某办公教学综合楼屋面预应力钢结构设计及施工技术

某办公教学综合楼屋面预应力钢结构设计及施工技术
贺锋1，刘峰1，王涛2，卓军1
(1.工程兵第四设计研究院，北京100850；2.北京市建筑工程研究院有限责任公司，北京100039)
[摘要]以某军事学院办公教学综合楼屋面预应力钢结构工程为背景，结合以往的张弦结构设计理论及实践经验，系统阐述了在屋面结构体系选择和确定过程中应重点考虑的因素，详细描述了结构整体设计分析及局部节点设计时计算参数选取、极端工况验算、后处理阶段设计指标控制等关键环节。最后根据预应力钢结构体系的特殊性，归纳总结了施工过程中的一些关键技术，工程的顺利实施验证了本文观点的合理性与可行性。

内容摘抄：

1工程概况
某军事学院办公教学综合楼位于东南亚某国风景秀丽的山峰之巅，地上3层，局部2层，总建筑面积约7471.6m2,檐口高度约为21.00m,结构体系为现浇钢筋混凝土框架抗震墙结构体系。屋顶造型采用了花瓣形状，其中央部分采用预应力张弦钢结构体系，周边八瓣造型采用轻型钢结构，其斜率为1：6向上发散。如图1所示。
2结构体系确定
本次主要对屋面特型钢结构进行设计。其结构体系由2部分组成：①中央圆形屋盖为预应力张弦梁结构体系，跨径为36.332m,呈空间辐射状布置，共16榀，张弦梁上弦采用圆形钢管b377×16,下弦拉索采用锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢绞线，强度等级1670MPa,直径65mm,在屋面圆心处设置受拉内环，下弦索一端锚固于内环上，另一端锚固在周边的受压外环上，上弦圆形钢管和下弦预应力拉索之间采用钢管撑杆进行连接，形成稳定的空间受力体系：②四周椭圆八瓣造型为钢管框架结构体系，沿中央圆形屋盖径向均匀布置的管桁架梁悬挑长度为13.24m。屋面结构体系如图2所示。

3结构分析与设计
3.1荷载及荷载组合
计算中考虑了恒荷载、活荷载、风荷载、温度作用和地震作用，各荷载取值如下：①恒荷载结构自重：程序自动计算；屋面恒荷载1.0kN/m2:②活荷载0.5kN/m2:③风荷载基本风压0.75kN/m2,风振系数1.8，高度系数1.17（粗糙度类别B类，高度17m),体型系数如图3所示：④温度作用±25℃；⑤地震作用本工程抗震设防烈度为7度，设计基本加速度为0.1g,设计地震分组为第二组，场地类别为二类，特征周期0.40s。结构的地震作用计算按7度考虑，乙类建筑，抗震措施按8度考虑。

４ 节点设计
张弦梁钢结构屋面关键节点主要为支座节点、撑杆的上、下端节点等，关键节点如图 ５ 所示。

（略）

投稿会员：可爱莹