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        鋼結(jié)構(gòu)建筑與數(shù)學(xué)結(jié)合之美
        2020-03-16

        東京國立代代木競技場

         丹下健三.1961-1964



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        ▲國立代代木競技場外景

        巧妙的處理了體育館的屋頂結(jié)構(gòu),從建筑中軸線上的主鋼索結(jié)構(gòu)兩側(cè)舒緩而流暢展開的曲面屋頂,兼顧了工程結(jié)構(gòu)的理性和建筑造型的美感,同時也保證了場館內(nèi)部中央的采光條件。這樣的處理達(dá)到的平緩謙和的建筑外觀,也有效緩解了體育館較大尺度帶來的壓迫感和突兀感,且與周圍的代代木公園的景觀相處融洽。


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        ▲國立代代木競技場室內(nèi)

        向兩側(cè)展開的屋頂保證了場館中央的采光條件


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        ▲國立代代木競技場局部實景


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        ▲國立代代木競技場原始立面圖紙


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        ▲國立代代木競技場局部結(jié)構(gòu)分析軸側(cè)圖

        可以看到中間作為主體懸掛結(jié)構(gòu)的鋼索和屋頂曲面結(jié)構(gòu)的分解


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        ▲國立代代木競技場與周邊環(huán)境



        東京圣瑪利亞主教坐堂

         丹下健三.1961-1964


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        ▲圣瑪利亞主教座堂南側(cè)立面

        這座教堂是天主教東京主教區(qū)的主教座堂。因為最初的哥特式教堂建筑在二戰(zhàn)中毀于戰(zhàn)火,丹下健三重新設(shè)計了新的教堂并于1964年完成重建。


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        ▲圣瑪利亞主教座堂俯拍

        教堂的平面呈現(xiàn)出一個巨大的十字形,契合了主教堂的宗教寓意


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        ▲圣瑪利亞主教座堂鳥瞰

        外立面采用了八片雙重直紋曲面拼接而成


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        ▲曲面上每個點都有兩條平行于xz與yz平面的直線經(jīng)過,所以叫做“雙重”直紋曲面


        雙重直紋曲面是建筑建造中常用的一種曲面造型。因為這種曲面是有頂端和底部兩條異面直線控制的、且兩端控制線上對應(yīng)的兩點之間都是由直線連接,因為便于混凝土的造型與施工中的精度控制,并獲得純凈的大尺度曲面。同時,由頂部狹窄的十字形狀的直線,向底座處向四方展開的控制線轉(zhuǎn)化的過程中,使內(nèi)部獲得了更為寥廓而又不失高聳的空間尺度,以及編排精確的帶有宗教神圣的光影體驗。


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        ▲圣瑪利亞主教座堂內(nèi)部

        由立面的扭曲帶來的開闊的室內(nèi)空間



        舊金山圣母升天主教座堂

        多人合作設(shè)計.1971


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        ▲舊金山圣母升天主教座堂正立面

        圣瑪利亞主教堂在太平洋另一端的“姐妹”,都以天主教的圣母瑪利亞為主要崇拜對象,極其相似的十字平面和八片雙曲面構(gòu)成的白色主立面,一樣寥廓神圣的室內(nèi)氣氛。


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        ▲內(nèi)部結(jié)構(gòu)-混凝土結(jié)構(gòu)基座與三角形肋梁


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        ▲絢爛而神圣的天光


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        ▲內(nèi)部空間


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        ▲內(nèi)部空間



        羅馬小體育宮

         皮埃爾-路易吉-奈爾維.1958



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        ▲小體育宮外景

        這是一個像反扣過來的荷葉似的屋頂,邊緣的波浪起伏用來加強屋頂?shù)睦味群褪覂?nèi)的照度。屋頂?shù)膬?nèi)側(cè)附有肋梁,可將整個屋頂分割成能夠預(yù)制的菱形槽板。屋頂由36根Y形支柱支撐。體育宮的內(nèi)部天花由菱形的槽板和弧形的肋梁組成一幅精美的圖案。


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        ▲小體育宮外立面

        可以看到Y(jié)形支柱仿佛人的雙臂向上支撐體現(xiàn)出的力量美感


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        ▲內(nèi)部

        薄殼屋頂和肋梁帶來的結(jié)構(gòu)美感和開放明亮的室內(nèi)空間


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        ▲天花結(jié)構(gòu)平面


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        ▲屋頂結(jié)構(gòu)三維模型


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        ▲美國空軍學(xué)院-士官學(xué)員禮拜堂


        50年前禮拜堂的施工圖




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