屋顶为柱面壳体,结构长37m,跨度14m,矢高4.5m,玻璃总面积为560平方米,每块玻璃1.16mX0.95m,为(12mm+12mm)的半
钢化夹胶玻璃。由于玻璃的
抗压强度非常大,因此将玻璃用于拱形屋面,使其所受主要
应力为
压应力,这正是发挥了玻璃的
力学性能。拱形屋面的每一条拱带是由14块玻璃组成,相邻的
玻璃板在其角部由
夹板连接,形成刚
节点传递其间的压力。组成拱带的玻璃板数目是由计算优化的,因为数目过多,会使节点数增加,不仅增加了制作施工的费用,也使结构显得零乱,降低了通透性;而数目过少,则
曲面不够光滑,建筑外形不够美观,力学上则由于玻璃板受压力方向与板面角度加大,使板跨中的附加
弯矩增大,同时节点夹板对玻璃板的约束弯矩M也将加大,见图13a。
图10 马克西姆博物馆玻璃屋顶
图11 玻璃屋顶结构轴测图
图12 玻璃屋顶结构剖面
沿结构的纵向,玻璃的连接完全一样,同时屋顶整体的四边均由钢管与原有建筑形成封闭的
支承体系,故每条玻璃拱带的侧向稳定是有保障的。组成结构的还有不可缺少的
预应力钢索体系。该体系分成两组,第一组为在结构竖直面内沿轴线设置的放射线索,索的纵向间距为3.85 m,间隔4块玻璃,中间联系索为φ12mm,其余为φlOmm。放射线索的作用有以下几点:
1)因为玻璃板面组成的整体并非弧线,而是折线,故折线交点应有作用于节点极的约束弯矩M(图13a)才使节点平衡,而放射线索,提供了节点处的法向力T,从而减小以至消除了约束弯矩,减少了玻璃角部的应力集中(图13b)。
上一页1234下一页