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【摘 要】目前，很多建筑物的屋面都设计了很高的装饰架，有些装饰架对结构的影响较大。本文通过工程实例对比分析，简要说明结构设计中应足够重视屋面装饰架的影响。
【关键词】高层屋面装饰架；风荷载；位移；构件内力；结构安全
引言
由于建筑功能、城市规划的需要，以及城市人口集中、用地紧张等原因，城市不断向纵向发展，我国的高层建筑迅速发展。随着大量高层建筑的兴建，屋顶的美学效果在建筑创作中越来越受到重视。建筑师常常利用屋面的造型来体现建筑物的一些鲜明的特点。甚至有不少原有的高层建筑为了达到一定的立面效果，也在屋顶重新设置装饰架。可以说，多数的高层建筑都看中了顶部的发挥空间，以求“冠绝天下”。
由于出屋面部分往往偏重于装饰功能，且自重较轻，使用荷载小，甚至采用轻钢、幕墙等材料。所以在设计中一般不太重视。而在原有建筑装饰改造过程中更加容易忽视其影响。
但目前很多高层建筑中的屋面装饰架都做的很高，有些做到10米甚至10米以上。这其中就有一些建筑装饰架对结构的影响就不容忽视了。
下面以大连地区的一个工程为示例对此做以简要分析。
1 示例工程的总体概述
1.1 工程简况
该工程地下2层，地上31层，其中2层裙楼，塔楼层高以3m为主，本工程标准层平面较狭长。建筑物主屋面标高为98.500m。屋面上连续设置2层退阶装饰架，层高分别为5600m、5100m，装饰架总高度为10700m，饰面为玻璃幕墙。
综上所述，对探求高层屋面装饰架对结構的影响程度，这是一个很典型的工程实例。
1.2 自然条件
当地50年一遇的基本风压为 0.65，100年一遇的基本风压为 0.75，本工程地面粗糙度类别为C类，风荷载体形系数为1.4 。
本工程的抗震设防烈度为7度 （0.15g），建筑场地类别为Ⅱ类。
2 计算处理
经分析，本工程塔楼结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构。采用PKPM软件对结构进行整体计算，计算模型分别采用带上部装饰架和不带上部装饰架的两种楼层组装方案。
除了顶部装饰架的区别以外，二者在楼层平面布置、荷载布置、材料强度、参数设置、计算方式上均相同，且均以当时实行的规范规程为依据。
经过计算，得出2组计算结果，分别为不带屋面装饰架（以下称“无架”） 的结果和带屋面装饰架（以下称“有架”） 的结果。
3 计算结果对比分析
通过对比，在竖向荷载和地震作用下，2组计算结果差异不大，由于上部装饰架体很轻，所以这是符合实际情况的。在与长边平行的风荷载作用下， 2组计算结果差异也较小。
因此对上述情况的结果本文不再累述，下面就着重对在与短边平行的风荷载参与的组合作用下的计算结果比较情况进行叙述。
3.1 位移的比较
3.1.1 “无架”结果中X方向最大层间位移角出现在第20层，该层位移如下：
X方向的节点最大位移 Max-(X)=42.73
X方向的层平均位移 Ave-(X)=40.56
X方向的最大层间位移 Max-Dx=2.55
X方向的平均层间位移 Ave-Dx=2.36
最大位移与层平均位移的比值 Ratio-(X)=1.05
最大层间位移与平均层间位移的比值 Ratio-Dx=1.08
X方向的最大层间位移角 Max-Dx/h= 1/1177
3.1.2 “有架”结果中X方向最大层间位移角出现在第22层，该层位移如下：
X方向的节点最大位移 Max-(X)= 59.69
X方向的层平均位移 Ave-(X)=56.97
X方向的最大层间位移 Max-Dx=3.33
X方向的平均层间位移 Ave-Dx=3.12
最大位移与层平均位移的比值 Ratio-(X)=1.05
最大层间位移与平均层间位移的比值 Ratio-Dx=1.07
X方向的最大层间位移角 Max-Dx/h= 1/902
3.1.3 结果对比：
根据上述结果可以看出，本层内最大位移和平均位移的比值差别不大，但节点最大位移、层平均位移、最大层间位移、平均层间位移4项变化均超过了30%。另外，最大层间位移角由原来的1/1177增加到了1/902，已不满足规范要求。
3.2 连梁内力比较
取5层、14层、22层、30层，每层从平面上一端到另一端依次取5根梁进行比较，这些梁在2组模型中是均一一对应。
3.2.1 “无架”结果中连梁内力：
5层5根连梁弯矩依次为：186，124，157，96，189；剪力依次为：556，431，310，260，596。
14层5根连梁弯矩依次为：154，133，153，103，150；剪力依次为：459，465，305，282，482。
22层5根连梁弯矩依次为：110，95，106，72，105；剪力依次为：301，376，245，226，328。
30层5根连梁弯矩依次为：58，61，63，74，49；剪力依次为：150，249，152，170，143。
3.2.2 “有架”结果中连梁内力：
5层5根连梁弯矩依次为：208，141，178，112，214；剪力依次为：576，449，323，274，618。
14层5根连梁弯矩依次为：177，157，183，127，176；剪力依次为：485，483，325，302，515。
22层5根连梁弯矩依次为：114，120，140，99，122；剪力依次为：328，388，268，250，348。
30层5根连梁弯矩依次为：79，64，112，98，63；剪力依次为：229，214，191，215，179。
3.2.3 结果对比：
根据上述2组结果 “有架”情况的连梁内力与“无架”情况相比，5~30层弯矩增加值依次为13.4%、 18.3%、21.9%、36.4%；5~30层剪力增加值依次为4.0%、 5.9%、7.2%、19.0%。
可以看出，弯矩的增加非常明显，剪力也有所增加，而且随着楼层的增高，增幅也越来越大。
若表现在配筋上，由于顶部的弯矩和剪力的数值较小，在构造配筋的情况下，这种差别有所掩盖，最大的配筋差距往往体现在中段偏上的部位。
4 结论
通过计算结果对比分析，得出如下结论：
无论是新建项目还是原有建筑重新装饰，都要充分考虑顶部装饰架对结构的影响，否则将影响到结构安全。
这种影响随工程自身特点和所处环境的不同会有所差异，但影响大小只有比较才能了解，应该实事求是，不可盲目忽略。
从另一个角度考虑，在立面设计时，也可以把上部的装饰架设计为挡风面积较小的风格，将对结构安全性及建设成本都是有益的。
【关键词】高层屋面装饰架；风荷载；位移；构件内力；结构安全
引言
由于建筑功能、城市规划的需要，以及城市人口集中、用地紧张等原因，城市不断向纵向发展，我国的高层建筑迅速发展。随着大量高层建筑的兴建，屋顶的美学效果在建筑创作中越来越受到重视。建筑师常常利用屋面的造型来体现建筑物的一些鲜明的特点。甚至有不少原有的高层建筑为了达到一定的立面效果，也在屋顶重新设置装饰架。可以说，多数的高层建筑都看中了顶部的发挥空间，以求“冠绝天下”。
由于出屋面部分往往偏重于装饰功能，且自重较轻，使用荷载小，甚至采用轻钢、幕墙等材料。所以在设计中一般不太重视。而在原有建筑装饰改造过程中更加容易忽视其影响。
但目前很多高层建筑中的屋面装饰架都做的很高，有些做到10米甚至10米以上。这其中就有一些建筑装饰架对结构的影响就不容忽视了。
下面以大连地区的一个工程为示例对此做以简要分析。
1 示例工程的总体概述
1.1 工程简况
该工程地下2层，地上31层，其中2层裙楼，塔楼层高以3m为主，本工程标准层平面较狭长。建筑物主屋面标高为98.500m。屋面上连续设置2层退阶装饰架，层高分别为5600m、5100m，装饰架总高度为10700m，饰面为玻璃幕墙。
综上所述，对探求高层屋面装饰架对结構的影响程度，这是一个很典型的工程实例。
1.2 自然条件
当地50年一遇的基本风压为 0.65，100年一遇的基本风压为 0.75，本工程地面粗糙度类别为C类，风荷载体形系数为1.4 。
本工程的抗震设防烈度为7度 （0.15g），建筑场地类别为Ⅱ类。
2 计算处理
经分析，本工程塔楼结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构。采用PKPM软件对结构进行整体计算，计算模型分别采用带上部装饰架和不带上部装饰架的两种楼层组装方案。
除了顶部装饰架的区别以外，二者在楼层平面布置、荷载布置、材料强度、参数设置、计算方式上均相同，且均以当时实行的规范规程为依据。
经过计算，得出2组计算结果，分别为不带屋面装饰架（以下称“无架”） 的结果和带屋面装饰架（以下称“有架”） 的结果。
3 计算结果对比分析
通过对比，在竖向荷载和地震作用下，2组计算结果差异不大，由于上部装饰架体很轻，所以这是符合实际情况的。在与长边平行的风荷载作用下， 2组计算结果差异也较小。
因此对上述情况的结果本文不再累述，下面就着重对在与短边平行的风荷载参与的组合作用下的计算结果比较情况进行叙述。
3.1 位移的比较
3.1.1 “无架”结果中X方向最大层间位移角出现在第20层，该层位移如下：
X方向的节点最大位移 Max-(X)=42.73
X方向的层平均位移 Ave-(X)=40.56
X方向的最大层间位移 Max-Dx=2.55
X方向的平均层间位移 Ave-Dx=2.36
最大位移与层平均位移的比值 Ratio-(X)=1.05
最大层间位移与平均层间位移的比值 Ratio-Dx=1.08
X方向的最大层间位移角 Max-Dx/h= 1/1177
3.1.2 “有架”结果中X方向最大层间位移角出现在第22层，该层位移如下：
X方向的节点最大位移 Max-(X)= 59.69
X方向的层平均位移 Ave-(X)=56.97
X方向的最大层间位移 Max-Dx=3.33
X方向的平均层间位移 Ave-Dx=3.12
最大位移与层平均位移的比值 Ratio-(X)=1.05
最大层间位移与平均层间位移的比值 Ratio-Dx=1.07
X方向的最大层间位移角 Max-Dx/h= 1/902
3.1.3 结果对比：
根据上述结果可以看出，本层内最大位移和平均位移的比值差别不大，但节点最大位移、层平均位移、最大层间位移、平均层间位移4项变化均超过了30%。另外，最大层间位移角由原来的1/1177增加到了1/902，已不满足规范要求。
3.2 连梁内力比较
取5层、14层、22层、30层，每层从平面上一端到另一端依次取5根梁进行比较，这些梁在2组模型中是均一一对应。
3.2.1 “无架”结果中连梁内力：
5层5根连梁弯矩依次为：186，124，157，96，189；剪力依次为：556，431，310，260，596。
14层5根连梁弯矩依次为：154，133，153，103，150；剪力依次为：459，465，305，282，482。
22层5根连梁弯矩依次为：110，95，106，72，105；剪力依次为：301，376，245，226，328。
30层5根连梁弯矩依次为：58，61，63，74，49；剪力依次为：150，249，152，170，143。
3.2.2 “有架”结果中连梁内力：
5层5根连梁弯矩依次为：208，141，178，112，214；剪力依次为：576，449，323，274，618。
14层5根连梁弯矩依次为：177，157，183，127，176；剪力依次为：485，483，325，302，515。
22层5根连梁弯矩依次为：114，120，140，99，122；剪力依次为：328，388，268，250，348。
30层5根连梁弯矩依次为：79，64，112，98，63；剪力依次为：229，214，191，215，179。
3.2.3 结果对比：
根据上述2组结果 “有架”情况的连梁内力与“无架”情况相比，5~30层弯矩增加值依次为13.4%、 18.3%、21.9%、36.4%；5~30层剪力增加值依次为4.0%、 5.9%、7.2%、19.0%。
可以看出，弯矩的增加非常明显，剪力也有所增加，而且随着楼层的增高，增幅也越来越大。
若表现在配筋上，由于顶部的弯矩和剪力的数值较小，在构造配筋的情况下，这种差别有所掩盖，最大的配筋差距往往体现在中段偏上的部位。
4 结论
通过计算结果对比分析，得出如下结论：
无论是新建项目还是原有建筑重新装饰，都要充分考虑顶部装饰架对结构的影响，否则将影响到结构安全。
这种影响随工程自身特点和所处环境的不同会有所差异，但影响大小只有比较才能了解，应该实事求是，不可盲目忽略。
从另一个角度考虑，在立面设计时，也可以把上部的装饰架设计为挡风面积较小的风格，将对结构安全性及建设成本都是有益的。