白字是什么结构 什么是悬挑结构？

本文转自:历史，ID:历史2017

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悬臂结构的产生

它对现代建筑的艺术造型有很大的影响

赋予现代建筑强烈的艺术表现力

悬臂结构的使用逐渐成为现代建筑造型的常用手段

它经常被用在重要的地方，如挑檐、外阳台和走廊

在许多情况下，

悬臂结构的应用使建筑开放空

建筑空房间也进一步扩建

同时，随着施工技术的不断更新，

悬臂的规模和应用有了新的突破

逐渐形成了现代建筑的创新

理想与现实的每次碰撞

会让世界变成一座神奇的建筑！

给我们带来另一种可能！

本文分三部分介绍悬臂结构

什么是悬臂结构

b悬臂结构是如何实现的

现代悬臂结构设计案例赏析

悬臂结构

悬臂现象在建筑设计中非常普遍

纵观古今中外建筑

悬伸以各种形式出现在历史的许多时期

扮演不同的功能和角色

古塔的屋檐

▽

中国古建筑有檐

采用逐层逐渐挑出砖块或石块的方式

此外，在中国传统的木结构建筑中，

悬臂通常是通过“斗拱”来实现的

最多可以实现4~5米的悬臂

大型木制屋顶的突出部分

▽

随着科技的飞速发展，在当代建筑中

悬臂的规模越来越大，应用的方式也越来越多

它在建筑表现力方面也发挥着越来越重要的作用

流水别墅建于1936年

这是一个著名的悬臂建筑的例子

瀑布上方有两个高低交错的阳台

它已经成为挑战垂直载荷和倾覆的有力表达

流水

▽

西班牙马德里的欧洲之门是一座倾斜15度的建筑

超过比萨斜塔12度的倾斜度

建筑立面上突出显示了结构元素

拉杆和压杆形成一个平衡力系统

使倾斜的建筑给人以稳定感

欧洲之门

▽

深圳大运会中心有20个主要场馆

形状相似的空之间的锥面围绕鞍面连接

柱脚是铰接的。从一个基本单位，

机组不稳定，在重力作用下会倾覆

然而，空单元间压力环是由顶板环向系统形成

提供抗倾覆力矩

巧妙地实现了体育场屋顶的向内悬臂

深圳大运会中心主体育场

▽

阳台和雨篷也是常见的悬挑结构

在一般建筑中，小型挑檐是主要的挑檐

但是也有特殊的例子

丹麦VM住宅中独一无二的三角形阳台是最引人注目的地方

在每个悬臂三角形的末端，拉索与主体连接

确保安全

丹麦虚拟机住宅

▽

莫斯科东方站在正门和公交站台

它们被巨大的悬垂遮阳篷覆盖着

正门的雨篷呈拱形，悬垂20多米

平台遮阳篷由斜柱支撑

给人一种“飞臂”的感觉

莫斯科东方站

▽

在重力的作用下，物体倾向于下落

在现实中，大量的跳跃被“搁置”

但是也有很多情况是“悬而未决的”

悬臂结构以其强大的表现力

它对现代建筑的艺术造型有很大的影响

它还赋予现代建筑简单大方的艺术表现力

今天我们就来说说悬臂结构~

01.

什么是悬臂结构？

悬臂是建筑施工的专业术语

通过使用电缆结构或其他结构构建组件实现的效果

悬臂结构

这意味着一端被支撑在垂直支撑构件上

另一端向外延伸以挑出支撑构件的结构

在图中的A、B、C、D四个支点中，

当至少一个支点不被构件支撑时，它构成悬臂

其中，1、2和3形成单面冲头

因为支撑集中在中心。

而被覆盖的空面空

形成四面突出的伞状。

“悬臂结构的机械特性”

悬臂结构与其他结构的应力状态之比

有一个缺点

其结构的冗余度相对较小

除常规强度和变形计算外

还需要进行抗倾覆计算

一般认为悬臂结构的容许跨度是简支结构的一半

“悬臂结构的基本体系”

悬臂结构的基本体系主要包括

板块体系；框架式(梁式)系统；

桁架系统；刚架系统；

拱形系统；空系统。

随着科技的发展

悬臂结构有多种实现方式

以下主要是关于现代建筑中的一些悬置情况

先说悬臂结构是怎么实现的。

02.

悬臂结构是如何实现的？

悬臂结构在现代建筑中的实现

一般分为平面悬臂结构和空悬臂结构

下面逐一介绍

“平面悬臂结构”

悬臂空腹杆桁架

▽

悬臂空腹板桁架示意图

当整个悬臂跨度在10m以内时

同时，对建筑的相反要求更高

当不允许使用斜杆时

悬臂空腹杆桁架是个不错的选择

珠海横琴梧桐树大厦

珠海横琴梧桐树楼立面为树形

每层楼的平面长度都不一样

两端没有柱子

最大悬臂跨度约为11m

这个项目的建筑师强烈要求不要使用斜杆

综合悬臂跨度和应力

根据竖向分区不同，采用分段“空腹式悬臂桁架”

空腹式悬臂桁架的应力主要是弯曲

桁架的下部承受更大的载荷

因此，它的效率相对较低，悬臂的跨度有限

悬臂实心腹板桁架

▽

带斜杆桁架示意图

当悬臂跨度再次增加时

必须采用带斜杆的实腹悬臂桁架

实腹悬臂桁架的悬臂跨度可达20~30m

同时，对桁架的高度有一定的要求

通常为悬臂跨度的1/5~1/3

考虑对角线对建筑功能的影响

它可以与设备层一起安排

△中国广东核电大厦

中国广和大厦北楼

这是一个使用平面悬臂立体腹杆桁架的典型案例

北楼地上24层，结构总高度100米

悬臂在10层以上16.5米，总高度近60米

为了抵抗垂直载荷下的倾覆，

设计师在悬臂部分的下8层设置了桁架结构

总桁架高度30m

悬臂桁架和框架柱位于同一平面，共四根梁

也尽可能考虑对角杆的布置，以减少对建筑功能的影响

增加斜杆和拉索

▽

当然，为了减少斜杆对建筑使用的影响，

您也可以对实心腹板桁架进行一些修改

例如，将斜腹杆改为斜拉索就是斜拉索方案

深圳万科总部大楼

它是电缆结构的典型代表

斜拉索常用于桥梁结构

这个项目在建筑结构中引入了大量的这种材料

△深圳万科总部

深圳万科总部的所有建筑都是圆柱体或结构墙

底平面离地面10~15m

在大楼的尽头，有一个最大的近20米的悬臂。

悬臂部分的垂直载荷被传递到底部平面

然后通过预应力拉索传递到垂直圆筒或结构墙

因为斜拉索会产生水平分力

为了确保有限的力的传递，

该方案对底层平面刚度有一定要求

由于电缆材料的高强度，与钢相比，

所需的横截面相对较小

同时，电缆还可以调节初始张力

积极控制相邻柱的位移，改善结构应力

但是，斜拉索的支撑层不应太多

力传递路径应该尽可能简单

不要让电缆上的应力太复杂

很难准确分析电缆的应力状态

当然，斜拉索结构的连接结构相对复杂

土建工程费用相对较高

悬挂

▽

在中广核大楼前，

悬臂桁架设置在悬臂部分的底部

当然，我们也可以将悬臂桁架布置在悬臂部分的顶部

此时，它成为一个悬挂结构

汇丰银行主楼

最著名的悬挂结构是香港的汇丰银行大楼

而且结构外露，从立面可以看到力和流量的传递

整个立面分为5个部分

每段顶部设置两层伸臂桁架

用于承受截面中的垂直载荷

支腿桁架然后将力传递给巨型钢柱

柱间跨度33.6米，两端悬空10.6米

重庆大剧院

另一个典型的悬挂结构是重庆大剧院。

与汇丰银行在香港的平面悬臂略有不同

本项目在空之间具有一定的机械性能

它的悬挂结构系统本身是悬臂式的。

用环梁提高悬臂能力

▽

世博演艺中心

世博演艺中心的悬臂长度从20m到31m不等

悬臂桁架基本上可以归结为平面应力模式

但是通过在悬臂梁的末端设置环形梁

提高空之间的协调性，进一步提高其悬臂能力

刚性环的存在提高了各悬臂梁的变形协调能力

制作小跨度悬臂梁

它能为大跨度悬臂梁提供一定的支撑作用

"空悬臂结构"

△深圳证券交易所

深圳证券交易所采用双向布置的悬臂桁架

支撑着一个巨大的“浮动平台”

这个项目的建筑基础被“抬高”了36米

领奖台本身有24米高

同时，它在东西方向突出36米，在南北方向突出22米

悬臂桁架沿裙房的整个高度布置，六个主桁架沿两个方向布置

一些次桁架也布置在主桁架之间

形成高度在空之间的24m的悬臂结构

△深圳证券交易所三维模型

可以从重庆大剧院和深圳证券交易所看到

通过交错悬臂桁架，实现30-40米的悬臂

那么，悬臂的跨度还能进一步增大吗？

在合理利用整个结构空之间相互作用的情况下

中央电视台的新大楼已建成近70米的悬臂

△央视新楼

中央电视台的新大楼顶部穿过一个14层的L形悬臂结构

将两座斜塔连成一体

最大悬臂长度分别为67m和75m

为了抵抗悬臂部分在垂直载荷下的倾覆，

支撑悬臂的两个塔被设计成支撑框架

首先，支撑架管是一个均匀排列的斜网格

后来根据实际受力状态，在受力较大的区域，

支撑排列密集，应力相对较小

支撑布置相对稀疏

同时，在悬臂部分

底层两层设置转换桁架支撑上层

转换桁架在两个方向上连接到两个塔的外圆筒

对于中央电视台新大楼顶部的悬臂部分，

两座塔缺一不可

从整个结构体系看央视新楼的合理布局

世界上最大的悬臂高层建筑已经实现

“特殊悬臂结构”

悬臂楼梯

▽

悬挑楼梯属于空受力体系

两块梯板，一块受拉力，一块受压力。

平台板可视为悬臂板

因为两块梯板不在同一个垂直面上

因此，梯子板和平台板都将受到一些平面外的力

同时，还有螺旋楼梯

螺旋楼梯就像一个小弹簧

上端和下端与地板相连

应力特征主要是上半部受拉，下半部受压

同时，它还承受弯曲、剪切和扭转的作用

△长沙冰雪世界五星级酒店螺旋楼梯

单侧支撑弧形悬臂结构

▽

萨斯尼茨的人行桥

上图为大神施莱奇(SBP)设计的单侧支撑人行桥

人行桥的一侧铰接并悬挂在由桅杆支撑的空悬索系统上

另一边是没有任何支撑的自由端

这是一种建筑造型感很强的结构形式

这种结构是怎么形成的？

如果具有一侧支撑的铰接支撑布置成直线

很明显，整个结构会绕着支架直线转动并倾覆

因此，支架必须沿弧线或虚线布置

因为支架之间的夹角

因此，可以通过桥面产生垂直弯曲

为了抵抗整个人行桥的倾覆

以便能够建立该结构

上海迪士尼乐园有一座人行桥，也采用这种形式

如果感兴趣，可以近距离感受一下。

悬臂结构的可视化处理

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这座建筑是日本的北海道艺术博物馆

乍一看，美术馆的画廊非常突出

从侧面的槽来看，

也不是箱形截面

这个悬臂的原理是什么？

HOKI美术馆

其实看下图就明白了

艺术博物馆的悬廊的确不是一个盒子区

但是它有一个工字形的横截面

“工”字形腹板设置在长廊的中间

它可用于分离空和引导流线

游客沿着长廊走到悬伸的尽头

转身往回走

这张网从外面是看不见的

这是悬臂腹板的“隐藏”

这使得香港实验所美术馆长廊的突出部分更加令人震惊

03.

悬臂结构案例赏析

县1101工程纪市档案馆

浙江大学建筑设计研究

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白色巨树

藤本庄洁建筑设计事务所+尼古拉斯·莱森纳+迪米特里·卢梭+奥克斯建筑师事务所+科斯泰克庄园

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中国新疆区域数据网络控制中心

上海华都建筑规划设计有限公司

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白莲京M2邮轮码头

元佐设计工作室

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霍夫曼住宅

弗兰·西尔维斯特·阿尔奎特斯

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赫尔辛基中央图书馆

ALA建筑师事务所

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英飞凌电动车充电站

GLA建筑设计

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森智舞台

META工作室

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苏黎世保险公司北美总部大楼

建筑设计事务所

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密歇根湖住宅

德赛嘉安建筑

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树荫下的玻璃餐厅

OFFICE AT

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结构是建筑的骨架

悬臂结构以其强大的表现力

受到建筑师的青睐

建筑师考虑建筑物的美丽形状

还必须考虑到结构因素并在所有方面进行设计

只有这样

这样才能设计出经济合理、结构合理的建筑作品

悬臂结构的一些上述实施方式

希望能给你一点启发和帮助