交錯桁架的組成

交錯桁架結構主要由桁架、柱、樓板和縱向連梁組成。結構柱布置在房子的四周,中間沒有柱子;桁架的高度與層高相同,長度與房屋寬度相同;桁架的兩端支承于外圍柱子上,桁架沿房屋縱向隔榀布置,沿房屋高度在相鄰的柱列上下交錯布置;樓板一段擱置在桁架的上弦,另一端擱置在相鄰桁架的下弦。

交錯桁架結構體系的特點

交錯桁架結構可以形成兩倍柱距的大開間,且為無柱開間,在建筑功能上可以獲得較大的開間和進深,便于布置。

交錯桁架和其他結構體系對比

h)交錯桁架結構  i)框架結構  j)框架核心筒結構

交錯桁架+預制樓板的結構可不設置樓面梁,從而減少結構層高,達到美觀的效果。桁架跨中節(jié)間若不設置斜腹桿,可以設置為走廊或連同相鄰的房間。

 

交錯桁架大部分構件主要承受軸力,鋼材能夠充分發(fā)揮其高強度的作用。有研究表明,利用交錯桁架與鋼框架做的多高層住宅和旅館相比,用鋼量減少50%。

從施工的角度來說,交錯桁架結構和普通桁架的施工沒有太大的差別。一些桁架可能和其他桁架是對稱的關系,每層桁架可能只有少許的差別;一般采用工廠制作,現(xiàn)場拼裝的方式施工,這樣可以快速安裝并且不受天氣的影響,加快施工速度。

 

 

交錯桁架結構受力特性

在側向力作用下的交錯桁架結構又如懸臂梁的受力狀態(tài)。所有柱子布置在結構周邊,相當于懸臂梁的翼緣,柱間桁架相當于懸臂梁的腹板,具有較高的側向剛度。柱子的弱軸可位于桁架平面外,強軸位于桁架平面內?v向水平荷載由柱子、縱向連系梁或支撐等組成的縱向結構體系承擔。

 

交錯桁架水平傳力

在豎向荷載作用下,力由樓板傳到支撐桁架的上下弦,再傳到外圍的柱子上。在側向荷載作用時,相鄰榀間通過剛性樓板連接,側向水平荷載產生的剪力通過樓板與桁架弦桿的連接傳給桁架的上弦,又通過斜腹桿傳給桁架的下弦,再通過下弦及其與樓板的連接傳至下層樓板,同時也通過桁架傳遞給柱子,最后一層一層低傳給基礎。

 

交錯桁架豎向傳力

工程應用

芝加哥Godfrey Hotel

 

項目利用了交錯桁架結構建造了大跨度的空間,共有221個客房、Spa和健身設施,另外,設計師巧妙地利用了空間在四層設計了一個露臺。

 

酒店采用了交錯桁架結構體系。預應力混凝土板在桁架的上下方布置,同時在上方還有桁架。運用交錯桁架結構體系減輕了結構的自重,并且縮短了安裝的時間。

 

 

交錯桁架結構也滿足了酒店下方樓層大空間的需求。從建筑底層開始,建筑進退了3次,創(chuàng)造了不同進深的空間,有26種形式不同的客房。

 

 

大部分的交錯桁架結構都是簡單的方形,而Godfrey酒店將桁架巧妙的結合在一起形成交錯桁架結構,展示了交錯桁架結構的靈活性,證明了并不是所有交錯桁架結構都是方盒子的。

其他交錯桁架結構案例

 

 

紐約Embassy Suite

 

 

埃德蒙頓Marriot Courtyard