刘 明 辉

(北京首钢建设投资有限公司，北京 100041)



某连体钢桁架设计

刘 明 辉

(北京首钢建设投资有限公司，北京 100041)

结合工程实例，对连体钢桁架的设计进行了计算分析，指出球铰支座方案通过施工释放下弦杆轴力，满足了自重荷载与风荷载、地震作用对连体桁架的不同要求；单索幕墙变形对边界要求较高，需真实考虑其刚度并保证其有足够的刚度；单桥竖向振动舒适度难以满足规范要求，可通过悬挂于刚度较大的屋顶桁架给予解决。

连体钢桁架，球铰支座，单索幕墙，吊桥

1 工程背景

某裙房为5层高多层钢框架—剪力墙结构，总高度22 m。主入口设置一个跨度30 m，5层通高的阳光中庭。大厅两侧采用30 m跨屋面钢桁架将裙楼连成一体；桁架受力很大，而建筑立面要求钢桁架的高度不能大于2 300 mm，需要采用预应力索。该桁架承受采光窗、4层吊桥、单索幕墙、地震等多种荷载作用，是一个集连体结构、预应力钢结构、单索幕墙于一体的复杂受力大型空间预应力钢桁架结构，有必要进行详细的计算、分析与研究。中庭轴测图见图1。

2 桁架选型

本工程索网幕墙宽30 m，高23 m，风引起幕墙索荷载主要沿竖向传递，沿水平方向传递力较小；此外，门厅雨棚高8 m，索网幕墙锚固其上，缩短了幕墙竖向距离，而幕墙两侧又均无刚度较大的剪力墙，故本工程风引起的幕墙索荷载主要沿竖向传递至屋顶桁架，仅少量水平荷载传递到大厅两侧钢柱。为满足《钢结构设计规范》[1]及《玻璃幕墙工程技术规范》[2]对桁架刚度的要求，本工程引入预应力拉索，使主桁架在恒载作用下挠度为0(见图2)。……