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某酒店玻璃采光頂張弦結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:羅光華  日期:2012-10-12
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  【摘要】本文結(jié)合喜來登酒店玻璃采光頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),介紹張弦梁采光頂結(jié)構(gòu)的計(jì)算、拉索預(yù)應(yīng)力的確定、張弦梁的屈曲分析及主要節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì),可滿足工程使用要求。
  【關(guān)鍵詞】張弦梁 預(yù) 應(yīng)力 非 線性
  【中國幕墻網(wǎng)】玻璃采光頂越來越多的運(yùn)用到現(xiàn)代建筑中,尤其是用在商場、 會(huì)展等大型公共建筑中。支承體系玻璃采光頂的重要組成部分,其不但承受自身和玻璃的質(zhì)量,而且外荷載也通過玻璃最終傳遞給支承結(jié)構(gòu)。玻璃采光頂支承體系主要分為以下3中類型[ 1 ] :剛性支承體系,如剛架桁架及網(wǎng)殼等;柔性支承體系,如索桿體系、 單層索網(wǎng)體系、 雙層索網(wǎng)體系等;半剛性支承體系,如張弦梁等。

  張弦梁結(jié)構(gòu)是由上弦剛性梁(桁架)、 撐桿以及下弦柔性索組成的自平衡體系[ 2 ] ,其合理的將各種構(gòu)件特性(抗拉、 抗壓、 抗壓彎)組合在一起,充分發(fā)揮了各自的材料力學(xué)性能,因而整個(gè)體系具有許多良好的受力性能,在中小跨度中,結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以做得比較纖細(xì),能更好的滿足玻璃采光頂?shù)慕ㄖ蟆?BR>
  1 工程概況
  珠海十字商務(wù)中心喜來登酒店玻璃采光頂位于主樓與裙房之間中庭位置,結(jié)構(gòu)采用單層空間網(wǎng)格+張 弦梁鋼結(jié)構(gòu)體系,結(jié)構(gòu)網(wǎng)格采用水平和斜交形式,每個(gè)網(wǎng)格形狀為平行四邊形,水平網(wǎng)格間距為1.5m,每隔三個(gè)網(wǎng)格間距設(shè)置一個(gè)支撐點(diǎn),整個(gè)結(jié)構(gòu)外形為網(wǎng)狀盒子形狀。由于屋面跨度比較大,而且建筑要求桿件截面盡量小,因此屋面部分結(jié)構(gòu)采用張弦梁,每隔4.5m設(shè)置一榀張弦梁,總共15榀,張弦梁結(jié)構(gòu)跨度約從12.9m~ 29.6m 變化,矢高約從1.35m ~ 2.55m 變化,結(jié)構(gòu)頂標(biāo)高最高約23.500m高,屋面最大投影尺寸約為29.6mx 90.14m ( 最長位置尺寸) ,平面呈葉片形狀。采光頂整體結(jié)構(gòu)支座連接形式分為兩種:一部分采用固接,與裙房屋面和地面連接;另一部分柱與主塔樓連接,采用滑動(dòng)支座連接,僅傳遞豎向荷載,不傳遞水平力。由于建筑使用功能要求,在結(jié)構(gòu)的東側(cè)開了一個(gè)很大的門洞,結(jié)構(gòu)平面及三維軸側(cè)圖如下圖1和圖2 :


  2 荷載取值及工況組合
  2.1荷 載取值:

  (1)附加恒載:

  2屋面及立面玻璃自重:1.0KN/m2 ,天花吊頂:21.0KN/m2,局部吊掛:2KN/點(diǎn) (共28個(gè)點(diǎn));

  (2)活荷載:0.5kN/m2(不上人屋面);

  (3)風(fēng)荷載

  基本風(fēng)壓:W0=0.85kN/m2(50年一遇),體型系數(shù)按規(guī)范[3]取值如下:


  (4 )地震作用

  抗震設(shè)防類別為丙類,抗震設(shè)防烈度:7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g ,特征周期為0.4s ,設(shè)計(jì)地震分組為第一組,場地類別為Ⅱ類場地,阻尼比為0.02。

  2 . 2工況組合:

  (1)驗(yàn)算強(qiáng)度及穩(wěn)定時(shí)按承載能力極限狀態(tài)組合:

  1、1.2恒 載+1.4活 載;

  2、1.35恒 載+1.4 x 0.7活載;

  3、1.2恒 載+1.4活載+1.4x0.6風(fēng)荷載;

  4、1.0恒 載+1.4風(fēng)荷載;

  5、1.2(恒載+0.5活載)+1.3x水平地震;

  6、1.2(恒載+0.5活載)+11.3x豎向地震;
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