[提 要]：
預(yù)應(yīng)力馬鞍型單層索網(wǎng)作為點(diǎn)支
玻璃采光頂的
支承結(jié)構(gòu)，具有受力合理，結(jié)構(gòu)輕巧，曲線流暢，構(gòu)思新穎等眾多優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)計(jì)施工難度大。本文簡(jiǎn)要介紹了其設(shè)計(jì)研究的情況供同行參考。
[關(guān)鍵詞]：預(yù)
應(yīng)力 馬鞍型索網(wǎng) 點(diǎn)支
玻璃采光頂
一、概述
隨著大型公共
民用建筑的大量興建，
建筑技術(shù)的快速發(fā)展，建筑物的跨度越來(lái)越大，通過(guò)
門(mén)窗、
幕墻玻璃進(jìn)入室內(nèi)的光線將越來(lái)越不能滿足室內(nèi)采光的需要。在大跨度屋蓋上，大面積設(shè)置玻璃采光頂進(jìn)行室內(nèi)采光，將更為符合節(jié)能、環(huán)保和健康自然的理念。但大跨度屋蓋上設(shè)置大面積采光頂，遇到的技術(shù)問(wèn)題較多，其中最為重要的是結(jié)構(gòu)支承技術(shù)。與玻璃相配合的支承結(jié)構(gòu)，除必須安全可靠外，還必須滿足
桿件纖細(xì)，結(jié)構(gòu)通透，造型美觀，配合協(xié)調(diào)等要求。常規(guī)的
桁架、網(wǎng)架、網(wǎng)殼等結(jié)構(gòu)與玻璃配合時(shí)，往往顯得桿件粗笨和零亂。因此，研究開(kāi)發(fā)能與玻璃協(xié)調(diào)配合的現(xiàn)代張拉結(jié)構(gòu)，充分利用
鋼材的
抗拉強(qiáng)度，從而將桿件做得比較纖細(xì)，結(jié)構(gòu)比較通透和美觀，成為解決玻璃采光頂支承結(jié)構(gòu)時(shí)值得重視的一個(gè)課題。
二、馬鞍形索網(wǎng)點(diǎn)支式玻璃采光頂方案
馬鞍形索網(wǎng)點(diǎn)支式玻璃采光頂是目前最簡(jiǎn)潔通透的采光頂形式。作為建設(shè)部下達(dá)的建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)一年多的研究與試驗(yàn)，三鑫公司掌握了此項(xiàng)技術(shù)并付諸實(shí)際工程實(shí)踐。作為實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目，三鑫公司在其深圳研發(fā)中心兩棟三層樓房的屋頂之間設(shè)計(jì)，安裝了馬鞍形索網(wǎng)點(diǎn)支式玻璃采光頂。如圖1。
圖1 馬鞍形采光頂
采光頂?shù)那�流暢，外形美觀，新穎別致，具有強(qiáng)烈的現(xiàn)代感，是覆蓋大跨度建筑或建筑物之間空間的一種創(chuàng)新做法。正高斯曲率的網(wǎng)殼，
荷載作用下的受力特點(diǎn)是一個(gè)方向桿件受壓，另一個(gè)方向受拉，其中的
壓桿由于
拉桿的牽制，具有較好的
穩(wěn)定性能，網(wǎng)殼受荷的全過(guò)程曲線也始終保持上升趨勢(shì)，不存在整體失穩(wěn)問(wèn)題，但因壓桿構(gòu)造上的要求，桿件
截面仍不能太小。經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力控制可使受壓方向的索始終處于受拉狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)索網(wǎng)全按受拉設(shè)計(jì)，材料采用高強(qiáng)
鋁包
鋼絞線，
斷面小，擋光少，結(jié)構(gòu)非常通透。
三、結(jié)構(gòu)布置
采光頂?shù)目缍葹?2m，長(zhǎng)60m，安裝
標(biāo)高16m左右。如圖2，
圖2 采光頂平，剖面圖
馬鞍型標(biāo)準(zhǔn)單元的尺寸為12m×12m，沿屋頂?shù)目v向組合成12m×60m的采光頂。索網(wǎng)由相互正交的一組拋物線索組成，網(wǎng)格
平面尺寸為1.5m×1.5m，其中縱向索下凹，橫向索上凸，相互正交，構(gòu)成了具有負(fù)高斯曲率的馬鞍型索網(wǎng)(如圖3)。
圖3 馬鞍型索網(wǎng)
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