1.引論
隨著國內(nèi)建筑業(yè)的飛速發(fā)展，很多大廈、寫字樓等建筑的
主體結(jié)構(gòu)、建筑外形越來越復(fù)雜，與之密切相關(guān)的幕墻行業(yè)也發(fā)生了日新月異的變化。
在結(jié)構(gòu)形式上，
單元式幕墻、
拉桿式、
拉索式點支承幕墻、通風(fēng)式幕墻等得到廣泛應(yīng)用。在建筑造型上，出現(xiàn)了在
采光夭棚、圓臺形、球形等幕墻中大量使用鋼析架，使得建筑的外型更加豐富多彩，更加通透。這就對幕墻行業(yè)工程技術(shù)人員提出了更高的要求，必須更快地掌握幕墻行業(yè)的新技術(shù)、新工藝，并不斷創(chuàng)新，滿足日益變化的建筑效果的需要。
2.采光天棚自平衡鋼桁架體系的設(shè)計
我國地域遼闊，南北氣候差距較大，在設(shè)計選材時需考慮這些因素。
2.1主體結(jié)構(gòu)形式
主體結(jié)構(gòu)大多采用鋼
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式，由網(wǎng)架球、上下弦桿及腹桿組成的空間網(wǎng)架體系。
在不斷追求現(xiàn)代、通透和空間感的今天，柑架式結(jié)構(gòu)以其獨特的優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用。在力學(xué)分析方面，桁架式結(jié)構(gòu)主、次桿受力較為明確，主受力桿主要承受
風(fēng)荷載、
活荷載以及
地震荷載等，次桿主要對整個鋼架體系起穩(wěn)定作用，因此在
截面設(shè)計時應(yīng)分別考慮，這樣，整體鋼架也就尤顯條理清晰、粗細分明。進行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析時，可采用ROBOT,SAP2000、3D3 S等
有限元分析軟件。施工安裝方面，析架式結(jié)構(gòu)的
構(gòu)件加工工藝較簡單，施工安裝快捷。因此析架式結(jié)構(gòu)也是采光天棚結(jié)構(gòu)的較理想的選擇，并且優(yōu)先設(shè)計成自平衡體系的鋼析架，在加工制造時施加一定的
預(yù)應(yīng)力，使其整體更加穩(wěn)定平衡。
桁架式結(jié)構(gòu)的主次鋼管
焊接成一個整體，鋼桁架體系本身抗變位能力差，因此在施工應(yīng)考慮土建結(jié)構(gòu)的沉降、
變形等因素，預(yù)留伸縮余量，一端采取
固定連接，另一端活動連接。
2.2采光天棚面板支撐形式
采光天棚結(jié)構(gòu)形式一般采用點式和
框架式兩種結(jié)構(gòu)，考慮到
排水性能，浮頭點式、全隱框和全明框結(jié)構(gòu)形式采用較多。浮頭點式結(jié)構(gòu)簡潔、外形豐富變化，能更進一步體現(xiàn)通透現(xiàn)代的建筑效果。面板多采用
鋼化夾膠玻璃或
中空鋼化
夾膠玻璃，不過，點式結(jié)構(gòu)在
中空玻璃上開孔會影響中空玻璃的
密封性能，降低中空玻璃的
保溫、
隔音性能。
2.3主材選用
桁架結(jié)構(gòu)的主鋼梁與次鋼梁的連接一般都采用焊接，因此鋼梁須選用焊接性能較好的材質(zhì)，如Q235B、Q345B等。
采光天棚玻璃選用時，根據(jù)國家相關(guān)規(guī)范應(yīng)選用
安全玻璃，宜選擇鋼化夾膠玻璃，玻璃厚度宜大于Smm，
膠膜厚度宜大于1. 52mm。
2.4工程實例
下面筆者將結(jié)合工程實例與讀者對采光夭棚自平衡鋼桁架體系的設(shè)計及施工技術(shù)作進一步說明。
某大廈位于無錫市高新區(qū)，采光天棚呈“十”字狀分布，長140m及120m，寬8. 5m，頂
標(biāo)高為23. 442m，中部十字交叉(見圖一)。采光天棚分格縱向40等分，橫向4等分，玻璃最大分格2250x2100mm(見圖二)，由頂部向兩邊設(shè)置泛水，支撐結(jié)構(gòu)采用自平衡鋼桁架體系，相鄰兩精架之間不設(shè)連系桿(見圖三)。
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