理论教育 建筑结构概念设计和选型的切割组合实例

建筑结构概念设计和选型的切割组合实例

时间:2023-09-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:曲面的切割与组合,是设计好曲面结构的重要手段。通过曲面的切割与组合,几乎可以满足任意的平面形式和各种奇特新颖的建筑造型要求。这就是设计工作者对曲面结构发生兴趣的重要原因之一。现举几个工程实例,供大家借鉴。该建筑由四个双曲抛物面薄壳交叉组成。薄壳曲面由1/8球面构成,这1/8球面是由三个与水平面夹角相等的通过球心的大圆从球面上切割出来的。

建筑结构概念设计和选型的切割组合实例

曲面的切割与组合,是设计好曲面结构的重要手段。常用的几种曲面形式已在前面介绍。然而在实际工程中的建筑造型是各式各样的,这就是对曲面进行切割与组合的结果。通过曲面的切割与组合,几乎可以满足任意的平面形式和各种奇特新颖的建筑造型要求。这就是设计工作者对曲面结构发生兴趣的重要原因之一。在进行切割与组合时,除了满足平面和造型要求外,还要遵守画法几何的科学法则,这样才会对设计制图和施工制造带来很大的方便。现举几个工程实例,供大家借鉴。

【例7-3】 美国圣路易航空港候机室,见图7-42。

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图7-42 【例7-3】美国圣路易航空港候机室

a)鸟瞰图

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图7-42 【例7-3】美国圣路易航空港候机室(续一)

b)室外透视 c)室内透视

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图7-42 【例7-3】美国圣路易航空港候机室(续二)

d)壳体组合顶视 e)两圆柱壳正交几何图

该建筑由三组壳体组成,每组由两个圆柱形曲面正交构成。建筑平面为四边形,而每组壳面切割成八角形的覆盖平面,丰富了建筑造型。两个柱形曲线交线为十字形交叉拱,它加强了壳体并将荷载传至支座。支座为铰节点。拱的断面凸出壳面,使室内形成光滑简洁的曲面。壳体的边缘有加劲肋,向上卷起。壳体为现浇钢筋混凝土结构,厚11.5cm,边缘局部加厚。

三组壳体的相交处为采光带,屋顶覆盖铜板面层。

【例7-4】 墨西哥霍奇米洛科的餐厅,见图7-43。(www.daowen.com)

该建筑1957年设计,建于墨西哥首都附近花田市的游览中心,是墨西哥著名工程师坎迪拉(Felix.Candela)设计的。

该建筑由四个双曲抛物面薄壳交叉组成。在交叉部位,壳面加厚,形成四条有力的拱肋,直接支承在八个基础上。壳厚4cm。两对点的距离约42.5m。建筑平面为30m×30m的正方形。壳体的外围八个立面是斜切的。整个建筑犹如一朵覆地的莲花,构思独到,造型别致,丰富了环境景观,成为该地区的标志性建筑。

该建筑的室内采光、通风、声响效果也比较成功。

【例7-5】 美国麻省理工学院礼堂,见图7-44。

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图7-43 【例7-4】墨西哥霍奇米洛科的薄壳餐厅

a)立面 b)平面 c)几何形体

设计人沙里宁,1955年设计。礼堂可容纳1200人,另外还有一个可以容纳200听众的小讲堂。

屋顶为球面薄壳,三脚落地。薄壳曲面由1/8球面构成,这1/8球面是由三个与水平面夹角相等的通过球心的大圆从球面上切割出来的。球的半径为34m。薄壳平面形状为48m×41.5m的曲边三角形。薄壳的三个边为向上卷起的边梁,并通过它将壳面荷载传至三个支座。支座为铰接。壳面的边缘处厚度为9.4cm。

屋顶表面用铜板覆盖。

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图7-44 【例7-5】美国麻省理工学院礼堂

a)立面图 b)脚点处理 c)屋盖形状 d)平面图形 e)剖面图形

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