PAGE1PAGE58．2殼體和折板結(jié)構(gòu)體系——薄壁空間結(jié)構(gòu)體系保證結(jié)構(gòu)剛度殼體：由單曲面或雙曲面板組成，以曲面的空間剛度折板：由平面板組成，以折板組成的空間剛度概述：殼體結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)況 自然界：果殼、貝殼、雞蛋、頭顱等 曲線優(yōu)美、形態(tài)善變、厚度之薄—令人驚嘆 遵循：用最少之料構(gòu)成最堅(jiān)之型的規(guī)律可見(jiàn)：殼體是最自然、最合理、最有效、最進(jìn)步的結(jié)構(gòu)型式人類：鍋、匙、碗、杯、瓶、罐、壇、乒乓球、燈泡、鋼盔、汽車殼、飛機(jī)殼等。殼體結(jié)構(gòu)的覆蓋面積大，無(wú)需中柱，室內(nèi)空間開(kāi)闊寬敞，用于市場(chǎng)、禮堂、體育館、飛機(jī)庫(kù)…… 用于屋蓋結(jié)構(gòu)：?jiǎn)尾ǘ嗫缤矚け本┱褂[館上海展覽館1959廣東，大會(huì)堂 扁球殼1960新疆，金工車間 橢圓旋轉(zhuǎn)球殼雙曲扁殼北京火車站……北京網(wǎng)球館缺點(diǎn)：現(xiàn)澆砼費(fèi)模板、制作復(fù)雜——?dú)んw本身材料與人工費(fèi)比很小影響發(fā)展但施工材料與人工費(fèi)都很高,占總造價(jià)50%~70%左右柔模噴涂成殼：帆布、鋼絲網(wǎng)等預(yù)制殼塊、高空裝配 地面現(xiàn)澆、整體吊裝 有些殼體（球殼、扁殼等）易產(chǎn)生回聲現(xiàn)象還存在計(jì)算復(fù)雜，尚需研究開(kāi)孔影響、穩(wěn)定、振動(dòng)、徐變等問(wèn)題殼體結(jié)構(gòu)的力學(xué)特征雞蛋殼/R=1/50 殼體厚度一般殼體要求/R<=1/20 R—曲率半徑1．雙向直接傳力——強(qiáng)度大主要承受曲面內(nèi)的軸力（雙向法向力）Nx、N順剪力S筒殼（柱面殼）其殼板為柱形曲面，也稱為柱面殼殼板為單向曲面，幾何形狀簡(jiǎn)單，制作容易，施工方便筒殼的組成 殼板邊梁——與殼板整體受力，并可減少殼板的水平位移橫隔——是殼板和邊梁的支承構(gòu)件，承受由殼板及邊梁傳來(lái)的剪力 三部分協(xié)同工作，無(wú)橫隔不能完成空間工作?？缍萀1——橫隔之間的距離波長(zhǎng)L2 ——邊梁之間的距離L1/L2>1，長(zhǎng)殼，常用1.5~2.5L1/L2<1，短殼，一般<=0.5長(zhǎng)殼一員工、八、九食堂，L1=16m，L2=6m結(jié)構(gòu)形式與尺寸大部分是多波式的L1/L2=1.5~2.5，也可達(dá)3~4當(dāng)L1>24m，宜采用預(yù)應(yīng)力R.C邊梁殼截面總高度f(wàn)>=(1/10~1/15)L1矢高f1>=L2/8圓心角60~90，邊緣處坡度不宜>40，澆混凝土、瀝青流淌殼板厚度一般取50~80mm>=35mm邊梁附近局部加厚，此處橫向M較大邊梁與殼板整體受力，集中放置縱向受拉鋼筋，并可減少水平位移 邊梁的形式 橫隔形式受力特點(diǎn)和內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)介——梁理論，L1/L2>=3時(shí)2．短殼——薄膜理論，忽略彎曲內(nèi)力L1/L2<1，通常<=0.5多跨矢高f1>=L2/8殼板：殼板內(nèi)的應(yīng)力不大，通常不必計(jì)算，可按跨度決定其厚度。當(dāng)L1=6~12m，L2=18~30m，且f1>=L2/8時(shí)，按表8-2查。=(1/100~1/120)L2表8-2L1（m）6789101112（mm）50~60607070~808090100邊梁宜采用矩形截面，其高度h一般為（1/15~1/10）L1 且>=L1/15 寬度b=（1/5~2/5）h橫隔構(gòu)件宜采用拉桿拱波長(zhǎng)大時(shí)——拱形桁架橫隔間距一般為6~12m折板結(jié)構(gòu)——與筒殼同時(shí)出現(xiàn)的另一種型式，它是以一定角度整體聯(lián)系的薄板體系，受力性能良好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工比筒殼方便，模板耗量少。結(jié)構(gòu)型式與尺寸 有邊梁 板邊梁 組成與筒殼類似橫隔構(gòu)件 無(wú)邊梁：由若干等厚的平板和橫隔構(gòu)件組成——V型折板波長(zhǎng)L2——邊梁間距，一般L2<=12m跨度L1——橫隔的間距，一般L1<=27m，或再大些單波和多波板的寬度<=3.5m，<=100mm，否則自重大，橫向M大，頂板的寬度應(yīng)為（0.25~0.4）L2。多波板宜做成等厚，現(xiàn)澆折板的傾角宜<=30——澆砼L1/L2>=1——長(zhǎng)折板，矢高f1>=(1/10~1/15)L1L1/L2<1——短折板，矢高f1>=L2/8f為截面總高折板受力特點(diǎn)實(shí)際工程中，一般L1/L2>=5——長(zhǎng)折板——類似長(zhǎng)筒殼對(duì)于L1/L2>=3的長(zhǎng)折板可按梁理論計(jì)算。（1）板的橫向計(jì)算1m寬板帶的計(jì)算單元，按多跨連續(xù)板，轉(zhuǎn)折邊緣處視為連續(xù)支座（2）板的縱向計(jì)算取一個(gè)波長(zhǎng)為計(jì)算單元，按兩端支承在橫隔構(gòu)件上的梁（3）橫隔構(gòu)件的計(jì)算由于折板很薄，平面外的剛度很小，所以，折板傳給橫隔構(gòu)件的只是沿折板平面內(nèi)的順剪力V形折板波寬L2=2m~3m，3.5m傾角a=30~42amin=26，amax=45 L1大者，a宜大折板高度>=L1/20，為保證結(jié)構(gòu)剛度 板厚=b/40~b/50，b為一塊板的寬度 一般為25~45mm，鋼筋保護(hù)層>=10mm圓頂結(jié)構(gòu)——旋轉(zhuǎn)曲面殼——空間工作性能好結(jié)構(gòu)型式與組成按殼面的構(gòu)造不同分：平滑園頂——應(yīng)用最多肋形圓頂：當(dāng)建筑平面不完全是圓形，以及由于采光要求需要，將圓頂表面分成單獨(dú)的區(qū)格時(shí)，采用 經(jīng)向肋系——當(dāng)R不大時(shí)，可僅設(shè)經(jīng)向肋 環(huán)向肋系多面圓頂——由數(shù)個(gè)拱形薄殼相交而成，它比肋形圓頂經(jīng)濟(jì)，自重較輕 殼面：=R/600>=50mm，通常為50~150mm磚墻R.C柱斜拱斜柱……組成 支座環(huán)：對(duì)圓頂起箍的作用并通過(guò)它擱置在支承構(gòu)件上 （豎向構(gòu)件）圓頂薄殼的內(nèi)力狀態(tài)——一般按薄膜應(yīng)力考慮，可以充分利用材料的強(qiáng)度在軸向（旋轉(zhuǎn)軸）對(duì)稱荷載作用下： 圓頂經(jīng)向受壓，環(huán)向上部受壓，下部可能受壓也可能受拉（半圓球殼，=51,4938,即=0,變號(hào)處）支座環(huán)承受殼面邊緣傳來(lái)的推力，其截面內(nèi)主要為拉力因?yàn)橛兄ёh(huán)約束，殼面的邊緣附近[（1/15~1/12）L范圍內(nèi)]產(chǎn)生經(jīng)向的局部M，所以殼面在支座環(huán)附近可以適當(dāng)增厚（120mm~150mm），并且配置雙層鋼筋。圓頂結(jié)構(gòu)實(shí)例北京天文館——半球形頂蓋，直徑25m，=60mm，噴射砼機(jī)械廠金工車間——圓形R.C薄殼屋蓋，橢圓形旋轉(zhuǎn)曲面，矢高11.5m，直徑60m，沿周長(zhǎng)按圓心角6等間距設(shè)置4901000mm2磚柱，柱間為窗，殼頂標(biāo)高17m。美