悬挑结构的产生对现代建筑的艺术造型产生了巨大的影响并赋予了现代建筑强烈的艺术表现力利用悬挑结构逐渐成为现代建筑造型的一种常见手段常被用于挑檐、外阳台、挑廊等重要部位在很多案例中悬挑结构的运用使建筑获得开放空间建筑空间也得到进一步延伸同时，在建造技术的不断更新下悬挑的尺度及应用方式都有了新的突破逐渐形成了现代建筑的创新每次理想与现实的碰撞都会让这个世界多一处惊艳的建筑！为我们带来另一种可能！本文分了三部分介绍悬挑结构a 悬挑结构是什么 b 悬挑结构是怎么实现的c 现代悬挑结构的设计案例欣赏 悬挑结构 在建筑设计中，悬挑现象十分常见纵观古今中外的建筑悬挑以纷繁多样的形态出现在历史的许多时期发挥着不同的功能和作用古塔的出檐▽我国古建筑中就有檐口的出挑它采用的是砖或石料层层逐渐向外出挑的方式另外，我国传统木结构建筑中常采用“斗拱”的方式实现悬挑最大能实现4~5米的悬挑木结构大屋顶的悬挑▽随着技术的日新月异，在当代建筑中悬挑的尺度越来越大，应用的方式也越来越多在建筑表现力上也发挥着越来越重要的作用建于1936年的流水别墅是一个著名的悬挑建筑实例呈十字交叉、高低错落的两个阳台悬挑在瀑布之上成为挑战竖向荷载、倾覆作用的一种有力表达方式流水别墅▽西班牙马德里的欧洲之门是一个倾斜15°的建筑超过了比萨斜塔的12°倾角建筑立面上突出表现了结构元素拉杆和压杆组成一个平衡力系使倾斜的建筑给人一种稳定感欧洲之门▽深圳大运中心主体育场由20个形状相似的空间锥面围绕着马鞍面相连而成柱脚铰接，从一个基本构成单元来看单元是不稳定的，在重力作用下会倾覆但各单元间通过屋面环向体系形成空间压力环提供抗倾覆力矩巧妙地实现了体育场屋顶向内悬挑深圳大运中心主体育场▽阳台和雨篷也是常见的悬挑结构在一般的建筑中，以小尺度的悬挑为主但也不乏特殊的例子丹麦VM住宅中独特的三角形阳台是最引人注目的地方在每个悬挑的三角形端部都有一根斜拉索与主体相连以保证安全丹麦VM住宅▽莫斯科东方车站在主入口以及巴士站站台都采用了巨型的悬挑雨篷遮挡主入口的雨篷呈拱形，悬挑长达20多米站台雨篷采用斜柱支撑给人一种“飞扶臂”的感觉莫斯科东方车站▽在重力作用下，物体有向下坠落的趋势现实中大量的跨越是“搁置”但也有大量的情况是“悬挑”悬挑结构以其强烈的表现力对现代建筑的艺术造型产生了巨大的影响并赋予了现代建筑简洁大方的艺术表现力今天我们就来聊一下悬挑结构~01.什么是悬挑结构？悬挑，是建筑施工专业术语建筑构件利用拉索结构或其他结构达到的一种效果悬挑结构是指一端支承在竖向支撑构件上另一端向外延伸挑出支撑构件的结构图中A、B、C、D四个支点中当至少有一个支点没有构件支撑时，就构成了悬挑其中1、2、3形成单面出挑4由于把支承集中于中央而使所覆盖的空间四面临空形成四面出挑、形状如伞「悬挑结构的受力特点」悬挑结构受力状态与其他结构比有不利的一面其结构的冗余度（富余度）相对较少除了进行常规的强度和变形验算外还要进行抗倾覆验算一般认为悬挑结构的允许跨度为简支结构的一半「悬挑结构的基本体系」悬挑结构的基本体系主要有板式体系；框架式（梁式）体系；桁架体系；刚架式体系；拱式体系；空间体系。
随着技术的发展悬挑结构实现的方式也是多种多样的下面主要对现代建筑中一些悬挑情况来谈谈悬挑结构是怎么实现的？02.悬挑结构怎么实现的？现代建筑中悬挑结构的实现方式一般分为平面型悬挑结构和空间型悬挑结构下面逐一介绍「 平面型悬挑结构」悬挑空腹桁架▽悬挑空腹桁架示意图当整体悬挑跨度在10m以内同时建筑又对立面要求较高不允许使用斜杆时悬挑空腹桁架是一个不错的选择珠海横琴梧桐树大厦珠海横琴梧桐树大厦，立面呈树形每层的建筑平面长度均不同且两端悬挑没有柱落地最大悬挑跨度约11m这个项目中建筑师强烈要求不能使用斜杆综合悬挑的跨度及受力情况按不同的竖向分区采用了分段“空腹悬挑桁架”空腹悬挑桁架在受力上主要以受弯为主且桁架的下部承担较多的荷载因此其效率相对不高，悬挑的跨度有限悬挑实腹桁架▽带斜杆的桁架示意图当悬挑跨度再增大时就需要采用有斜杆的实腹悬挑桁架了实腹悬挑桁架的悬挑跨度可达到20~30m同时对桁架的高度也有一定的要求通常为悬挑跨度的1/5~1/3考虑到斜杆对建筑功能的影响可结合设备层进行布置△中广核大厦中广核大厦北楼是采用平面型悬挑实腹桁架的一个典型案例北楼地上24层，结构总高度100m在10层以上外挑16.5m，悬挑部分的总高度近60m为了抵抗竖向荷载作用下的倾覆设计师在悬挑部分的下部8层设置了桁架结构桁架总高度30m悬挑桁架与框架柱位于同一平面，共四榀斜杆的布置也尽可能对考虑减小对建筑功能的影响斜杆、斜拉索的加入▽当然，为了减少斜杆对建筑使用的影响还可以对实腹桁架做一些变通比如把斜腹杆改成斜拉索，这就是斜拉索方案深圳万科总部大楼就是采用斜拉索结构的一个典型代表斜拉索往往用于桥梁结构这一项目将其大量引入到了建筑结构中△深圳万科总部深圳万科总部大楼中落地的均是筒体或结构墙底层平面距地有10~15m在建筑的端部最大有近20m的悬挑悬挑部分的竖向荷载传至底层平面再通过预应力斜拉索传递至竖向落地的筒体或结构墙上由于斜拉索会产生水平力分量为了保证力的有限传递该方案对底层楼面的平面内刚度有一定的要求由于拉索材料的强度高，相对钢材来讲其所需的截面相对较小同时，拉索还可以通过调节初始张力主动控制相邻柱的位移高低错落，改善结构受力但是，斜拉索的支承楼层也不宜太多传力路径也要尽可能地简洁不要让索的受力太过于复杂而造成索受力状态难以准确分析当然，斜拉索结构的节点构造相对复杂土建造价也相对比较高悬挂▽在前面的中广核大厦中悬挑桁架是布置在悬挑部分的底部的当然，我们也可以把悬挑桁架布置在悬挑部分的顶部此时，就成了悬挂结构香港汇丰银行大厦最著名的悬挂结构当属香港汇丰银行大厦而且结构外露，从立面上就可看出力流的传递整个立面分成的5个区段在每一区段的顶部均设置了两层高的伸臂桁架用于承受区段内竖向荷载伸臂桁架再将受力传至巨型的钢立柱上立柱间跨度33.6m，两端悬挑了10.6m重庆大剧院另外一个典型的悬挂结构是重庆大剧院，与香港汇丰银行的平面型悬挑略有不同这一项目呈现出一定的空间受力性能其悬挂结构体系本身是被悬挑出来的。
环梁对悬挑能力的提升▽世博演艺中心世博演艺中心悬挑长度20m~31m不等悬挑桁架基本上可以归结为平面受力模式但通过设置悬挑梁端部的环梁提高空间协调作用以进一步提高其悬挑能力刚接环的存在提高了各悬挑梁的变形协调能力使得悬挑跨度小的梁能够为悬挑跨度大的梁提供一定的支承作用「空间型悬挑结构」△深圳证券交易所深圳证券交易所通过双向布置的悬挑桁架支承了一个巨大的“漂浮平台”这个项目的建筑底座被“抬升”36米抬升裙楼本身高24米同时在东西向悬挑36米，南北向悬挑22米悬挑桁架沿裙楼全高布置，双向布置了6榀主桁架在主桁架间还布置了一些次桁架形成了一个24m高的空间悬臂结构△深圳证券交易所三维模型从重庆大剧院和深圳证券交易所两个项目可看到通过交错布置的悬挑桁架，实现了三四十米的悬挑那么，悬挑的跨度还能否进一步增加呢？在合理利用整体结构的空间作用的情况下央视新大楼实现了近70m的悬挑△央视新大楼央视新大楼在顶部通过14层高的L形悬臂结构将两座倾斜的塔楼连为一体最大悬臂长度分别为67m和75m为了抵抗悬臂部分竖向荷载作用下的倾覆作用将支承悬臂的两座塔楼设计成支撑框筒支撑框筒最初为均匀布置的斜交网格后来根据实际的受力状态，在受力大的区域将支撑布置加密，受力相对较小区域支撑布置比较稀同时，在悬臂部分中底部两层设置转换桁架以支承上部各楼层转换桁架在两个方向连接于两个塔楼的外筒上对央视新大楼顶部的悬臂部分来说两个塔楼是不可或缺的央视新大楼通过整个结构体系的合理布置实现了目前世界上最大的悬挑高层建筑「 特殊的悬挑结构」悬挑楼梯▽悬挑楼梯属于空间受力体系两个梯段板一个受拉，一个受压平台板可认为是悬挑板由于两个梯段板不在同一竖向平面内因此梯段板、平台板均会受到一些平面外的力同时，还有螺旋式楼梯螺旋式楼梯就像一小段弹簧上、下两端连接在楼面上受力特点主要是上半段受拉，下半段受压同时还承受弯、剪、扭的作用△长沙冰雪世界五星级酒店的旋转楼梯单边支承弧形悬挑结构▽Footbridge in Sassnitz上图是大神施莱希（SBP）设计的单边支承人行桥人行桥的一侧铰接悬挂在一桅杆支承的空间悬索体系上另一侧是自由端，无任何的支承这是一种极具建筑造型感的结构形式这一结构是怎么成立的呢？如果这种单边支承的铰接支座为直线布置很显然整个结构将绕支座直线转动而倾覆因此，支座必须沿弧线或者是折线布置由于支座间夹角的存在因此可通过桥面产生竖向弯曲来抵抗整个人行桥的倾覆而使得结构得以成立上海的迪士尼乐园有一座人行桥也采用这种形式大家有兴趣可以近距离去感受一下悬挑结构的视觉处理▽该建筑是日本HOKI美术馆乍一看美术馆的长廊悬挑极大而且从边上开的槽来看也不是一个箱型的截面那这个悬挑是什么原理呢？HOKI美术馆其实如果你看了下面这张图，就明白了美术馆悬挑的长廊的确不是箱形截面但却是工字形截面工字形的腹板设置在长廊中间正好可以用来分隔空间并引导流线参观者沿着长廊走到悬挑端头掉头往回走而这块腹板在外面是看不见的正是悬挑结构腹板的“隐藏”使得HOKI美术馆长廊的悬挑产生了更大的震撼03.悬挑结构案例欣赏开化县1101工程及城市档案馆浙江大学建筑设计研究院▽白色巨树藤本壮介建筑设计事务所 + Nicolas Laisné + Dimitri Roussel + OXO Architects + Coste-Grange▽中国新疆区域数据网络控制中心 上海华都建筑规划设计有限公司▽白莲泾M2游船码头原作设计工作室▽Hofmann住宅Fran Silvestre Arquitectos▽赫尔辛基中央图书馆ALA Architects▽英飞特电动汽车充电站GLA建筑设计▽森之舞台meta-工作室▽苏黎世保险公司北美总部大楼Goettsch Partners▽密歇根湖边住宅Desai Chia Architecture▽“树荫”下的玻璃餐厅 OFFICE AT▽结构，是建筑的骨架悬挑结构以其强烈的表现力受到了建筑师们的青睐建筑师们在考虑建筑造型美观的同时也需要全方位地将结构因素放入考量和设计范畴只有这样才能设计出经济合理、结构合理的建筑作品以上的一些悬挑结构的实现方式希望能给大家有一点点的启发和帮助