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妹岛的建筑中的柱子为什么可以做的这么细? 第1页

  

user avatar   jimmy-chen-89 网友的相关建议: 
      

谢邀:

网上搜索了一下,这个图应该是金泽21世纪美术馆,由于没有具体资料,我这里也就斗胆猜测一下,胡乱发表一些意见。

下面是全身照:



这样看来算是美术馆算是单层建筑,上面一些出屋面的冒厅有可能是设备冷却塔,发电机组,或者就是纯粹向上挑空的采光天井。这意味着整个建筑在排开上面冒厅的范围是很轻的,怎么轻法呢?如果按照我国的荷载规范来说,这算是不上人屋面,为什么是不上人,因为周边没有女儿墙。。。所以结构上活荷载取值是0.5kN/m2,如果保守一点考虑检修或者施工情况,可以取0.7kN/m2。这就以为屋面很轻。


接下来我们看下面这张透视图的时候也发现一些情况:


建筑内部是有墙体的,这个墙体我们还无法判断是装饰隔墙(轻钢龙骨石膏板之类的),砌体隔墙(空心砖砌体之类的),或者还是混凝土墙。但至少这意味着建筑是不是一味的要求内部又通透的大空间,那么结构师就能利用这些墙体做承重和抗水平力的结构构件,目的是支撑上面那张图中荷载较大的设备机房和采光井位置。由于日本施工技术高超,我相信这里即使采用混凝土墙体(清水混凝土之类的)建筑师也是能够接受的。


而下面这张图就更能说明这个建筑的结构体系


细长的钢柱和墙体共同起承重作用,而且对应那张全景图我们可以看到不上人屋面部位是采用钢柱,设备和采光天棚位置是采用混凝土墙。然而这并不是我们常说的框架——剪力墙结构,因为从图片上开,如此细长的柱子我只能定义它为两端铰接的纯轴向受力的柱子,也就是说这些柱子不能分担水平荷载,地震作用全部由剪力墙承担,就是纯剪力墙结构。这里我说一下这里结构体系的划分是按承担水平荷载的情况确定的,不是重力方向荷载。


受力体系大致是这样

总的来说这个建筑是单层建筑,自重较轻,地震产生的作用也不大。而且钢柱承担的轴向压力也不大,不会出现屈曲。

2016.6.16补充~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

评论里提到了长细比的问题,日本规范中我不太清楚钢结构受压构件容许长细比的限制是多少,如果按照我国钢规中最大长细比为150。这里我简单假定计算一下,按前面说的钢柱两端铰接,计算长度8m,直径160,厚8的钢管,刚好长细比148。

再者也许这里使用的不是传统意义上的钢管,所不定也许会在内径中增加隔板,做成这样的截面增加稳定性。当然没拿到图纸,这些都是猜测。




  

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