某多层钢结构展览馆结构分析

肖 蔚，王 健，万 里，缪汉良

(1 南京城镇建筑设计咨询有限公司，南京 210000；2 南京工业大学土木工程学院，南京 210186)

1 工程概况

某多层钢结构展览馆位于丹阳市，项目鸟瞰图如图1所示。整栋楼分为南、北两区，通过两单体间道路自然断开，本文主要论述北区结构相关内容。北区地上2层，主要屋面檐口高度18.0m，属多层建筑。层高分别为8.65m和17.50m。楼层中局部设置夹层，夹层标高分别为3.60m和13.30m。1层为大空间展区，2层向内收进。

图1 展览馆项目建筑鸟瞰图

展馆由于其功能特性，大多是当地的重要标志性建筑，且由于功能和外形的需求，对结构一般都有特殊的要求[1]。本工程北区采用钢框架-中心支撑结构体系。结构整体按照抗震等级和抗震构造措施提高一级(即三级)设计。

2 结构体系及设计目标

2.1 结构体系

本展览馆为多层建筑，北区呈半弧形，平面外弧长约为260m，内弧长约为145m，最大宽度约为64m，最小宽度约为28m，采用钢框架-中心支撑结构体系。根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)[2](简称荷载规范)并结合项目自身特点，结构荷载取值如表1所示。

结构荷载取值 表1

结构计算模型如图2～4所示。根据建筑功能需求，北区所有框架柱采用φ800×32钢管。1层Y向框架梁截面为H1 100×400×32×30，X向框架梁截面为H700×300×20×25～H900×350×25×25不等。因部分2层柱落于1层框架梁上，形成转换结构如图5所示，将1层转换框架梁截面加大至H1 100×400×30×32～H1 500×600×38×38不等。2层Y向框架梁截面为H650×250×16×20，X向框架梁截面为H650×250×16×20～H900×350×25×25不等，钢材强度等级为Q355B。

图2 框架部分计算模型

由图5可以看出：为达到通透的建筑效果，内庭方向不允许设置结构竖向构件，只能利用内庭密集的幕墙龙骨作为摇摆柱传递竖向荷载。……