浅谈屋面钢结构支座的设置

申 允

(中铁二院工程集团有限责任公司，四川成都 610031)

营山站站房为综合性站房，建设地点位于既有营山站站房旧址。站房为地上一层，建筑高度14.00 m。站房主体结构为钢筋混凝土结构，屋面采用钢结构桁架支撑轻型屋面板结构型式，站房总建筑面积2634.2 m2，建筑基底面积2634.2 m2。

1 站房结构型式

营山站站房屋面钢结构由纵横交叉的桁架梁组成(图1)，整个屋面造型为纵向波浪型(图2)。桁架梁与下部混凝土柱采用支座连接。横向主桁架跨度为33.9 m，纵向投影长度为89.3 m。每榀钢管桁架梁均采用截面为倒三角的三肢格构式构件。

本工程恒载0.80 kN/m2，活载0.50 kN/m2，基本风压0.30 kN/m2，地面粗糙度B 类，抗震设防烈度6 度，设计基本地震加速度0.05 g，地震分组第一组，场地类别Ⅱ类。温度作用按+40 ℃、－20 ℃考虑。主体采用Q345B 无缝钢管及高频焊接钢管。结构的稳定性和可靠度。以下就几种常见的布置方式作比较，以找到最优化方案(见表1)。

图1 屋面钢结构

图2 屋面造型

图3 屋面结构支座

由于屋面钢结构整体造型的原因，该屋面结构在温度荷载作用下会产生很大水平推力，故屋面结构支座需考虑释放水平推力，而采用一般的支座形式和布置方式不能合理的解决问题。

2 力学模型分析

采用同济大学3d3s10.0 进行分析计算，本屋面结构支座位置见图3。支座形式及设置原则:在下部混凝土框架结构所容许的水平推力范围下，尽量多设置固定铰支座，增加

由表1可以看出，混合结构中支座的选取应以经济合理、安全可靠为原则。由于钢和混凝土的膨胀系数不同，在温度的作用下两者会产生较大变形差，此时屋面不能采用纯混凝土结构的刚接形式，否则屋面对下部混凝土结构产生很大的弯矩和剪力。若简单采用一般的铰支座，只能在一定程度上释放内力，如方案1，支座水平力达到－1558 kN，此时会造成下部混凝土框架截面加大，大大增加了结构工程量，这显然不是好的方案。所以我们可以考虑释放一部分平动约束来减小上部屋面的水平力。通过对不同部位进行释放约束可以得到很多种方案，表1 中方案3～方案6 仅列举集中较为常见的部分采用固定铰支座、部分采用滑动支座形式。可以看出水平力和位移都在比较理想的范围，此时需要注意:在水平力和位移在可接受的情况下尽量增加结构的约束，增加可靠性。

表1 支座布置方式比较

3 结束语

通过以上方案1～方案3可以看出，营山站站房屋面钢结构支座应在尽量提高结构稳定性的前提下，通过合理的选型和布置，最大限度的降低支座对下部混凝土结构的水平推力;同时为了使支座构造更加简单与可靠，尽量减小支座的水平位移。通过表1可以看出，为了在水平推力和水平位移满足要求的前提下，使用单向滑动铰支座可以在不增加水平推力及位移的情况下增加结构的约束，从而增加结构稳定性。

［1］GB 500017－2003 钢结构设计规范［S］

［2］GB 50009－2001(2006年版)建筑结构荷载规范［S］

［3］绍力群，黄振民，余志详.目前网架支座及支承框架设计存在的几个问题［J］.四川建筑，2009，29(3)