1．引言
隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,許多有利于幕墻發(fā)展的新思想、新技術(shù)、
新材料和新工藝被開發(fā)出來,并成功應(yīng)用到幕墻設(shè)計(jì)和制造上,解決了長期妨礙幕墻發(fā)展的許多問題.從而使幕墻在近年來獲得飛速的發(fā)展,在建筑上得到了廣泛的應(yīng)用。
作為不斷發(fā)展中的前沿
建筑技術(shù),索結(jié)構(gòu)是一種活躍的結(jié)構(gòu)類型。工程師充分發(fā)揮
鋼材抗拉性能好的特性,利用包括鋼棒、
扁鋼、高
強(qiáng)度冷拉鋼絲編織而成的鋼索等材料,布置出空間張拉結(jié)構(gòu)體系。而人們根據(jù)不同的需要,將鋼索擺放出個(gè)性鮮明的造型,在不同<空間形態(tài)下表現(xiàn)出迥異的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
點(diǎn)支式玻璃連接技術(shù)因安全可靠的連接構(gòu)造,廣泛應(yīng)用于大跨度建筑空間。其
支承體系可靈活布置,并朝著大尺度、輕型化的方向發(fā)展。已從
剛架、
桁架、網(wǎng)架、
玻璃肋等剛與支承體系,發(fā)展到目前大量使用的基于
預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)的柔性支承體系。
柔性結(jié)構(gòu)體系與支式玻璃結(jié)合使用,將二者輕盈、通透的共性發(fā)揮到極致,使建筑內(nèi)外空間自然和諧的融為一體。鋼縈結(jié)構(gòu),在沒有施加預(yù)
應(yīng)力前沒有
剛度,結(jié)構(gòu)形狀也不確定,必須施加預(yù)應(yīng)力后才能承受
荷載。是極具發(fā)展?jié)摿Φ慕ㄖY(jié)構(gòu)體系。
1.1壽光市文化中心工程概況:
壽光地處山東半島北部,渤海萊州灣南畔,濰坊地區(qū)西南,總面積2180平方公里,轄17處鎮(zhèn),人口108萬,自然條件優(yōu)越,資源物產(chǎn)豐富,農(nóng)業(yè)優(yōu)勢(shì)突出,多次籌辦“世界蔬菜菜
博覽會(huì)”以巨大的經(jīng)濟(jì)潛力和良好的投資環(huán)境引起了海內(nèi)外各界的廣泛重視。
壽光市文化中心位于壽光市新城區(qū),是壽光市政府財(cái)政撥款籌建的重點(diǎn)工程、形象工程:該工程由同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì),幕墻工程面積大約385OO平方米,建筑主體長軸約133.2m,短軸約103,3m,最高點(diǎn)高度約為25m,本工程共分為三個(gè)施土區(qū)域。這三個(gè)施工區(qū)域既相互獨(dú)立而又相互連接。
壽光市文化中心分區(qū)圖: I區(qū)橢球體幕墻系統(tǒng)、橢球體與主樓迕接部分;Ⅱ 區(qū)鍋爐房幕墻系統(tǒng)，主體Y12-Y17軸幕墻系統(tǒng);Ⅲ 區(qū)其余主體部分幕墻系統(tǒng)。
在 I區(qū)安工程項(xiàng)目內(nèi)容分為:橢球體幕墻系統(tǒng)、橢球體與主體圓形玻璃連廊系統(tǒng)、魚腹
拉索點(diǎn)式璃幕墻系統(tǒng)、點(diǎn)式玻璃
采光頂幕墻系統(tǒng)、入口大廳
鋁板挑檐幕墻系統(tǒng)、
鋁合、
背栓式疊型
石材幕墻系統(tǒng)、橫向條形石材及
玻璃幕墻系統(tǒng)等近十項(xiàng)內(nèi)容。
本文重點(diǎn)研究的是I區(qū)魚腹式索桁架
點(diǎn)支式玻璃幕墻系統(tǒng)的
承載能力。該段工程施工。難度大技術(shù)術(shù)含量高,造型新穎、獨(dú)特。
2.預(yù)應(yīng)力索桁架體系的分布情況與結(jié)構(gòu)形式
2.1三個(gè)立面索桁架體系的分布情況
在橢球體與主樓連接部分的共享空間內(nèi),主要采用了三種形式的魚腹式索桁架結(jié)構(gòu)
點(diǎn)式玻璃幕墻系統(tǒng):對(duì)稱布索預(yù)應(yīng)力魚腹式索桁架結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻系統(tǒng)、非對(duì)稱布索預(yù)應(yīng)力牌武索桁架結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻系統(tǒng)、預(yù)應(yīng)力自平衡索桁架結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻系統(tǒng)。如圖2.1所示。
2.1.1 如圖2.1中的A立面,是建筑的偏東的立面,為預(yù)應(yīng)力自平衡索桁架結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻。為解決A立面玻璃幕墻在受荷載時(shí)
轉(zhuǎn)角立柱的
穩(wěn)定性,設(shè)置了預(yù)應(yīng)力自平衡索桁架結(jié)構(gòu)作為A立面玻璃幕墻支承系統(tǒng)。(如圖2,1-1)
2.1.2 B立面,是建筑的東北立面,為弧形
曲面索桁架結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻。根據(jù)幕墻
平面圖上幕墻曲面的曲度和位置情況,采用對(duì)腹式索桁架變化失高,變化定位支點(diǎn)角度的辦法,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的玻璃幕墻曲面度。(如圖2.1-2)
2.1,3 C立面,是建筑的北立面為平面索桁架結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻。(如圖2.1-3)
2.2 主要構(gòu)造及技術(shù)分析
2.2.1 弧形索桁架結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻的中部
節(jié)點(diǎn)
在橢球體與主樓連接部分的共享空間內(nèi),主要采用了三種形式的魚腹式索桁架結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻系統(tǒng):對(duì)稱布索預(yù)應(yīng)力魚腹式索桁架結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻系統(tǒng)、非對(duì)稱布索預(yù)應(yīng)力魚腹式索桁架結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻系統(tǒng)、預(yù)應(yīng)力自平衡索桁架結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻系統(tǒng)。
由于索桁架分布位置不同,索桁架的長度尺寸和桁架的失高有很大變化。
根據(jù)幕墻平面圖上幕墻曲面的曲度和位置情況,采用對(duì)腹式索桁架變化失高,變化定位支點(diǎn)角度的辦法,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的玻璃幕墻曲面度。(如圖2.1-4;2,1-5)這些索桁架支承是與垂直于地面的” 根直徑為ω0mm的鋼立柱結(jié)合在在一起的。所以在玻璃幕墻的中部節(jié)點(diǎn)中除有大量的索與玻璃立面的
連接件,還有的就是鋼立柱與玻璃立面的連接,鋼立柱與索桁架之間的連接。(如圖2.2.1-1)
2.2.2 玻璃連接件構(gòu)造
玻璃連接機(jī)構(gòu)是保證索
結(jié)構(gòu)玻璃幕墻使用性能的關(guān)鍵點(diǎn),必須達(dá)到以下條件:有足夠的強(qiáng)度支承玻璃自重和受荷載產(chǎn)生的壓力;要有足夠的適應(yīng)
變形能力不至于在玻璃受荷載變形時(shí)產(chǎn)生過大的應(yīng)力點(diǎn)或面;直接有效的將
玻璃板面上的荷載轉(zhuǎn)遞到
支承結(jié)構(gòu)上。(如圖2,2.2-1;2,2,2-2)
夾板式連接件是在一個(gè)索結(jié)構(gòu)玻璃幕墻犖元中部起
固定支承和連接作用的節(jié)點(diǎn)。中部節(jié)點(diǎn)主要由鎖緊機(jī)構(gòu)和連接玻璃機(jī)構(gòu)兩部分組成。在節(jié)點(diǎn)處設(shè)置鎖緊機(jī)構(gòu)起鎖緊、定位、連接的作用。連接玻璃機(jī)構(gòu)在與玻璃接觸的位置布置環(huán)形
橡膠墊片,
墊片常用41111n厚,
彈性模量E=5.0× 103N/mm2,
泊松比取0.弱。允許跨度方向玻璃之間轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)夾角通�？刂圃�2°范圍內(nèi)。
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