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中國五礦商務大廈單層索網幕墻設計與施工

來源:2011年會論文集  作者:花定興  日期:2011-4-25
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提要:本文對單層索網幕墻結構的受力特性進行了詳細介紹,并結合中國五礦商務大廈工程,對大跨度單層索網幕墻結構的選型與設計、材料選用,單層索網結構的計算原理、計算分析和施工控制進行全面的討論,對今后類似工程的研究和應用提供了重要的參考價值。
關鍵詞:受力特性,選型與設計,計算原理,計算分析,施工控制
  本文作者:賀玉珍 曹繼明 余長江 花定興
  0引言
  單層索網幕墻結構是近年來在國內外應用較為廣泛的一種新型幕墻結構,在建筑上營造一種輕盈通透和內外交融的高透視覺效果,結構上具有很強的變形適應能力,尤其適用于大空間的公共建筑,具有廣闊的發(fā)展?jié)摿蛻们熬啊?br>
  0.1 單層索網玻璃幕墻的受力特性
  單層索網玻璃幕墻結構包括預拉力拉索、夾具系統(tǒng)、玻璃面板三個部分,其中,玻璃的四個角點通過夾具與拉索連接,玻璃與玻璃之間采用硅酮密封膠嵌縫。其傳力途徑為:風荷載地震荷載→玻璃面板→夾具→拉索→主體結構或基礎。單層索網體系是由兩向正交的鋼索構成的平面或負高斯曲面受力體系,其中單層索網結構不具有平面外剛度,只有當產生平面外位移時才能抵抗平面外荷載的作用,平面外的剛度是依靠索網預拉力的二階效應實現的;而且,隨著荷載的增加,結構變形越大,抵抗荷載的能力越強,表現出較明顯的幾何非線性特征。

  1 工程概況
  中國五礦商務大廈A樓高121.3m,共32層,平面呈矩形,為了使建筑物內部形成封閉明亮的中庭, 在西立面上設置單層網玻璃幕墻,該幕墻輪廓尺寸14.5m*115m,由水平向索和豎向索正交布置,構成2.0*1.85m的索網格,是目前國內單層索網結構跨度最大的工程。

  2 結構選型和設計
  本工程中單層索網幕墻的橫向拉索跨度為14.5m,左右兩端均連接在豎向鋼結構柱上,鋼結構柱通過轉接件將外荷載傳遞給主體混凝土柱;豎向拉索跨度115m,上端可靠連接在頂部鋼桁架上,下端連接在門框鋼結構上,豎向索貫通支撐在橫向鋼梁上;由于混凝土柱本身特性決定了不宜承受較大的水平拉力,不宜把橫向索設計成主受力索,而豎向索的跨度比較大,如果做為主受力索,則豎索的截面會非常大,工程造價較高。

  本工程設計中,沿高度方向每14.8m設置一道橫向鋼梁形成索梁結構體系,以增加結構的側向剛度,采用剛柔結合的混合張拉結構體系。橫向鋼梁具有一定的抗彎剛度,其兩端與左右鋼立柱連接,并與各豎向索在相交處連接,與索網共同承受平面外的變形,同時豎向索的計算跨度和橫向索的計算跨度比較接近,按雙向受力進行設計,大大地改善了整個索網結構體系的受力性能,同時整個幕墻體系的外觀效果好,施工工藝簡單。

  橫向鋼梁采用材質Q235B的300*400*15箱型鋼梁,表面氟碳噴涂處理;頂部鋼桁架采用材質Q345鋼,表面氟碳噴涂處理。

  3.3拉索
  橫索選用Ф26mm和豎索選用Ф34mm的不銹鋼鋼絞線,具體參數如下表所示:

  4 單層索網結構計算基本原理

  4.2索變形協(xié)調方程
  索的平衡方程只反映出了某一特定狀態(tài)下,q、x、H三者之間的關系,而不能考慮狀態(tài)的變化過程,因此必須在索由始態(tài)過渡到終態(tài)的過程中,考慮索的變形和位移情況,建立索的變形協(xié)調方程。

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建設單位:五礦置業(yè)(天津)濱海新區(qū)有限公司 設計單位:法國ZPLUS普瑞斯建筑規(guī)劃咨詢公司&天津大學建筑設計規(guī)劃研究總院 主體結構:裙房為現澆框架結構;主樓為現澆框架—剪力墻結構 工
原文地址:http://www.ybdkw.com/info/2011-4-25/26283-1.htm
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  • 膠,一線品牌白云、之江、硅寶、中原,他們都不錯,質量穩(wěn)定.安泰再好,也只是二線品牌,花再多錢來刷屏都沒用!
    來自 222.210.117.18 的讀者對2010幕墻門窗行業(yè)產品選用指南的評論
  • 大品牌的膠確實好,*牌子的也不錯,我們用的匯杰膠就很好,質量和重量都沒得說,建議試一試,性價比高。
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  • 港玖的硅酮膠也很不錯,到我門店推銷過,我測試過他的產品。色澤好,光潔度好,拉力也很好,結構性很強。就是名氣小,哈哈^_^
    來自 116.226.66.244 的讀者對2010年度“建筑用硅酮結構密封膠”產品展播的評論
  • 聽聽陽陽的意見吧,沒錯的,一定好!收費低廉.龍型是肯定不行的,沒有一點力度,尖頂型三分之二以下可以,上面設計太過急躁,草率、簡單。
    來自 58.39.22.177 的草莽英雄對上海中心大廈圈定“龍型、尖頂型”兩方案的評論
  • 我個人認為去議論哪個品牌的膠好壞,不如選一個合適自己使用的品牌區(qū)支持不是更好!我個人認為:膠質 性價比 和自身工程的要求考慮到位 什么腳都可以使用。
    來自 117.25.178.238 的讀者對2010幕墻門窗行業(yè)產品選用指南的評論
  • 的確如此,現在全世界還沒有那一家能超過道康寧,我不是不愛國,關鍵是現在國內品牌用在高層建筑確實不太讓人放心,據我掌握的資料,1973年北京建國飯店是我們國家第一個使用道康寧的建筑,一直到現在還能做到滴水不漏,對比一下,國內品牌能不能做到這一點!我是做幕墻的,對膠十分了解,首選就是道康寧!本評論只代表我個人觀點!
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  • 無論何時、何地,愛國都是一種不容玷污的高尚情懷。高尚的情懷,只可用高尚的舉動來表達。安泰是一家有社會責任感的企業(yè),支持安泰!支持保釣!
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  • 我畢業(yè)后就在遠大西南公司待了幾年。老總們勾心斗角,主設計分獎金赤裸裸歧視人。最后老總們自己出去開公司,大家一拍兩散。都走了。
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