钢结构在实际中的应用PPT
前碰到一个超大悬挑(悬挑43.5m)的项目，在方案阶段，收集了一些这种大悬挑的实现方式，比如悬挑桁架+次结构。根据悬挑桁架位置不同，次结构可以采用悬挂结构...
前碰到一个超大悬挑(悬挑43.5m)的项目，在方案阶段，收集了一些这种大悬挑的实现方式，比如悬挑桁架+次结构。根据悬挑桁架位置不同，次结构可以采用悬挂结构（悬挑桁架位于悬挑体顶部）或者立柱形式（悬挑桁架位于悬挑体底部）。次结构采用悬挂结构时，由于吊柱在竖向荷载下受拉，不存在稳定问题，可以充分利用高强材料的力学性能，吊柱截面可以做的很小，使建筑显得轻盈，也能节省造价。我们通过下面几个收集案例来看一下悬挂结构在建筑中的应用。宝安公共文化艺术中心(2020)宝安公共文化艺术中心建筑设计：ECADI & CAAU结构设计：ECADI这个项目就是文中开始说的超大悬挑的项目，其实这个项目严格来说，由于建筑功能等原因，采用悬挂结构的位置并不多。但是它存在设置悬挑结构的条件，并且也很有特点，所以这里还是简单介绍一下。这个项目最大的特点是，只有三个支撑筒体落地，其他楼面都是通过大悬挑或者筒体之间的连体来实现的。这里最大的悬挑达到了43.5m。REVIT模型从Revit模型中可以看到，超长悬挑是通过斜拉的悬挑桁架实现，且桁架层设置在悬挑体底部，因此，次结构采用的是立柱形式。仅在局部悬挑位置采用了悬挂结构，所以不在这里详细介绍了。大疆天空之城大厦(2019)大疆天空之城大厦建筑设计：Foster+Partners结构设计：ARUP大疆天空之城大厦是一个经典的建筑美学案例，推翻了办公空间的传统理念，在空中构建出一个全新的创意社区。结构体系采用“带悬挂层的支撑框架结构体系”，框架支撑筒体作为主要的抗侧体系，在每个悬挂体顶部，结合立面支撑布置，设置多层斜拉悬挑桁架，下部楼层通过吊柱悬挂在悬挑桁架上。悬挑桁架三维示意图吊柱及三角桁架内的重力传递情况对于这种存在多个超大悬挑体的结构来说，需要特别注意的是竖向荷载下的结构的变形情况。可以看到，对于南北方向，由于悬挑体的收进，竖向荷载下的最大楼层水平位移达到了30mm左右。竖向荷载作用下结构的水平变形施工顺序对悬挂结构的内力影响非常明显，不合理的施工顺序可能会使结构在施工过程中产生较大的变形、构件内力。大疆采用的施工方案，是设置临时支撑，从下往上逐层施工，待施工完毕后，从上往下，依次拆除临时支撑。高雄市立图书总馆（2012）高雄市立图书总馆建筑设计：刘培森建筑师事务所结构设计：筑远工程顾问有限公司高雄市立图书馆，地上结构以位于四角的巨型柱与第８层的巨型桁架层组成巨型框架作为主要抗侧力及竖向力系统，并利用钢材受拉最有效率的设计原则，采用高张力钢棒悬吊３楼至７楼的楼板，有效减小柱截面尺寸，实现了地面层的无柱开放空间。其主要结构系统由４个巨型柱、８楼巨型桁架层、钢棒及格子梁系统所组成。以悬吊系统的传力方式，借由高张力钢棒将垂直载重向上传递至桁架层，再通过巨型柱将力量传递至基础。传力路径巨型柱按平面配置及使用情形可分为４种型态（Core Ａ～ CoreＤ），作为 该工程主要的抗侧系统，也是整栋建筑垂直方向交通核，亦为该建筑物主要设备管线提供了配置空间。巨柱也作为竖向交通核８楼作为桁架层，设置多组１层高的巨型桁架，以满足吊挂３楼至７楼楼板的强度需求，且各组桁架均跨在上述主要巨型柱上，组成完整的巨型框架，提供整体结构抗震及耐风的侧向力设计需求。顶层桁架布置示意图巨柱与巨型桁架示意图吊柱采用高强钢棒。由８楼的巨型桁架层向下吊放，在室内标准区采用10.5ｍ×10.5ｍ的方形网状配置，并配合中庭（天井区）作倒锥形环状配置。在各钢棒接头间，皆使用Ｈ型钢连接，组成10.5m×10.5ｍ的格子梁系统配置。吊柱布置示意图吊柱连接示意图防吊柱受弯示意图为防止吊柱受弯以及楼面脱落，吊柱与楼面梁设有2cm的间隙，并设置安全螺栓。贵阳中天201大厦（2008）贵阳中天201大厦可以看到，贵阳201 大厦的建筑形体与前面介绍的大疆天空之城非常相似，采用的是支撑筒悬挂结构体系，分为 结构、子结构和悬挂桁架体系三部分。作用于 结构的水平荷载主要由主结构承担，子结构以承受自身竖向荷载为主，依靠悬挂桁架支撑。悬挂桁架将承受到的竖向荷载传递到主结构。结构示意图主结构及4 个子结构平面投影分布图子结构分为三段，每段均设置悬挂桁架，悬挂桁架由两榀对角桁架和四榀正交桁架组成。
