诺曼福斯特建筑结构类型

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1、本文主要研究作品涉及了福斯特的高层代表作品香港汇丰银行，法兰克福商业大楼。早期的个性作品塞恩斯伯里视觉艺术中心，英国雷诺汽配中心。和他的家喻户晓的英国瑞士再保险银行，与柏林议会大厦穹顶改建项目。其中香港汇丰银行与法兰克福商业大楼体现了他对巨型框架结构在高层建筑上的应用方式，平面布局特点，对于内部环境的处理方式具有一般性。早期的塞恩斯伯里艺术与视觉中心体现了他后来对于结构空间与辅助空间的组织与整合的思想的形成。雷诺中心体现它对于钢结构的高超运用。英国瑞士再保险银行与柏林议会大厦体现了他对于高科技在建筑结构上的使用与科技对

2、于生态环境的优化的实际应用。首先我们先了解一下建筑师诺曼·福斯特,他先后获得了曼彻斯特大学建筑学学士与耶鲁大学建筑学硕士，并是英国皇家建筑师学会会员。国际上最杰出的建筑大师之一，被誉为“高技派”的代表人物，第21届斯特林建筑大奖得主。1999年普利茨克奖得主。他是绿色的，生态化的建筑师。特别强调人类与自然的共同存在，而不是互相抵触，强调要从过去的文化形态中吸取教训，提倡那些适合人类生活形态需要的建筑方式。一生的荣誉很多，作品很多他钟情于现代的技术和材料，轻质的结构。他早期热衷于建筑物和构件的大规模生产。其赋有表现力的钢

3、结构最为人们所熟知。机器美学在他脑海中一直存在，但看关注的不是机器零件或者形态的科学和严谨，而是从高科技中得来如何去节能，如何去环保，去发展可持续建筑的设计方法。福斯特的建筑中主要使用材料钢材的特性：钢材在抗拉和抗压方面他具有高强度，它几乎可以等效的抵抗轴向拉力和轴向压力和弯曲类荷载。钢的密度高，因此只要结构形式能确保材料被有效利用，钢结构的组成不会超重。钢结构的高强度和高密度有利于它应用于骨架中，结构的体量相对于建筑的总体量要小。而钢结构的板型构件的一个例子是压型楼板，采用压型钢板与混凝土或者有时与木材相连组成复合结

4、构。大多数的钢的形状是有热轧，冷轧或者铸造形成。I形和H形截面经常用于框架结构梁和柱这种的大型构件中。钢结构是预制的，因此构件之间的接头设计是整个设计的一个重要方面，它影响结构性能和框架外形。连接可通过螺栓或焊接进行。螺栓连接对于荷载的传递效果较差，因为栓孔减少了构件截面的有效尺寸。钢的防火性能很差，如水晶宫付之一炬。耐腐蚀性差。我下面开始分析一下他的主要作品：香港汇丰银行结构上，它采用了巨型框架结构体系。建筑的结构是排成三跨的四对钢柱，每根钢柱尺寸巨大，达到了4.8米×5.1米，每根钢柱由四个圆形钢管组成，柱子的横截

5、面从上至下逐渐缩小。横向一般采用箱形构件或桁架做为矩形梁，本实例是由五组两层高的水平三角形桁架将钢柱连接起来。每组之间间隔若干层。主构架虽然承受巨大的压力，但是由于构架的截面尺寸较大，稳定承载力很高，所以强度能达到要求。它的次结构，吊杆用来连接每一组之间的楼层，并将竖向荷载传递至矩形桁架。辅助构件虽然截面尺寸小，但是它只承受拉力，因此强度需求也较小，也可以满足。每层楼板都是悬挂在这些巨大的桁架上的，这些桁架就承担了钢筋混凝土的重量。这些在巨大桁架下的楼层无需小柱支撑，所以可以灵活布置会议厅，餐厅，游泳池等开放大空间的功

6、能。而且这种巨大的桁架内部可以容纳各种设备。钢结构的连接方式一般为焊接，铆接，螺栓连接三种。汇丰银行的钢柱与楼面梁的钢筋采用螺栓连接中的锥螺纹连接。这种悬挂的方式将建筑悬挂在主构架上，可以避免地震的直接冲击，起到减震的作用。这个超高层建筑物很好的利用了钢材的延性和受拉好的特点。从设计概念上讲，打破了传统高层建筑的以中心竖向核心筒组织楼梯，电梯的做法，因此它突破了原来那些呆板的平面，形成了自由流动的空间。建筑物的内部也创造了更加的环境，有了大面积的采光并提供了很好的景色，视野，可以看到两个方向的景色。而建筑的四对钢柱也是

7、高低错落的，形成了灵活可变的外形。建筑的底层架空，向公众敞开，与前面的广场连为一体。最后，大厦的每一个细部构件都显得粗壮，巨大，似乎负载着巨大的荷载，从视觉上向人们展示着力的传递，和走向。这是机械时代的高级技术的完美产物。法兰克福商业银行大楼结构上分析，该建筑平面为60米的巨大等边三角形，符合抗震设计中的规则平面。其结构体系是和香港汇丰银行相似，在三角形顶点的三个巨型框筒作为建筑的柱子，通过8层楼高的钢框架为大梁，互相连接而围成的巨型框架结构体系，由于钢材强度大，截面小刚度不好，所以这些巨柱巨梁连接在一起形成环抱式筒结

8、构，就有效的抵抗了水平荷载和风荷载产生的摇摆，从而形成了极其稳固的结构。49层高的塔楼采用弧线围成的三角形平面，三个框筒中由电梯间和卫生间组成，巨型柱之间设空腹拱梁保证他们之间横向的稳定。柱与柱之间形成三条无柱的办公空间，三条办公室围合出三角形中庭，这样利于建筑内部的自然通风。并在三条办公空间中别设置了多个空中花园。这些空中花园分