天津自然博物馆结构分析.ppt

建筑结构及选型
——天津自然博物馆
天津自然博物馆位于天津市友谊路与平江道交口处,占地面积约5万㎡,㎡,建筑物总高度约为33m,主体部分结构形式为钢筋混凝土框架—剪力墙钢支撑结构,屋盖为钢网壳,建筑平面呈半圆形,直径达186m,基础形式为桩—承台基础。 天津自然博物馆北方惟一动物外型博物馆建筑,其引用仿生原理,以极具震撼力的创作手法,成就了一座昂首挺立、展翅腾飞的“白天鹅”造型建筑。天津自然博物馆层数为三层,在室外设有容积为6500㎡天鹅湖(分为两部分)。
建筑简介:
区域位置:
天津文化中心全景







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设计思想:
天津自然博物馆代表21世纪中华民族的腾飞,于是联想到展翅飞翔的白天鹅。与同样是滨海城市的悉尼相比,天鹅的飞行的速度远远大于悉尼歌剧院的风帆在水中航行的速度。因此,天津自然博物馆的建设预示着中国,特别是天津在新世纪的腾飞和快速发展。从建筑造价上考虑,悉尼歌剧院历时十年,经过了艰苦的设计和施工,耗资巨大,尤其结构设计上不尽人意。而天津博物馆则充分考虑了结构的合理性和可实施性,以表现天鹅展翅高飞的翼部大跨度网壳体结构,实现了用最少的材料建造最大的使用空间的思想。网壳的直径为200米,高32米,整个博物馆可容纳12000人。其结构形式采用了非常成熟的大跨度网壳结构技术。
天津自然博物馆由天鹅湖、天鹅颈和绿色项链构成。博物馆的通道是从天鹅颈部走廊中穿过,到达风除室后再接着进入结构主体。博物馆上部结构设计包括混凝土和钢结构两部分的设计。
混凝土部分为三层结构,首层层高5m,;柱网: 首层为7×7m,二层14×14m、7×14m 。三层部分局部设置支承屋盖的钢管柱。本工程不设任何缝,混凝土部分结构最大长度约为180m,为避免浇注混凝土时温度变化引起收缩应力,采用设置后浇带方式解决。另外考虑此建筑物二层层高较高,柱网跨度较大,且二层上部还有支撑钢屋盖柱子,在地震作用下,为避免位移较大,在楼梯间处设置了350mm厚剪力墙,在建筑隔墙处局部设交叉钢杆支撑。 钢结构部分包括屋顶网壳、幕墙结构和天鹅颈三部分。
建筑结构分布:
结构内部示意:
沿高度方向每6米设置横向杆件,,以形成玻璃幕支承结构。
10根箱形断面曲线钢梁在跨中和端部由钢筋混凝土结构支承,顶端与大屋顶的拱相连接。
支承桁架的上部与大屋顶边界的拱紧密连接。
立面:
建筑物立面设计主要包括壳面和玻璃幕墙、采光窗、落地窗。
壳面由网壳、檩材、保温层、折板及镀瓷铝面板构成。
折板层采用相互独立的折板,将一片片板材交错叠压进行施工,做出球面的效果。在球的水平方向设四道横管,将雨水沿网壳排走。这样既保证屋面不漏水,又便于壳面施工。
壳面采用镀瓷铝板包覆,它和陶瓷一样不需要维护,比涂***产品更具耐久性。
玻璃幕墙由天鹅两翼的侧幕墙和与天鹅颈连接的中央幕墙构成。
侧幕墙曲面是圆锥面的一部分,由钢桁架支承。
中央幕墙是将轴线上的标准曲面旋转后形成的形状,由分为两支的钢梁组成,并由椭圆形的中空的群柱支承。
侧幕墙或中央幕墙