MIDAS在内蒙古科技馆新馆超大雨篷设计与施工中的应用

　　1　工程概况
　　内蒙古科技馆主入口雨篷呈椭圆状，悬挑最远处8.43m，无拉杆体系，面积约110平米。雨篷为钢结构点式玻璃雨篷，经计算确定玻璃配置为10+1.52PVB+10双钢化夹胶玻璃，采用250型不锈钢爪件，钢梁外包3mm氟碳喷涂铝单板。

　　2　工程难点
　　1、为了保证外立面的效果，建筑师要求雨篷采用无拉杆体系，受力模式为悬臂梁，对雨篷结构钢架本身的刚度、强度及稳定性要求就非常高，增加了设计难度。

　　2、建筑师预留的雨篷建筑高度尺寸为500～600mm（包括了爪件和玻璃的高度），并要求雨篷钢架结构简单，线条明快，与主体结构相呼应。

　　3　结构形式选择
　　根据建筑师对外立面效果的要求及实际工况条件，我们认为可以采用以下三种结构连接形式：

　　1、主受力钢梁采用桁架形式；

　　2、采用框架梁连接形式，连接节点采用纯刚接形式；

　　3、采用框架梁连接形式，连接节点采用铰接形式；

　　经过分析，如果采用铰接形式，一方面对于悬臂结构来说是不安全的，另一方面为保证计算通过，就得局部加大截面尺寸，会破坏整个外立面效果；如果采用桁架形式会增加钢架的截面尺寸，也破坏外立面的整体效果。因此，我们决定采用第二种结构形式进行设计。

　　4　材料选型
　　H型钢属于高效经济截面型材，由于截面形状合理，它们能使钢材更好地发挥效能，提高承载能力。不同于普通工字型钢的是H型钢的翼缘进行了加宽，且内、外表面通常是平行的，这样可便于用高强度螺栓和其他构件连接，其尺寸构成系列合理，型号齐全，便于设计选用。因此本工程选用H型钢作为钢梁的截面形式。

　　5　计算参数
　　(1)恒荷载（主要为玻璃和驳接爪件）：0.65KN/m2
　　(2)活荷载：0.5 KN/m2
　　(3)雪荷载：0.4 KN/m2
　　(4)风荷载：，基本风压0.55 KN/m2，分两种情况考虑
　　① 第一种情况：按照荷载规范GB50009-2012中8.3.3条中的第二条中的要求，体形系数取-2，此为负风压；

　　按照外围护结构计算公式得WK= βgzμslμzw0=-1.5 KN/m2
　　② 第一种情况：为安全考虑，体型系数取0.5，此为正风压；

　　按照外围护结构计算公式得WK= βgzμslμzw0=0.4 KN/m2
　　(5)地震参数：8度抗震（0.2g），设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，场地特征周期Tg=0.40
　　(6)温度：温差按照±30°考虑
　　6　结构计算
　　6.1计算模型

　　6.2初步试算
　　H型钢梁初步选用400x200x8x13，经计算杆件的应力比过小，说明杆件截面尺寸过大，富余量较大，不经济可以选用截面较小的H型钢。        

　　6.3材料定型
　　经软件自动选择，H型钢300x150x8x10可以满足要求。

　　6.4计算
　　(1)恒荷载加载（按照双向板）

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内蒙古科技馆新馆

内蒙古科技馆新馆位于呼和浩特市新华东街北侧。工程建设总面积为48300平方米，建成后的新科技馆展览教育面积约28000平方米，工程总投资4.6亿元。内蒙古科技馆新馆外型设计采用以旭日腾飞为创意的方案。

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