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中小尺度(約20m以內(nèi))下梁形式的可能變化

日期:2021/7/19 Click:839
▲工廠制作V形柱作為住宅,HemeroscopiumHouse構(gòu)件尺度相當(dāng)大(高度約25m~3m),從而將層高消化在梁高范圍內(nèi),除V型柱和部分桁架為鋼結(jié)構(gòu)外,其余均為預(yù)制混凝土構(gòu)件,截面為工字型以及槽型。
說到梁,大家的第一印象可能是直線,從a到b的過程,從祖先的過河獨(dú)木到現(xiàn)在的跨海橋,AB之間的距離越來越大,工程師的一生可能是跨越(wan)的一生。

總的來說,跨越有兩種方法。第一種方法是以結(jié)構(gòu)的形態(tài)承載,上凸形成壓力結(jié)構(gòu),下凹形成拉伸結(jié)構(gòu),像我們做平板支撐一樣,你的身體是簡單的支撐梁,懷疑人生的時候弓背和索性的肚子貼在地上,這個時候很簡單。

▲形態(tài)承載

,但空間、支架條件的限制和教練的眼睛往往使我們平直死亡。此時,對于梁來說,下部伸長、上部壓縮、中部不怎么壓迫懶惰的材料只會增加結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān),不需要。

▲梁的彎曲變形(下拉上壓)

跨度越大,越需要將材料集中在外側(cè),中間空出桁架、張弦梁等壓力組合結(jié)構(gòu)。

▲空間結(jié)構(gòu)(拉伸彎曲)

為了實(shí)現(xiàn)中小尺度的跨越,通常采用增加截面高度、改變截面形式的方法,其操作空間相對較大,同時帶來不同的空間體驗(yàn)。下一位編輯試圖根據(jù)不同材料的邏輯簡單談?wù)勚行〕叨?約20m以內(nèi))下梁形式的變化。

混凝土梁

對于平面比較規(guī)則的建筑,可以采用預(yù)制混凝土梁,細(xì)節(jié)的處理也讓眼前明亮,東京工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)研究院是小編喜歡的例子,整棟大樓是清水混凝土結(jié)構(gòu)。

▲東工大生命科學(xué)研究院

次梁采用預(yù)制t型簡單支撐梁,兩肋構(gòu)成單元,端部局部斜坡增加斷面抗剪能力,脫離主框架梁創(chuàng)造天然天花板的既視感。

▲預(yù)制T型梁

▲角部精致處理

學(xué)校內(nèi)圖書館地下為書庫和瀏覽室,采用預(yù)制組裝式混凝土梁板,梁高800mm,實(shí)現(xiàn)瀏覽室大空間。

▲預(yù)制裝配式混凝土梁板吊裝

預(yù)制梁截面呈特殊的S形狀,開槽與設(shè)備管線、照明相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)無吊頂?shù)暮啙嵭Ч?/p>

▲預(yù)制S形混凝土梁的室內(nèi)效果

所以對于人工費(fèi)比較高又想追求一些建筑效果的,預(yù)制次結(jié)構(gòu)是個不錯的選擇。但是,有時所有者有錢任性,有多高,有多酷,比如下面的豪宅。

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▲工廠制作v柱

作為住宅,House部件的尺度相當(dāng)大(高度約為2.5m~3m),將層高消化到梁高范圍內(nèi),除v柱和部分桁架為鋼結(jié)構(gòu)外,其馀為預(yù)制混凝土部件,截面為工字型和槽型。

▲建設(shè)過程表示

▲上部花崗巖

此時,這些預(yù)制部件是梁和柱,最終竣工時頂部按壓20噸花崗巖作為配重,小編無法想象地震來臨時的樣子,默默地祝福這個業(yè)主吧。

對于現(xiàn)澆混凝土梁來說,常見形態(tài)有矩形、倒梯形,梁的高度通常為跨度的1/8~1/12左右,在一些展覽館等高層高空間中,有秩序的大梁結(jié)合側(cè)窗和天窗,帶來漫反射的光影變化。

▲MUSAC,F(xiàn)orumin,Len

矩形梁底槽可以嵌入燈帶,視覺上也感覺梁纖細(xì),也可以作為天花板。

對于變截面梁,根據(jù)彎矩的變化,有時可以嘗試卡拉特拉瓦式的風(fēng)格,想要整個結(jié)構(gòu)的動態(tài)呼叫,但這種做法適合規(guī)則的平面。否則,模板工程的量也很大。

▲法國里昂站

倫敦金絲雀碼頭地下廣場

梁從單向轉(zhuǎn)移到交叉網(wǎng)格時,可以得到菱形圖案和井字的平面,梁的傳輸力也從單向轉(zhuǎn)移到雙向,梁的尺寸也可以適當(dāng)減少。

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▲鋼結(jié)構(gòu)部件尺寸預(yù)計

鋼材加工和成型技術(shù)方便,截面形式選擇多種多樣,單一多邊形、截面組合、立面也可根據(jù)扭矩需求改變截面高度。

▲鋼梁橫截面及立面

對于一些雨棚等承受輕質(zhì)荷載的結(jié)構(gòu),鋼片梁是個不錯的選擇。

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▲蜂窩梁的制作和樣式

▲芝加哥機(jī)場

金貝爾美術(shù)新館將鋼梁一分二,中間用系桿連接,與柱子的關(guān)系也與通常的平接不同,結(jié)構(gòu)化的構(gòu)筑構(gòu)想使整個建筑看起來非常輕。

▲金貝爾新館

結(jié)合結(jié)構(gòu)的受力特性,鋼梁截面高度的變化和露出的節(jié)點(diǎn),一般人感受到結(jié)構(gòu)的美。

▲諾丁漢大學(xué)游泳館

▲鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)

木梁

大梁起源于木,古時候人們采用的是原木,如今大部分是集成木,原木干燥后的縮水率約為3%,現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)大多采用現(xiàn)代工藝加工的規(guī)格材料和工程木材,如膠合木、CLT交錯層積材等。這些材料的強(qiáng)度、耐用性、穩(wěn)定性、環(huán)境保護(hù)性、經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)優(yōu)于普通木材。

▲集成材料與原木對比

木梁的形式多為單梁或雙梁并聯(lián)的組合形式,雙梁之間可設(shè)置燈槽等裝置,平面也可采用不同形式的編織方案。

▲Neudorf sports hall

妹島和世做的鬼石多目演藝廳采用當(dāng)?shù)氐纳寄荆蹴敯剑宦冻?70的高度,看上去木梁只是裝飾,其實(shí)截面由端部到跨中不斷加大,符合簡支梁的彎矩變化。

▲鬼石多目演藝廳

▲木梁斷面

由于木材不能像鋼結(jié)構(gòu)那樣焊接或者混凝土那樣整體澆筑在一起,所以節(jié)點(diǎn)基本都為鉸接,令人心動的一個當(dāng)代木結(jié)構(gòu)要數(shù)位于蘇黎世的Tamedia辦公大樓(Tamedia Office Building, Zurich /2013),節(jié)點(diǎn)不依靠金屬部件,而完全用木栓來銜接木梁和其他木結(jié)構(gòu)。

▲????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????然后在此基礎(chǔ)上增加4厘米,以防萬一發(fā)生火災(zāi),保護(hù)木材內(nèi)層。

▲鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)

目前,大多數(shù)木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)采用鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn),利用鋼的可塑性和強(qiáng)度,在木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)上發(fā)揮點(diǎn)眼之筆。

玻璃梁

說到玻璃,我們的第一反應(yīng)是脆,沒有延展性,對邊界條件敏感。首先,比較一組玻璃和鋼材的數(shù)據(jù),基本的力學(xué)性能打了三折。因此,目前玻璃這種材料不太適合結(jié)構(gòu),但是誰讓他看起來很漂亮,所以使用玻璃是一定的結(jié)構(gòu),設(shè)計也增加了安全的冗馀度。

▲玻璃力學(xué)性能

為了追求終極透明度,可以在小尺寸的地方使用下面的玻璃梁,一般的幕墻結(jié)構(gòu)很常見。

▲玻璃肋梁

▲Pola美術(shù)館

東京有樂鎮(zhèn)地鐵站出口,有10米長的玻璃建造的懸臂雨篷,由建筑師RafaelVinoly設(shè)計,于1996年完成。

以上由建材板材網(wǎng)收集整理,關(guān)于全面理解結(jié)構(gòu)四梁等建筑方面的知識可以關(guān)注建材板材網(wǎng)行業(yè)欄。小建通,中簽輕松。

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