1、工程簡(jiǎn)介 哈爾濱國(guó)際體育會(huì)展中心是
黑龍江省哈爾濱市的重點(diǎn)工程,是全國(guó)首家將展覽、會(huì)議和體育館三部分功能統(tǒng)一規(guī)劃部署,能舉辦大型展覽和召開國(guó)際會(huì)議及進(jìn)行國(guó)際性體育比賽的大型會(huì)展工程。工程位于哈爾濱市開發(fā)區(qū)紅旗大街和長(zhǎng)江路交匯處,占地面積63公頃,總建筑面積36萬(wàn)㎡。(圖一)工程由三個(gè)主體建筑部分組成,1號(hào)工程展覽體育中心,2號(hào)工程為一座四星級(jí)酒店,3號(hào)工程是一座能容納50000萬(wàn)人的體育館(如圖1),為迎接第十六屆哈洽會(huì)及申辦冬奧會(huì),1號(hào)工程于2002年3月開工建設(shè),將于2003年6月底投入使用。
2、幕墻簡(jiǎn)介
2.1幕墻結(jié)構(gòu)體系 由于建筑功能及建筑藝術(shù)的要求,1號(hào)工程四周立面大面積采用了
玻璃幕墻作為外
圍護(hù)結(jié)構(gòu),幕墻面積共33800㎡。兩側(cè)山墻及長(zhǎng)江路立面
標(biāo)高15.00m,以上采用了
預(yù)應(yīng)力索
桁架點(diǎn)支式幕墻;黃河路立面大面積采用了
鋁合金明框幕墻及通風(fēng)百葉;透光長(zhǎng)廊部分采用了預(yù)
應(yīng)力單層索網(wǎng)幕墻,幕墻總長(zhǎng)度561m,高12m,幕墻面積共5400㎡(如圖2)。
圖2 1號(hào)工程總剖面
為與主體鋼結(jié)構(gòu)支撐柱15m間距相呼應(yīng),透光長(zhǎng)廊單層索網(wǎng)幕墻抗風(fēng)柱采用平行弦桁架,間距7.5m(如圖3)。
a單元立面索網(wǎng)布置
b單元立面玻璃分格
c幕墻抗風(fēng)柱剖面 d豎向拉索剖面
圖3單索幕墻單元結(jié)構(gòu)示意
設(shè)計(jì)中考慮主體建筑伸縮縫的設(shè)置情況采用了單層索網(wǎng)45m跨張拉單元,在伸縮縫的左右兩側(cè)。設(shè)置了三角形空間鋼構(gòu)架,以增加單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系的邊界剛度。玻璃分格基本尺寸為1875mm×2800mm,面板玻璃采用的是12+12A+10鋼化中空Low-E玻璃。沿玻璃水平及豎向分格處設(shè)置了Φ22不銹鋼拉索,用以承受水平及豎向荷載。
2.2幕墻結(jié)構(gòu)傳力途徑
水平風(fēng)荷載由玻璃面板通過(guò)矩形爪點(diǎn)傳給豎向及水平不銹鋼拉索,水平不銹鋼拉索承受的水平荷載由幕墻抗風(fēng)柱傳遞給抗風(fēng)柱頂部鋼結(jié)構(gòu)及底部混凝土梁;豎向拉索承受的水平荷載一部分傳遞給底部混凝土梁,一部分由豎索頂部鋼構(gòu)架通過(guò)其兩側(cè)幕墻抗風(fēng)柱傳遞給底部混凝土梁。幕墻自重由豎向拉索通過(guò)頂部鋼構(gòu)架和幕墻抗風(fēng)柱傳遞給混凝土梁。
2.3幕墻結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)
2.3.1水平與豎向拉索構(gòu)造設(shè)計(jì)
水平與豎向拉索采用矩形爪的構(gòu)造措施(如圖4),矩形爪點(diǎn)構(gòu)造尺寸為260mm×80mm。為加強(qiáng)爪點(diǎn)抵抗水平負(fù)風(fēng)壓的能力,爪點(diǎn)采用了槽形構(gòu)造。爪點(diǎn)外夾片與內(nèi)夾片用不銹鋼螺栓相連。在內(nèi)、外夾片的背后,由兩塊帶凹槽的壓塊通過(guò)四根不銹鋼螺栓將水平與豎向拉索錨固鎖緊。
2.3.2水平單拉索邊部節(jié)點(diǎn)
水平單拉索的兩端張拉在變形縫兩側(cè)的三角空間桁架上(如圖5),為加強(qiáng)邊部節(jié)點(diǎn)與三角空間桁架的剛度,采用了加勁板的構(gòu)造措施。在最大水平荷載作用,拉索的最大變形為150mm,為防止單索端頭張拉裝置中螺桿與矩形爪點(diǎn)夾具扭曲影響,采用半球鉸夾具使螺桿在夾具內(nèi)有萬(wàn)向±5o的旋轉(zhuǎn)自由度。
2.3.3豎向單拉索頂部與底部節(jié)點(diǎn)
在幕墻頂部設(shè)置片式鋼桁架,用以承受豎向單拉索的拉力,豎向單拉索頂部調(diào)節(jié)張拉裝置與水平單拉索相同,采用半球鉸夾具,拉索固定錨固端螺桿在夾具內(nèi)可有±5o的萬(wàn)向旋轉(zhuǎn)自由度(如圖6)。由于玻璃為脆性材料,在幕墻玻璃頂部采用了風(fēng)琴板密封屏,用以防止主體鋼結(jié)構(gòu)及屋蓋和單層索網(wǎng)變形導(dǎo)致玻璃破損的現(xiàn)象發(fā)生。
在底部設(shè)計(jì)有300mm高的大理石踢角,防止哈爾濱冬季積雪對(duì)玻璃清潔的影響。豎索的底部與頂部不同,拉索固定錨固端由鎖頭通過(guò)耳板與預(yù)埋件相連。
2.3.4伸縮縫處節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
主體建筑伸縮縫每一45m一道,在其兩側(cè)各設(shè)置一榀三角形空間桁架,幕墻玻璃在伸縮縫處斷開,用單獨(dú)設(shè)計(jì)并開模的鋁合金型材封邊收口(如圖7)。受溫度影響時(shí),每45m跨伸縮縫索網(wǎng)單元間相互不受約束和限制,保證了結(jié)構(gòu)的安全。
3、索網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系靜力計(jì)算分析
3.1基本參數(shù)取值
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