香港国际机场T1航站楼赏析
香港国际机场T1航站楼于1991年开工建设,1998年建成开放。屋面的建筑由福斯特及合伙人事务所(Foster and
Partners)完成,结构由奥雅纳(ARUP)完成。屋面为三角形网格状单向曲面。结合屋面斜杆,沿建筑横向设置了类似于弓弦的三维桁架,造型简洁、优美。我们没有查询到桁架的几何尺寸,以图片估算,桁架跨度约30m,矢高5.2m,桁架下弦杆拱起约1.3m,腹杆斜向布置。下面我们按照两种方法,试图还原桁架的造型,并给出内力分布。
图1 航站楼外景
(a)
(b)
图2 航站楼内景
图3 建造期间的T1航站楼屋面
(一)假定桁架下弦杆在整个跨度内内力相等
第1步,设定上弦的形状:假定上弦采用均布荷载作用下的合理拱形,并已知拱脚、拱顶三点,通过图解静力法,可以很快确定出上弦的形状;
第2步,设定下弦杆的拉力值F,然后在力多边形上,以d点为中心,拉力值F为半径,绘制圆,它与力线ao的交点即点1,据此可以得到点2~7;
第3步,连接12,
23, 34, 45, 56, 67及h1~h7,得到完整的力多边形;
第4步,根据力多边形,确定下弦的形状。据此绘制的下弦杆的形状与我们设定的拉力值相关,拉力值越小,下弦的拱起越低。
(二)假定桁架斜腹杆为所在位置弦杆折角的平分线
第1步,设定上弦的形状:假定上弦采用均布荷载作用下的合理拱形,并已知拱脚、拱顶三点,通过图解静力法,可以很快确定出上弦的形状;
第2步,设定斜腹杆的方向:假定桁架斜腹杆为所在位置弦杆折角的平分线;
第3步,根据上述已知条件,可以绘制完整的力多边形,进而得到下弦的形状。(上弦及斜腹杆的方向确定后,下弦的形状就唯一确定了)
图5
方法二得到的桁架形状与实际结构更为接近,形状更为优美。
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