2.2結(jié)構(gòu)分析
2.2.1 結(jié)構(gòu)布置
本工程C軸為北面，其結(jié)構(gòu)長度為52m，共8個開間，南面結(jié)構(gòu)長度為32.5m，共5個開間，每個開間6.5m柱距；2-7軸為兩連跨，跨距分別為21.75m和35m，在北面檐口處懸挑6.3m，1軸、8軸和9軸為單跨結(jié)構(gòu)，跨距為35m，在南面和北面檐口處懸挑6.3m（見圖3所示）。
本工程鋼柱柱腳剛接，主桁架與縱向桁架和鋼柱的連接為
鉸接，抗風(fēng)柱柱腳鉸接，邊跨鋼梁與鋼柱連接為鉸接，在A軸桁架柱腳為鉸接。鋼柱為H型鋼柱，截面尺寸為H650×350×12×20，抗風(fēng)柱也為H型鋼柱，最大截面為H450×200×9×14；縱向桁架為平面鋼管桁架，（見圖6所示），主拱型桁架也為平面鋼管桁架，截面高度為1500mm，（見2-2 桁架截面圖），對于35m跨主桁架局部受力大的位置其下弦桿直徑為φ219×12。在1和9軸的邊跨屋面梁選用H型截面的拱型鋼梁；在B軸和C軸線上，在1、2軸之間和7、8軸之間分別布置了雙層交叉十字柱間支撐。在布置抗風(fēng)柱的軸線上通長布置了6道保證主桁架側(cè)向穩(wěn)定的垂直支撐；由于該空間結(jié)構(gòu)本身的不對稱性，為保證整個結(jié)構(gòu)有很好的
剛度，在屋面1、2軸之間，2、3軸之間，6、7軸之間，7、8軸之間和8、9軸之間分別布置了屋面橫向水平支撐，形成一有效的抗側(cè)力體系，用來保證整體結(jié)構(gòu)具有足夠的
剛性和
穩(wěn)定性。其支撐布置見圖7所示。
2.2.2設(shè)計依據(jù)
依據(jù)國家有關(guān)建筑
結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，本工程
抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加 速度值為0.10g，長治市所屬的地震分組為第一組[ 2 ]；建筑場地類別為Ⅱ類。主要設(shè)計荷載[ 3 ] [ 4 ]為：
屋面
活荷載：0.50kN·m-2；
屋面恒荷載：0.30kN·m-2；（屋面采用輕型
彩鋼板）
風(fēng)荷載：0.50kN·m-2；（按50年一遇設(shè)計）
主結(jié)構(gòu)鋼柱材料：Q345B鋼；
其余主
結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料：Q235B鋼；
荷載組合按規(guī)范確定。
2.2.3計算結(jié)果
本工程采用上海同濟(jì)大學(xué)
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件進(jìn)行建模和
內(nèi)力計算與分析，按現(xiàn)行國家規(guī)范設(shè)計[ 5 ]。主要計算結(jié)果見表1和表2，其中表1為選取合位移最大的前10個
節(jié)點(diǎn)位移表，表2為前6個振型的結(jié)構(gòu)自振周期。
3.主體結(jié)構(gòu)和典型節(jié)點(diǎn)設(shè)計
本工程采用3D3S軟件整體建模計算，也就是對整個空間結(jié)構(gòu)中
的鋼柱、鋼梁、縱向桁架、拱形桁架、支撐、水撐、屋檁等組合一塊進(jìn)行建模分析。圖8為用3D3S軟件建立的結(jié)構(gòu)模型圖。
3.1 支撐布置及其節(jié)點(diǎn)設(shè)計
本工程的整體結(jié)構(gòu)不對稱，且檐口較高，因此支撐是該工程中主要的抗側(cè)力
構(gòu)件。各支撐的平面布置已在圖7中顯示，不再詳述。通過計算和放樣，確定的柱間支撐如圖9所示，支撐選擇方向性比較好的圓形鋼管，按鉸接構(gòu)造；柱間支撐
斷面為φ219×8；由于鋼柱比較高，為減小柱子的
計算長度，在
標(biāo)高6.5m位置和屋檐處通長設(shè)置剛性系桿，系桿斷面為φ133×6；由于該工程結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)，C軸的剛度比B軸的剛度弱，因此在C軸的屋檐處通長設(shè)置了桁架結(jié)構(gòu)支撐來提高其縱向剛度，其上下弦桿斷面為φ114×4，腹桿斷面為φ70×3。為了保證體系的整體性和有效的傳遞水平荷載，在拱形桁架的平面外即上下弦設(shè)置側(cè)向垂直支撐，在拱形桁架的上弦設(shè)置水平支撐，垂直支撐和水平支撐采用高
強(qiáng)度圓鋼拉索結(jié)構(gòu)，
屈服強(qiáng)度為460MPa，選用φ20和φ25兩種拉索，使室內(nèi)的屋面結(jié)構(gòu)布置清晰、均勻、美觀。支撐的連接節(jié)點(diǎn)和拉索的連接節(jié)點(diǎn)如圖10所示。
3.2 主結(jié)構(gòu)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)計
B軸和C軸的鋼柱柱腳采用剛性連接，鋼柱
底板增設(shè)抗剪鍵來提高柱腳的抗水平力；A軸的柱腳和抗風(fēng)柱的柱腳的連接形式同為鉸接；角部柱腳連接詳圖見圖11所示。主桁架和縱向桁架自身的節(jié)點(diǎn)是采用直接
焊接的相貫節(jié)點(diǎn)，這種節(jié)點(diǎn)由于沒有節(jié)點(diǎn)板，節(jié)約
鋼材，為保證支管端部的
切割精度和焊接質(zhì)量，要求采用空間全自動拋物線
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