简析高架车站屋面钢结构形式

高修建 宋智勇 王凯杰

摘 要：简要介绍了在高架车站的设计中屋面钢结构可以选用的主要形式，这些形式包括门式刚架、钢网架、钢框架、钢桁架等。

关键词：城市轨道交通，高架车站，钢结构

1 引言

随着城市化的发展和轨道交通线路的延伸，北京、天津、武汉、大连等城市的轨道交通中高架站的数量逐渐增多；由于钢结构自重轻、施工速度快、结构性能优越、易满足建筑外形要求等特点，其在高架车站屋面结构的设计中得到广泛的应用。

2 门式刚架

门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢、热轧H形钢或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢做檩条、墙梁；以压型金属板做屋面、墙面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。门式刚架结构与钢筋混凝土结构相比具有质量轻、施工周期短、工业化程度高、综合经济效益高、柱网布置灵活等优点。

3 钢网架

钢网架结构是杆件按照一定规律形成的空间铰接杆系结构结构，大多为高次超静定结构，具有多向传力的性能，空间刚度大，整体性好，抗震性能优良，适用于大跨度建筑和中小跨度房屋，可以覆盖各种平面形状。网架根据弦杆层数可以分为双层网架（a）和三层网架（b），双层网架由上弦、下弦和腹杆组成；三层网架较二层网架增加了网架高度，可以减小弦杆内力，减小网格尺寸和腹杆长度。

4 钢框架

钢框架结构由钢梁和钢柱组成，能够承担竖向荷载和水平荷载，与钢筋混凝土框架相比有效减小了梁柱截面，减轻自重，能够获得更大的使用空间，且钢构件加工精度高，施工速度快。江苏城轨兰花塘站屋面结构即选用钢框架结构，研究理论成熟，传力路径明确，易于设计与分析。

5 钢桁架

钢桁架结构是指直杆在端部用铰链相互连接形成的平面或空间结构，杆件一般只承受轴力，能够充分利用材料，作为屋盖的承重结构，其具有用料经济、结构自重小、安装方便等优点，且能够形成不同的形状，适应外观的需求。

6 异形钢结构

异形钢结构又称空间任意钢结构，多为满足新颖的外观造型需要，其设计过程多需要计算机建模的辅助，对于荷载的施加、邊界的确定、工况的组合等，需要结合工程实际进行考虑。屋面形状的设计需考虑风荷载体形系数、结构跨度、屋面厚度、节点形式等方面。

7 结语

随着我国经济建设的发展，城市轨道交通将逐渐进入更多城市，方便人民的日常生活，合理科学的选择高架站屋面钢结构形式，并且形成成熟的、通用的高架车站屋面钢结构设计方法极为重要，相信在不久将来会有更多新型美观的高架车站成为城市的风景线。

参考文献：

[1] 陈绍藩.钢结构（下册）—房屋建筑钢结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社.