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。
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
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)。
在索網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)上安裝用不銹鋼制作的夾具和固定玻璃的連接爪。玻璃采用6FT+1.52PVb+6FT鋼化夾膠玻璃，四點(diǎn)支承。
四、結(jié)論
這種玻璃采光頂?shù)慕ㄖ煨?，呈馬鞍型曲面?？v向索中間支座的反力比較大，故采用跨度為12m的預(yù)應(yīng)力張弦桁架，橫向索的支座反力較小，故采用拋物線鋼管，鋼管沿采光頂?shù)目v向支承在鋼筋混凝土屋蓋的邊梁上，橫向索中的預(yù)拉力和負(fù)風(fēng)壓產(chǎn)生的拉力，通過(guò)鋼管傳給屋蓋邊梁。索網(wǎng)的形態(tài)控制是本工程施工中的一個(gè)難點(diǎn)。初步實(shí)踐表明：索拉力的逐步施加，反復(fù)調(diào)控，這是索網(wǎng)形態(tài)控制的主要方法。
該工程2003年7月份完工，至今各方面性能非常理想，特別是經(jīng)歷了深圳有史以來(lái)大的， 編號(hào)為“2003”杜鵑臺(tái)風(fēng)的襲擊，從結(jié)構(gòu)到防水完好無(wú)損，完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
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。
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
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)。
在索網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)上安裝用不銹鋼制作的夾具和固定玻璃的連接爪。玻璃采用6FT+1.52PVb+6FT鋼化夾膠玻璃，四點(diǎn)支承。
四、結(jié)論
這種玻璃采光頂?shù)慕ㄖ煨?，呈馬鞍型曲面?？v向索中間支座的反力比較大，故采用跨度為12m的預(yù)應(yīng)力張弦桁架，橫向索的支座反力較小，故采用拋物線鋼管，鋼管沿采光頂?shù)目v向支承在鋼筋混凝土屋蓋的邊梁上，橫向索中的預(yù)拉力和負(fù)風(fēng)壓產(chǎn)生的拉力，通過(guò)鋼管傳給屋蓋邊梁。索網(wǎng)的形態(tài)控制是本工程施工中的一個(gè)難點(diǎn)。初步實(shí)踐表明：索拉力的逐步施加，反復(fù)調(diào)控，這是索網(wǎng)形態(tài)控制的主要方法。
該工程2003年7月份完工，至今各方面性能非常理想，特別是經(jīng)歷了深圳有史以來(lái)大的， 編號(hào)為“2003”杜鵑臺(tái)風(fēng)的襲擊，從結(jié)構(gòu)到防水完好無(wú)損，完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。