评论・规划・鉴赏 Ｐｉｎｇｌｕｎ ｇｕｉｈｕａ ｉｉａｎｓｈａｎｇ 建筑与发展 Ｊｉａｎ ＺｈｕＹｕ Ｆａ Ｚｈａｎ ・７１・ 浅议钢网架屋盖和混凝土支承框架的分析设计 李锁山 上海经纬建筑规划设计研究院有限公司 ２０００９０ 【摘要】网架结构具有受力合理，体型优美，空间体积利用率高等优点，广泛应用于体育馆、学校风雨操场、影剧院、会展中心等公共建筑中。 平板网架一般为混合结构体系，即屋盖为网架体系，下部支承结构为混凝土框架或剪力墙结构。本文针对这种结构模式，分析了二种计算方法的结 果。探讨了二种计算方法的合理性，提出了自己的建议。 【关键词】网架结构混凝土框架支承整体工作 １．建筑的基本情况 笔者最近做了几个风雨操场的设计，风雨操场这类结构有一个共 同点就是底部是混凝土框架结构，屋面为网架结构 该类建筑结构设 计的一种算法就是：上部网架由专业网架设计与施工单位完成，网架 与框架柱顶铰接连接，计算时网架的刚度用刚性杆模拟，刚性杆与框 架柱顶铰接连接，网架的支座反力反作用于柱顶，再对底部砼结构进 行计算。第二种算法就是混凝土框架与屋面网架整体建模，网架和混 凝土柱顶处为铰接连接，然后整体计算。针对上面二种计算方法，笔 者用自己正在做的一个工程做一个分析比较，谈谈自己的体会。 本工程为地上三层局部四层的框架结构，屋面为网架结构。由于 建筑超长，共ｌ ２０米，所以结构每隔４０米设置一道伸缩缝兼抗震缝， 将本工程分为３个单元，缝宽１ ６０ｍｍ。本工程抗震设防类别为丙类建 筑，抗震设防烈度为七度，设计地震分组第一组，抗震等级二级， 场地土类别Ⅳ类。由于３个单元体量几乎相等，所以以左单元为例分 析比较。 左单元三层建筑平面图如下所示： ８ ：： Ｉ Ⅲｍ … Ｉ Ｉ９ Ｉ ｝ｌ 砩饕厂 ｉ — 毕 左单元三层建筑剖图如下所示： 左单元无网架屋顶的三维轴侧图如下： 单独网架屋顶的三维轴侧图如下 左单元有网架屋顶的三维轴侧图如下 ２．结构计算 第一种算法，屋面网架采用ＳＦＣＡＤ２００２软件进行计算并设计，计 算时上弦杆受力恒载按０．５０Ｋｎ／ｍｚ，活载按０．５０Ｋｎ／ｍｚ考虑，局部加灯 道荷载０．５ＫＮ／ｍ。下弦杆受力恒载按０．２０Ｋｎ／ｍｚ考虑。风荷载为５Ｏ年 的基本风压值：０．５５Ｋｎ／ｍ ｚ。温度作用：３０。Ｃ～一３Ｏ。ｃ。所有荷载 均手工输入作用于节点，程序自动计算杆件自重，网架的支座反力反 作用于柱项。算位移时采用刚性楼板假定，支承部分混凝土框架采用 ＳＡＴＷＥ程序进行计算。第二种算法，采用ＳＰＡＳＣＡＤ整体建模计算，网 架的材料与断面根据专业公司提供的数据建模，网架和混凝土柱顶用 ２０Ｏｍｍ高刚性杆连接，刚性杆顶部设置通用支座。通用支座根据网架 计算铰假定，ｘ、Ｙ方向支座局部系刚度Ｋ１１、Ｋ２２取３００ＫＮ／ｍ，ｚ方 向支座局部系刚度Ｋ３３取２ ｅ＋００６ＫＮ／ｉｎ，支座局部系阻尼系数Ｃ１１、 ｃ２２、Ｃ３３取０ＫＮ＊Ｓ／ｍ［１ ３。这二种方法计算时均考虑偶然偏心与双向 地震作用。计算振型数的取值保证振型有效质量系数大于９Ｏ％［ ，控 制层间位移，使之在规范允许范围内；减少建筑物的扭转效应，使 第一、第二周期的平动成分大于０．８５，使扭转周期与平动周期之比小 于Ｏ．９５（因为是多层建筑，所以按０．９５控制），以下是二种计算结 果的对比情况。 第一、二、三振型所对应的周期表１ ＼ 撼型 瑚期（￥） 平劫 扭转 ｌ 吼８ ３ Ｏ． ９ ０．Ｏｌ 掉｝盏一 ０ ０ Ｏ．０ｌ ３ 吼７９８７ Ｏ．０３ ０．９７ １ ０＿舶ｄ Ｏ．Ｂ９ 簿撮＝ ２ ｍ ｇ１８８ ０．０９ ０．０ｌ ０ 皿 ｌ哇ｉ ０．０２ ０．９８ 建筑与发展 ・７２・ Ｊｉａｎ ＺｈｕＹｕ Ｆａ Ｚｈａｎ 评论・规划－鉴赏 Ｐｉｎｇ｜ｕｎ ｇｕｉｈｕａ ｉｉａｎｓｈａｎｇ 扭转周期与平动周期之比表２ 法二、真实网架建模计算，由于考虑网架支座ｘ、Ｙ方向相当于弹簧 ＼ 扭转胤期ｒ３（ｓ） 帮一平动墒ｊ蠛Ｔ】ＣＳ） 算法一 簟涟二 匕僵Ｔ Ｔ】 ０．９２。９ ０ ８８７０ 支座，与框架柱顶存在一定的位移释放，所以算出的结果偏柔。风 荷载及地震作用下的弹性位移角均比算法二的结果偏大。所以算法一 比真实建模的算法二偏不安全。 ３．２、从表２可以看出，由于楼板开大洞，结构平面不规则，二 种算法的扭转位移比均较大，算法一更为不利。 ３．３、从表４可以看出，算法二由于考虑网架也参与地震作用， 所以底部Ｘ、Ｙ方向总地震剪力比算法一要大，相应的单个框架柱底 剪力也有所增加。 ３．４、从表５可以看出，框架柱１底层剪力及弯矩相差不大，竖 向力相差较多，比较其余框架柱也能得出相同结果，总的来说本工程 ｏ－栉ｇ下 ０．９ｌ叠ｌ ０．８时３ １．０ｌ弼目 风荷载和地震作用下的弹性位移角 表３ ＼ 随旖Ｒ藏方作向 Ｙ用下角 韵弹性方位向 ｘ穆 地震斋作向用 Ｙ下角构 闻弹性方幢向穆 ｘ 最大位方羼穆向的闯 方佼比懂 ＃ 茸乎均向层 算法一 掉法： １／３竹０ ｌ／３衢９ ｌ搴３２ Ｉ，ｌ５Ｕ １／７８５ ｌ／５６５ ｌ／８３０ ｌ，礴２ １．０８ １．ｉ７ １．。Ｂ １．０６ 各单根框架柱竖向力，算法二比算法一大约增加１ ５％左右。所以算基 础时算法一偏不安全。 底层地震剪力与其上各层总重力荷载比值表４ 结束语 通过以上分析，对于钢网架屋盖和混凝土支承框架结构，笔者给 出以下建议供大家参考：１、采用刚性杆模拟网架刚度，在计算位移时， ＼ 赢Ｘ部方 向电 Ｔ震剪力（ 方）向 Ｘ肯南 Ｙ剪重比 有方向 Ｘ育向效 Ｙ蕊熏幕歉方 ｌ皇ｊ 算法一 算法＝ 所计算的整栋楼的刚度比真实模型要大，相应的位移要比真实模型要 小。２、采用刚性杆模拟网架刚度，在地震力作用下，所计算的底部地 震剪力与底层轴向力均偏小。所以采用刚性杆模拟网架刚度去计算，结 果偏不安全，要求按实际模型整体建模，整体计算比较合理。本文仅仅 ３麓乞５ ４ 觏吐 ３ｌ锶．７５ ３８挝．２ 下．鲫‘ 瑚 Ｔ－∞＊ ＆ ９ ｇ．２８嚣 ９吼 ９氛０ｌ＊ ９钒∞鬻 框架柱１底层轴力、剪力、弯矩比较表５ 针对一个特定的平板网架实例进行了分析，而空间网架的跨度、体型、 支承方式各不相同，从一个特定的实例中得出的结论不一定适用于所有 的网架结构，所以具体的项目还要具体分析。本文不足之处，希望广大 设计人员批评指正。 ＼ 藤磨轴力‘媾’ ｘ 赢羼自Ｉ蒋力ｌ （ｋ冒协） ｘ鹿育屉 ｌ岢薹臣Ｉ （埔糯肯） 期 尊涟一 舶２０．７ 一ｌ１．３ ｌ —ｌ氍。 ２或９ Ｉ 一３２．。 尊谴＝ 弱瓤．６ ｔｔ ｅ １ ．ｓ ｓ．一 ｌ。 ． 参考文献： ［１］ＳＰＡＳ ＣＡＤ空间结构建模软件用户手册，中国建筑科学研究 院ＰＫＰＭ，２０１０ ３．计算结果分析对比 ３．１、从表１、３可以看出，屋面网架参与计算，对结构的周期 和位移均有一定的影响。算法一、网架用刚性杆模拟，算出的结果 偏刚，风荷载及地震作用下的弹性位移角均比算法二的结果偏小。算 ［２］ＰＭ ＳｈＰ复杂多、高层建筑结构分析与设计软件用户手册， 中国建筑科学研究院ＰＫＰＭ，２０１０ 旦 鱼 ｉ 鱼莹 ｄ ｄ 皇 （上接第８５页） 如何把装饰装修分部工程质量监控工作做细做实是监理工作的关 键。国标规范，北京市地标也未细化到分项工程这一级。在实践中 根据工程特点、地产开发商要求监理部做到细化、具体化，以便于 缝剂一定要选用高级材料，其做法不同于普通装修做法，具体为先将 面砖缝处划３ｍｍ以上深度，塞填勾缝剂，塞实压紧，视室温、湿度， 一般８ ｈ以上，勾缝剂固化，用金属条压缝，达到圆润光滑的效果， 考核监理工作。我们与施工单位合编，统一了质量控制的要点，也 可以做为监理实施控制程序的细化。 （１）厨卫防水是质量把控的极其重要环节，因为公司承诺卫生 间１００％不渗漏，为此，必须ｌ００％检查。防水材料检查要符合设计要 求，特别是防水涂膜（聚氨酯类）要查涂刷遍数、总厚度；高分 子卷材遍数必须达到要求。蓄水时间＞２４ｈ，特别是门口挡水台，防 不得采用表面涂料，用棉纱擦拭的淘汰作法，其后果是塞填不实，造 成粘贴不牢，无压缝容易脱落，且表面无压光的效果。 （５）木踢脚板处理：高级装修在墙基层上固定背板（细木工板 或胶合板）先固定好背板，平整度、高度符合要求后再做粘贴，一 般采用木板胶粘贴，如没有背板也可做，但是水泥砂浆墙面粘贴木地 板踢脚，极易开裂、脱落。 （６）内外窗台高差处理：由于内外墙一般由两家施工单位处 理，施工程序是先外后内。由于外部洞口、墙面处理考虑外观效果， 可能过高、抬起，外窗台使里窗台变低。我们在外窗淋水时（或下 大雨、淋雨时）发现局部水风压过大造成外高内窗台有渗水现象。为 此，在处理内窗台时，一定要求内窗台板要高于外窗台５ｍｍ～ｌＯｍｍ左 右，防止出现渗压透水现象。另如果窗台板下打水泥砂灰不实、不 严时也可能造成窗台板下进雨水，为此过程验收时尤其要注意。 止蓄水不足或溢出走道，造成下层渗漏，地砖成活后二次蓄水合格后 方可通知施工单位在下层进行吊顶作业，防止渗水浸泡下层封板。 （２）吊顶前的隐检、联检，该部位在做龙骨之前各专业如强电 管线已穿，弱电、烟感、网线、喷淋、燃气、信号、抽排风、 电话、呼叫系统等均已穿线，必须办理相关手续，我们采用精装牵 头，相关方配合，监理部监督见证联合会签，最后由精装见单后进 行吊顶、封板，防止返工拆板、扯皮。 （３）木制品的防火防潮检查，规范规定木制品安装前必须做防 火防潮处理，一般刷防火、防腐涂料，俗称见白。吊顶周边木方， 木饰面背部、木门框背面与有潮气接触的部位均需做特殊处理。 （４）地墙砖的勾缝，地墙砖勾缝材料，如果是高级装修，勾 结束语 住宅精装修交房是房地产发展的趋势，对监理工作提出了更高的 要求。监理工程师应通过施工事前质量控制，做好精装修施工工作面 交接工作，把握装饰装修施工质量控制要点，创造精装修精品工程。