、鋼筋混凝土梁、預(yù)應(yīng)力混凝土梁、鋼------混凝土組合梁等。
2.2. 桁架結(jié)構(gòu)
桁架是對(duì)梁式結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的深化。在中世紀(jì)的歐洲,木桁架已經(jīng)廣泛采用,很多教堂等建筑結(jié)構(gòu)都可以看到桁架的身影。桁架多應(yīng)用于受彎構(gòu)件,若從整體上看,在外荷載的作用下,簡支桁架所產(chǎn)生的彎矩圖與剪力圖都與簡支梁式的相似。桁架按外形分類可以分為三腳架屋架、梯形屋架、拋物線屋架、折線型屋架、平行弦屋架;按腹桿布置分類可以分為三角形腹桿系、帶腹桿的三角形腹桿系、半斜腹桿系、組合腹桿系;按幾何組成方式分類,可以分為簡單桁架、聯(lián)合桁架、復(fù)雜桁架。2.3. 拱結(jié)構(gòu)
拱結(jié)構(gòu)是使構(gòu)件擺脫彎曲變形的一種突破性發(fā)展,因此,拱結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能比桁架結(jié)構(gòu)的更加顯著,而且它為抗壓性能好的材料提供了一種理想的結(jié)構(gòu)模型。不過,拱結(jié)構(gòu)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是產(chǎn)生水平力,而且與跨度有關(guān)系,跨度越大,它的水平力越大。因此,一般拱結(jié)構(gòu)的難點(diǎn)都在于水平力的處理。理想的拱曲線,將不產(chǎn)生彎矩,只承受壓力的作用。拱的應(yīng)用十分廣泛,如橋、屋頂、窗洞、門洞、水壩、體育館等。在今天的中國,拱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用取得了巨大的成功。如上海的盧浦大橋,堪稱世界拱橋;重慶的朝天門大橋,北京首都國際機(jī)場三期航站樓,拉薩河鐵路橋,沈陽渾河三號(hào)橋,浙江義烏丹溪大橋,鄭州黃河二橋等。
2.4. 高層建筑結(jié)構(gòu)
高層建筑結(jié)構(gòu)體系和房屋高度的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。城市人口集中、用地緊張及商業(yè)競爭的激烈化,促使了高層建筑的出現(xiàn)與發(fā)展。高層建筑往往是城市建設(shè)發(fā)展程度的標(biāo)志,甚至成為城市的名片。
2.5. 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
網(wǎng)架的另一個(gè)名字叫做空間桁架,就是在空間中展開的桁架。如果說桁架是梁的一種變形,網(wǎng)架就可以看做是板的一種變形。兩者之間從外觀上的區(qū)別在于桁架可以看成是延著一個(gè)線性的維度展開的,各根之間有一定的空隙;而網(wǎng)架是個(gè)方向連續(xù)展開的三角構(gòu)架形式,整體來看是一種面的感覺。網(wǎng)架有很多技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn),首先,它自重小,比平面桁架節(jié)省更多的鋼材,這一點(diǎn)與混凝土有很大區(qū)別。并且,網(wǎng)架不像拱或懸索似的有水平推力或拉力,比較自由。網(wǎng)架的高跨比可以達(dá)到1:20,也能節(jié)省更多的使用空間。
2.6. 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)
網(wǎng)殼是網(wǎng)架的另一種衍生品。可以把網(wǎng)殼看作是網(wǎng)架與殼體的結(jié)合,或者是曲面上的網(wǎng)架。許多混凝土殼體都有著極其瑰麗的外形,但是由于施工不方便,而且混凝土自重過大,現(xiàn)在已經(jīng)很少做混凝土的殼體了,取而代之的是各種鋼結(jié)構(gòu)的殼體。從形式上可以把殼分成筒殼、球殼等。事實(shí)上,曲面有多少種形式,殼體就有多少種造型。最為常見的如筒殼,就是呈柱面的殼體。網(wǎng)殼可以像網(wǎng)架一樣由上下弦和腹桿組成的,這種一般稱為雙層網(wǎng)殼。另一方面,由于網(wǎng)殼可以拱起一個(gè)矢高,形成推力結(jié)構(gòu),整體形成推力網(wǎng)絡(luò),因此可以做成推力的網(wǎng)殼,很有表現(xiàn)力。而桁架的方向也很有講究,一般桿件為垂直兩向十字形的稱為正交網(wǎng)殼或雙向網(wǎng)殼,也有形成“米”字形桿件交叉的稱為三向網(wǎng)殼。結(jié)合起來,可以有“雙層三向筒殼”、“單層雙向筒殼”等許多形式。
2.7. 懸索結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)作為承載結(jié)構(gòu)有著悠久的歷史,古代帳篷就是房屋尋索結(jié)構(gòu)的雛形。世界上我國最早使用竹、藤等材料做成跨越河流山谷的懸索橋?,F(xiàn)代懸索結(jié)構(gòu)始于20世紀(jì)初的懸索橋,自20世紀(jì)50年始,懸索結(jié)構(gòu)也開始應(yīng)用到房屋建筑中。鋼鐵工業(yè)的發(fā)展為近代懸索結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生提供了物質(zhì)條件。近40年來,懸索結(jié)構(gòu)得到了較大的發(fā)展。在美國、歐洲、日本等國家地區(qū),懸索結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在體育館、展覽館、飛機(jī)庫等中、大跨度建筑中。世界上最早的現(xiàn)代懸索屋蓋是美國于1953年建成的Releigh體育館,采用以兩個(gè)斜放的拋物線拱為邊緣構(gòu)件的鞍形正交索網(wǎng)。中國現(xiàn)代懸索結(jié)構(gòu)的發(fā)展始于20世紀(jì)50年代后期和80年代。北京的工人體育館和杭州的浙江人民體育館是當(dāng)時(shí)的兩個(gè)代表作。
2.8. 商業(yè)廣場雨棚搭建
商業(yè)廣場雨棚搭建也稱織物結(jié)構(gòu),是20世紀(jì)中葉發(fā)展起來的一種全新的建筑結(jié)構(gòu)形式,它的發(fā)展引發(fā)了一種全新概念的建筑方式,即用多種高強(qiáng)薄膜材料及輔助結(jié)構(gòu)通過一定的方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力,并形成應(yīng)力控制下的某種空間形態(tài),作為覆蓋結(jié)構(gòu)或建筑物的主體,并具有足夠的剛度以抵御外部荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。進(jìn)入21世紀(jì),我國的商業(yè)廣場雨棚搭建建筑迅速發(fā)展,從花園小品到萬人體育場,更有“水立方”等作品。具體分類為充氣商業(yè)廣場雨棚搭建、張拉式商業(yè)廣場雨棚搭建、骨架式商業(yè)廣場雨棚搭建。
2.9.混合結(jié)構(gòu)體系
混合結(jié)構(gòu)體系是多種結(jié)構(gòu)體系按一定的規(guī)律組合在一起形成的結(jié)構(gòu)體系。它反映了人類對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步加深。如煙臺(tái)體育館,其結(jié)構(gòu)組成就是斜拉索+拱架+鋼桁架+膜;沈陽奧林匹克體育中心,其結(jié)構(gòu)組合就是網(wǎng)殼+空間桁架;長春國際會(huì)展中心,其組合結(jié)構(gòu)就是桁架+拉索。
3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前景展望
現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是為了滿足人們對(duì)建筑功能的更高要求,這些建筑功能不僅僅是建筑高度的增加(世界樓的記錄不斷被刷新)、橋梁的跨度的增加(跨度距離也在不斷唄刷新)、新型結(jié)構(gòu)體系的增加(新體系與新材料的不斷出現(xiàn)與應(yīng)用),這些建筑功能更多的體現(xiàn)在“綠色”的可持續(xù)發(fā)展方面?,F(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程必須滿足社會(huì)、人和自然的協(xié)調(diào)發(fā)展?,F(xiàn)代的高層結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)并不是一味的求高、寬、大,而是更強(qiáng)調(diào)“功能需要”,強(qiáng)調(diào)“節(jié)約能源”和“與環(huán)境友好”。為此,工程師需要在總體構(gòu)思上考慮美學(xué)與可持續(xù)發(fā)展理念,
同時(shí)應(yīng)用力學(xué)的概念和體系結(jié)構(gòu)的框架,融合結(jié)構(gòu)的分解與集成,將復(fù)雜的整體結(jié)構(gòu)化簡為 簡單三維整體結(jié)構(gòu)、二維平面子結(jié)構(gòu)乃至一維線性或非線性構(gòu)件,并將這些結(jié)構(gòu)構(gòu)件集成為滿足高聳、大跨、空間等不同功能要求的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)代結(jié)構(gòu)的主要特征如下:
3.1. 高聳:
由于城市用地的限制,高聳或高層建筑已成為今后的一個(gè)發(fā)展方向。在繼上海環(huán)球金融中心(101層492米高)和上海金茂大廈(88層,402.5米高)建成之后,更高的上海中心正在施工之中。超高層建筑設(shè)計(jì),除了眾所周知的地震響應(yīng)之外,與建筑高度成量級(jí)增加的風(fēng)荷載和其側(cè)向變形以及基底傾覆力矩都將是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)。
3.2. 大跨:
縱橫的江河大川,使我國成為大跨橋梁集中的地方。我國的大跨橋梁形式一般是斜拉橋、懸索橋和各類拱橋。如已建成的江陰長江大橋,其懸索橋主跨為1385米。上海盧浦大橋和重慶朝天門長江大橋,均為鋼結(jié)構(gòu)拱橋,跨度分別是540米和552米,位列目前世界上大跨度拱橋前列。隨著橋梁跨度的增加,風(fēng)振、地震和結(jié)構(gòu)體系或構(gòu)件的其他動(dòng)力與穩(wěn)定問題都將顯得日益突出,為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析和災(zāi)難防范帶來極大的困難與挑戰(zhàn)。
3.3. 新穎:
隨著21世紀(jì)大規(guī)模的建設(shè),各類面向新世紀(jì)需求的新穎結(jié)構(gòu)也將層出不窮。新穎結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是體態(tài)的奇特與受力的復(fù)雜,目前尚缺乏現(xiàn)成有效的分析計(jì)算方法和設(shè)計(jì)規(guī)程,使結(jié)構(gòu)的工作性態(tài)難于預(yù)測(cè)和控制。
3.4.可持續(xù)發(fā)展:
人與自然界的協(xié)調(diào)發(fā)展是必要的,在人工自然中,人的活動(dòng)正是一種不可忽視的引起與放大漲落的力量,它所引起的自然環(huán)境的改變有時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過自然界自己的自然因素的改變所引起的自然平衡的改變。海德格爾指出:“人不在是在者的主人,人是在者地看護(hù)者。”只有樹立科學(xué)的發(fā)展觀,人類才能成為在者地看護(hù)著。工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屬科學(xué)技術(shù)范疇,建造人工自然,所以討論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可持續(xù)性要先從整體上敘述科學(xué)技術(shù)與可持續(xù)性發(fā)展的辯證關(guān)系??茖W(xué)技術(shù)在當(dāng)今時(shí)代和人類社會(huì)的聯(lián)系越來越緊密,在這種關(guān)系中突顯出了顯著的二重效應(yīng):一方面人類社會(huì)的發(fā)展需要科學(xué)技術(shù)來推動(dòng),科學(xué)技術(shù)給人類帶來了巨大的物質(zhì)財(cái)富,成為改造自然、推動(dòng)社會(huì)前進(jìn)的強(qiáng)大物質(zhì)力量;另一方面,科學(xué)技術(shù)也使人對(duì)自然進(jìn)行著肆無忌憚的破壞,人與自然的關(guān)系惡化,人類面臨著嚴(yán)峻的生存危機(jī)。因此保護(hù)環(huán)境、節(jié)省能源和資源是全社會(huì)所關(guān)心的問題,可持續(xù)建筑發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,關(guān)系到子孫后代的生存環(huán)境。
4.結(jié)語一個(gè)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),它不僅要能使建成的建筑物充分滿足使用者和社會(huì)所期望的各種要求,更要能滿足社會(huì)的可持續(xù)性發(fā)展的需要。我們應(yīng)立足于現(xiàn)今時(shí)代的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)史,展望未來的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的發(fā)展趨勢(shì),并且了解國際發(fā)達(dá)國家的可持續(xù)建筑的研究動(dòng)態(tài)及評(píng)價(jià)體系,針對(duì)我國地域廣闊、人口眾多,建設(shè)規(guī)模巨大,對(duì)能源需求和資源供給有很大矛盾等具體情況,有借鑒有選擇地從執(zhí)行建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、強(qiáng)化建筑工程質(zhì)量人手,加大建筑節(jié)能力度、
因地制宜的利用可再生能源,走適合我國特色的可持續(xù)建筑的發(fā)展道路?,F(xiàn)代結(jié)構(gòu)除了上述傳統(tǒng)意義上的高、寬、大等特征,更重要的是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中更強(qiáng)調(diào)“綠色”理念,即在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工中注重節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地和環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。國家強(qiáng)制出臺(tái)的建筑保溫節(jié)能要求就是現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮的“綠色”設(shè)計(jì)理念的一項(xiàng)具體要求。