摘  要  山東珠算博物館主體鋼結構采用混凝土鋼結構。屋蓋及玻璃幕墻支承體系采用銅鋼結構。由于博物館功能上的特殊要求，造成其獨特的立面建筑造型，給鋼結構設計帶來很多困難。簡要闡述該工程鋼鋼結構部分的設計，包括屋蓋的鋼結構選型、荷載取值、主要構件的計算等方面的內(nèi)容。
l  工程概況
   山東珠算博物館位于江蘇省山東市濠河4A級風景區(qū)西北側(cè)，單體建筑面積約2 664 m。。整個丁程建筑方案由上海興田建筑工程設計事務所完成，施工圖設計由江蘇省紡織T業(yè)設計研究院有限公司完成。鋼結構形式卜部為鋼筋混凝土鋼結構，屋蓋采用鋼鋼結構。整個工程于2【)(]5年3月竣工，對外開放，整個工程建筑效果見圖l。
   山東珠算博物館為一類建筑，建筑抗震設防類別為乙類。基本設防烈度為6度，抗震措施按設防烈度為7度設計。建筑鋼結構安全等級為一級。
   以山東珠算博物館鋼屋蓋及玻璃幕墻設計為背景，對該丁程的鋼結構體系、整體受力特性進行研究，并以此為基礎，對各種鋼結構型式進行比較分析與探討。
2荷載取值
   1)靜荷載
   靜荷載包括屋面鋁合金板自重；隔熱保溫棉；H型鋼梁自重；暖通設備懸掛荷載；玻璃幕墻自重等。
   2)屋荷載
   整體計算時，按不上人輕鋼屋面取O．3 kNjm。均布荷載。對局部構件進行計算時，屋面H型鋼梁及檁條驗算時廊考慮施T和檢修集中荷載，取l～2個1 kN的集中力作用于最不利位置。
   3)風荷載
   依據(jù)《建筑鋼結構荷載規(guī)范》(GB 5()(]09―2()()1)換算成百年一遇風壓時乘以1．19的重現(xiàn)期換算系數(shù)，因此設計時基本風壓取叫。===0．50 kN／m。。
3鋼結構體系
   主體下部為鋼筋混凝土鋼結構，犀蓋采用鋼鋼結構，犀蓋鋼梁平面布置見圖2。為滿足博物館作為特殊建筑使用功能的要求，設計中屋蓋采用H型鋼梁與鋼檁條共同為承重構件，周邊局部設方管或圓管支撐以增強其平面穩(wěn)定性，同時根據(jù)采光要求，在屋脊處設玻璃采光通風頂。
   鋼屋蓋H型鋼梁鉸接支撐于鋼筋混凝土柱頂，根據(jù)支撐柱的最大組合內(nèi)力計算在柱頂?shù)念A埋件預埋件大樣見圖3。屋蓋兩側(cè)設水平支撐以減少柱頂部在水平荷載作用下的位移，也約束了在溫度作用下相鄰單元的自由伸縮。同時在兩側(cè)設圓管支撐，承受和傳遞玻璃幕墻傳來的水平荷載，在玻璃天窗處設方管支撐，形成抗力體系，承受天窗頂荷載，整個屋蓋體系外觀顯得較為簡潔。
4計算模型與基本假定
   鋼結構的計算模型一般是根據(jù)鋼結構形式及構造特點選取，本文采用桿系模型進行彈塑性時程分析計算，并作以下基本假定：
   1)樓蓋在其自身平面內(nèi)的抗彎剛度無限大，并忽略橫梁的軸向變形，質(zhì)量集中于各樓層的節(jié)點上。
   2)鋼結構的剛度中心與作用在鋼結構上的水平力合力中心相重合，即不考慮扭轉(zhuǎn)。
   3)將耗能斜撐框架鋼結構視為增設了斜撐的框架．即橫梁與柱為剛接，仍當作框架計算，而斜撐視為兩端鉸接于框架上的軸心受力構件。
   4)作用在樓層上的水平荷載由設置耗能器的斜撐框架與由梁柱組成的框架共同承擔，它們各自承擔水
平荷載的多少主要取決于其自身抗側(cè)剛度的大小。
   鋼梁整體鋼結構計算現(xiàn)以鋼梁(GI。一6)為例，采用SAP 2000(7．44)版，該鋼梁(GI。一6)桿件規(guī)格見圖4，鋼梁(GI。一6)為連續(xù)組合鋼梁，算得：鋼梁跨中撓度為95．26 mm，跨中上弦軸力為一8．265 kN，跨中上弦彎矩為1 593．26 kN?m，跨中下弦軸力為7 593．26 kN，鋼梁(GI．6)桿件應力比