屋頂為柱面殼體,結構長37m,跨度14m,矢高4.5m,玻璃總面積為560平方米,每塊玻璃1.16mX0.95m,為(12mm+12mm)的半
鋼化夾膠玻璃。由于玻璃的
抗壓強度非常大,因此將玻璃用于拱形屋面,使其所受主要
應力為
壓應力,這正是發揮了玻璃的
力學性能。拱形屋面的每一條拱帶是由14塊玻璃組成,相鄰的
玻璃板在其角部由
夾板連接,形成剛
節點傳遞其間的壓力。組成拱帶的玻璃板數目是由計算優化的,因為數目過多,會使節點數增加,不僅增加了制作施工的費用,也使結構顯得零亂,降低了通透性;而數目過少,則
曲面不夠光滑,建筑外形不夠美觀,力學上則由于玻璃板受壓力方向與板面角度加大,使板跨中的附加
彎矩增大,同時節點夾板對玻璃板的約束彎矩M也將加大,見圖13a。

圖10 馬克西姆博物館玻璃屋頂

圖11 玻璃屋頂結構軸測圖

圖12 玻璃屋頂結構剖面
沿結構的縱向,玻璃的連接完全一樣,同時屋頂整體的四邊均由鋼管與原有建筑形成封閉的
支承體系,故每條玻璃拱帶的側向穩定是有保障的。組成結構的還有不可缺少的
預應力鋼索體系。該體系分成兩組,第一組為在結構豎直面內沿軸線設置的放射線索,索的縱向間距為3.85 m,間隔4塊玻璃,中間聯系索為φ12mm,其余為φlOmm。放射線索的作用有以下幾點:
1)因為玻璃板面組成的整體并非弧線,而是折線,故折線交點應有作用于節點極的約束彎矩M(圖13a)才使節點平衡,而放射線索,提供了節點處的法向力T,從而減小以至消除了約束彎矩,減少了玻璃角部的應力集中(圖13b)。
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