舞台上空栅顶钢结构又称葡萄架,是舞台上部不可缺少的重要设施之一,是舞台上部悬吊设备安装、调试、维修的工作层面,因此栅顶设计的水平直接影响剧场的使用功能。面积同样大小的舞台,栅顶设计得好,就能多安吊杆,设计得不好就要少装吊杆。当然栅顶设计的好坏与舞台上部的构造有着密切的关系,它与屋架选用的形式、滑轮梁的数量和布置、天桥的宽度、悬吊设备的品种、数量、位置、荷载都有直接关系。因此在做舞台上部结构设计之前,必须先由业主和使用单位提出比较详尽的设备型号、数量和工艺设计,再以此为依据展开结构设计,这才是合理的设计顺序。
葡萄架(栅顶)是舞台上重要的结构,根据剧场结构的特点和剧场功能及所需舞台机械品种数量的不同,葡萄架的结构形式也不一样;它的主要功能是承受所有设备吊点的荷载,另外还承载部分设备驱动机的荷载;还有检修和维护设备的平台的作用;栅顶分马道式和满铺式两种,吊杆与剧场屋顶的连接有焊接式和螺栓连接式两种;葡萄架上的荷载由吊点梁荷载。葡萄架自重,栅顶动荷载组成;葡萄架的设计首先确定一种结构形式,然后根据受力特点初步确定主要材料的尺寸,接着进行详细设计计算,验算主要材料是否符合要求,最后绘制出图,完成葡萄架的设计。
葡萄架的材料和形式
剧场舞台屋顶从使用材料分为:钢筋混凝土和钢网架;葡萄架从形式上分为单层和两层,单层是吊点梁和栅顶马道在同一层,两层结构是吊点梁和栅顶马道位于不同的标高;具体选用哪一种结构比较好定;葡萄架从栅顶要求分为满铺式和马道式两种,满铺式是栅顶上铺满踏板,马道式是在有安装设备的地方和经常需要维修设备的地方设计马道,其余地方不铺踏板.葡萄架主要由吊点梁,承重梁,吊杆组件,拐角梁,踏板,马道栏杆等组成;确定葡萄架的结构形式之后,可根据所需设备的平面布置图以及每台设备的技术参数绘制受力布置图,然后对其进行受力分析,初步选定主要结构件的材料尺寸;选取受力最不利的危险端面,适当的简化受力,建立最接近实际的力学模型;然后对其进行校核,对于设备吊点滑轮对称布置的吊点梁不做局部稳定性验算,否则对吊点梁做局部稳定性验算,必要时进行加固处理。