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由一个结构设计方案想到的
徐珂博客 http///
由一个结构设计方案想到的
徐 珂/人间失格
2017 年的春节比以往来的更早一些 ,我还没过够就有人让我准备明年的红包 ,这不逼
着我琢磨钱从哪来吗 ?大家有结构设计的事记得找我 ,我是结构工程师 ,貌似比你们懂结构
设计 ,做完设计你开心我就有红包钱。
春节前某一天下班路上 ,我接到一个建筑师打来电话 ,说他们正在做一个投标 ,想做个
支起来的建筑 ,问我这样的结构能不能做 ,听着有点奇怪 ,我说要不画张草图看看 ,建筑师
手绘能力都很强 ,很快就发过来他的意思。
我看完后打过去电话 ,这肯定可以做呀 ,就相当一个板凳。建筑师听完说板凳可以理解 ,
这个方案中间开很大的洞有问题吧 ?我想了想咱们去四川吃火锅 ,火锅店里的桌子不就这样
吗 ,那还只用四条腿 ,方案里有八条腿 ,做到稳当条件已经很好 ,再说你自己都把桁架画上
去 ,那结构就很好开展工作。哦 ,建筑师感觉挺满意 ,接着又问 ,我们打算做两层 ,层高初
步定 5米 ,有可能还要减少 ,有问题没有 ?呦 ,这可能是个问题 ,做结构都应该知道 ,高
度对刚度的影响 ,从图面上看腿之间的净距差不多 70 米 ,两层办公荷载加一层种植屋面荷
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载对桁架要求比较高 ,减少层高也不会低于 4 米左右 ,跨高比在 9 1左右 ,还是可以接受的 ,
于是跟建筑师说应该可以 ,需要看造价能否接受 ,另外这个属于超限结构 ,做得话得报审 ,
建筑师听明白问钢结构得用多少 ?关键的时候到了 ,我哪能直接说出来个数 ,但是鉴于我最
近几年还有人找我做钢结构项目设计的底子 ,咱就按我的钢结构起步价说 :250kg/m2 ,建
筑师在那头说知道喽 ,明天让人把建筑方案发给我再看看。
打完电话在路上接着想这个东西怎么做 ,仔细看看草图 ,发现八个腿只占每边宽度方向
的 1/3 ,估计顶多 9米柱网 ,与自己刚在的感觉不大一样 ,另外 250 的名声不好听 ,还是
加点更稳妥。第二天上班到办公室把建筑方案先看一下 ,好消息是腿的宽度是 10米 ,两侧
伸出各 7.5米 ,实际加外部幕墙在 8.0米 ,于是拿出张纸用手加脚趾头算一下 ,看看主桁架
截面需要多大 ,后来脑内存不够还是在软件上按自己的想法建了一个模型 ,边建的时候就想 ,
建筑师把桁架画在上边 ,咱也不能就在外边布置桁架 ,一个是桁架放在外侧影响观感 ,二是
腿在中间在边上放桁架也使不上劲 ,三是不想点办法建筑师咋能觉得你是个结构工程师 ,人
家都想明白是个板凳 ,为了证明咱的价值说这个结构很难 ,好像有点扯。
建完模型加上荷载点击验算 ,第一第二振型均为平动周期大约 0.9秒 ,想想 30米的高
度算不不算长 ?第三振型为扭转周期 0.83秒。还真别说 255 kg/m2钢材用量真给面 ,一
看应力比很大一部分可以调整 ,说明能把用钢量降低下去 ,一番调整后 ,第一第二振型均为
平动周期大约 1.0秒 ,想想 30 米的高度貌似可以接受 ,第三振型为扭转周期 0.93秒 ,这
种体型符合特点 ,只是与规范建议的比值不太吻合 ,符合超限特点 ,再看看用钢量差不多降
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到 210 kg/m2 ,多不多呢 ?忽然想明白一个事 ,这项目看起来是两层建筑面积 ,实际上是
个三层建筑 ,底下悬空的部分围起来就是建筑面积 ,得这么看用钢量 ,210X2/3=140 kg/m2 ,
这看起来比 250 要有面子。刚心里有点得意 ,建筑师打电话来说能不能帮忙手画个结构简
图 ,说明一下怎么做结构设计 ,真是有兴趣做的事情一定不会浪费的 ,我刚建完模型这不就
是现成的吗 ,直接截图发过去。
完事坐在那想有什么问题 ,想起傅学怡做过万科总部有这种形式 ,上网查果然有是深圳
大梅沙万科总部 ,傅大师是 2008年以前做的 ,我就算做这个项目也晚十年 ,学习一下万科
的结构体系是如下形式 :
万科总部是五层楼体 ,这个方案是两层楼体 ,外部伸出万科是 4 米 ,这个方案是 7.5
米 ,两者有相似的地方 ,区别也很明显。万科总部最后采用的是斜拉索结构 ,并不是桁架体
系。这个项目如果采用斜拉索只能用在腿边 10 米的范围 ,再远效率不高。
先不管其他 ,毕竟只是个方案 ,考虑太多并没有太多针对性 ,唯一可以
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