建设部立项课题――全国首个张弦梁马鞍型单层索网采光顶

beyound0008 · 发表于 2004-6-24 10:19:56

计算模拟图片如下。请多指教

beyound0008 · 发表于 2004-6-24 10:31:15

该工程为建设部立项研发项目，现已竣工，现场图片如下：

beyound0008 · 发表于 2004-6-24 10:33:45

深圳三鑫公司在其研发中心两栋三层楼房的屋顶之间，设计了一个以马鞍型索网为支承结构的点支玻璃采光顶。采光顶的跨度为12m，长60m，安装标高16m左右。马鞍型标准单元的尺寸为12m×12m，沿屋顶的纵向组合成12m×60m的采光顶。索网由相互正交的一组抛物线索组成，网格平面尺寸为1.5m×1.5m，其中纵向索下凹，横向索上凸，相互正交，构成了具有负高斯曲率的马鞍型索网。在索网格的节点上安装用不锈钢制作的夹具和固定玻璃的连接爪。玻璃采用6FT+1.52PVb+6FT钢化夹胶玻璃，四点支承。这种玻璃采光顶的建筑造型，呈马鞍型曲面。采光顶的曲线流畅，外形美观，新颖别致，具有强烈的现代感，是覆盖大跨度建筑或建筑物之间空间的一种创新做法。但这种鞍型索网的刚度必须由施加预应力后获得，结构的形态控制、边梁构造、节点构造、玻璃安装等的难度极大，本次设计是一次探索，有关做法有待在实践中进一步完善。

beyound0008 · 发表于 2004-6-24 10:34:25

大面积玻璃采光顶的支承结构，过去都采用桁架、网架、网壳等结构手段解决，这些传统支承结构与玻璃相配合时，都显得杆件多而乱、截面粗而笨、结构不通透、建筑效果不理想。有关资料的研究表明，正高斯曲率的网壳、荷载作用下，大部分杆件是受压的，压杆的稳定问题比较突出，因而在大多数情况下都用双层结构，杆件截面也比较大，对于具有负高斯曲率的鞍形网壳来说，荷载作用下的受力特点是一个方向杆件受压，另一个方向受拉，其中的压杆由于拉杆的牵制，具有较好的稳定性能，网壳受荷的全过程曲线也始终保持上升趋势，不存在整体失稳问题，但因压杆构造上的要求，杆件截面仍不能太小。进一步研究分析表明：如果将网壳两个方向的杆件均用钢索代替，并在承受荷载之前，沿受压方向先施加预拉力，从而使两个方向的索都处于受拉状态，形成具有一定刚度和承载能力的预应力索网。结构承受荷载时，索网中受拉方向索中的拉力进一步增大，而受压方向索内的拉力则减小。经过适当的预应力控制可使受压方向的索始终处于受拉状态，从而实现索网全按受拉设计，材料采用高强铝包钢绞线，断面小，挡光少，结构非常通透。以上便是预应力鞍形索网在结构方面的基本构思。把这种预应力鞍形单层索网作为点支式玻璃的支承结构，这是玻璃与结构之间的最佳配合，试算表明，恒载和活载作用下，结构刚度都能满足要求。