通過有限元計(jì)算,面材選用材質(zhì)3003,狀態(tài)H24,3mm厚的鋁單板。同時(shí)對鋁板龍骨結(jié)構(gòu)計(jì)算,鋁板幕墻1豎龍骨選用口120X80X5鋼方通型材,橫龍骨選用口80X60X3鋼方通型材,表面氟碳噴涂處理。
3.2 玻璃幕墻系統(tǒng)設(shè)計(jì)與難點(diǎn)解析
本項(xiàng)目玻璃幕墻整體為單曲曲面造型,采用豎向隱框,橫向明隱結(jié)合的幕墻形式。面材選用6+12A+6鋼化中空low-e玻璃。本部分幕墻的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于幕墻立柱跨度的多樣性。在建筑南立面和西立面,由于層間尺寸較均勻且跨度較小,選用70系列鋁合金龍骨的幕墻形式;在建筑東立面南側(cè)和主入口部分,層間尺寸變化明顯且跨度較大,采用鋼方通龍骨的幕墻形式。
3.3 屋面裝飾格柵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與難點(diǎn)解析
裝飾格柵位于共享大廳輕質(zhì)屋面上方,完成面為空間雙曲曲面,自東南向西北逐漸抬高。同時(shí),輕質(zhì)屋面成階梯形,使格柵與牛腿間間距變化較大,最小距離271mm,最大距離2428mm。格柵單體間距400mm,截面(詞條“截面”由行業(yè)大百科提供)200X60mm。本部分設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于:a、用直線格柵單體較準(zhǔn)確的模擬格柵雙曲曲面。b、裝飾格柵的安裝與連接。
此部分設(shè)計(jì)按照面—線—面的思路進(jìn)行。通過分析,當(dāng)鋁合金(詞條“合金”由行業(yè)大百科提供)格柵按照等高線布置時(shí),可以減小模擬曲線的一個空間維度。即,格柵單體僅需要單方向輥彎即可準(zhǔn)確的可擬出空間雙曲面。利用Rhino三維軟件對曲面進(jìn)行分析,確定格柵單體布置方式。
設(shè)計(jì)過程如下:1、對此雙曲面的等高線切割,發(fā)現(xiàn)所有等高線方向趨于一致(圖3.3.1)。2、將等高線兩個端點(diǎn)連線,發(fā)現(xiàn)其連線大致與雙曲面的東南與西北對角線垂直(圖3.3.1)。3、按垂直于對角線方向,以400mm模數(shù)將雙曲面進(jìn)行豎直切割。根據(jù)化繁為簡的原則,將得到的每一條曲線首尾連接,即得到格柵單體最終的布置單線圖(如圖3.3.2)。4、以此網(wǎng)格線為控制線建立新的曲面(如圖3.3.3),與原曲面進(jìn)行比較,模擬偏差在建筑允許范圍內(nèi)。即:通過此方式布置格柵單體可比較簡潔,準(zhǔn)確的擬合出給定的雙曲面。
格柵系統(tǒng)選用, 口160X80X6鋼型材龍骨。由于工程特點(diǎn)需求,其格柵安裝節(jié)點(diǎn)必須具備較大的三維可調(diào)節(jié)性,才能滿足格柵單體與龍骨及牛腿間的角度調(diào)節(jié)。本部分采用了可浮動點(diǎn)式連接形式(見圖3.3.4\3.3.5) 。
此部分幕墻分布于建筑東北側(cè)共享大廳部分,為雙層不同心弧面布置,類似牛角形(見圖3.4.1)。
外側(cè)幕墻為鋁板幕墻2,內(nèi)側(cè)幕墻為琴鍵幕墻,兩層幕墻間距最小為0.8米,最大4.8米。主體結(jié)構(gòu)頂部標(biāo)高28.800m至38.678m,
主體鋼橫梁標(biāo)準(zhǔn)間距8米,最大間距12米,呈弧形或螺旋形布置,不能承受較大扭矩。本部分幕墻的難點(diǎn)在于怎樣協(xié)調(diào)布置雙層幕墻龍骨,使幕墻反力能夠滿足主體結(jié)構(gòu)要求。
根據(jù)方案討論,此部分幕墻龍骨設(shè)計(jì)決定采用如圖示形式(圖3.4.1)。
內(nèi)層幕墻分段掛接在主體結(jié)構(gòu)橫梁上,外層幕墻龍骨通常掛接在屋頂主體結(jié)構(gòu)上,外側(cè)幕墻龍骨通過支撐牛腿與內(nèi)層幕墻龍骨連接,連接節(jié)點(diǎn)(見圖3.4.2)。
牛腿與內(nèi)層幕墻龍骨采用滑移鉸接支座連接,使外層幕墻的水平荷載傳遞給內(nèi)層幕墻,豎直荷載和彎矩進(jìn)行釋放,將主體鋼橫梁的扭矩降到可承受范圍之內(nèi)。對此幕墻龍骨進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)分析。計(jì)算模型及結(jié)果(見圖3.4.3).
通過結(jié)構(gòu)計(jì)算,豎向龍骨選用口200X100X6鋼方通,局部口250X100X8鋼方通。鋁板與鋼板幕墻橫向龍骨選用口100X60X4鋼方通,玻璃幕墻橫龍骨選用口70X3鋼龍骨。
3.5 鋁板幕墻系統(tǒng)安裝方案
由于本項(xiàng)目鋁板幕墻的絕大多數(shù)板塊長度與造型孔洞直徑都不相同,規(guī)格眾多,不具備普遍的可替換性。首先,下料前,對鋁板面材進(jìn)行編號處理,使每塊鋁板編號唯一,能夠表達(dá)出此塊鋁板在工程中的空間位置。例如:LM1-105-13即鋁板幕墻1第105列第13塊板所在位置;第二,鋁板到達(dá)現(xiàn)場后,將對應(yīng)的兩個板塊在工作平臺上進(jìn)行組裝,(如圖3.5.1);第三,吊裝,調(diào)整,安裝就位,安裝裝飾扣條。最后固定加強(qiáng)龍骨。(如圖3.5.2)
4、結(jié)束語
內(nèi)蒙古演藝中心項(xiàng)目幕墻工程到目前為止已經(jīng)到了收尾階段,現(xiàn)場正在進(jìn)行收邊收口的工作。幕墻安裝后的建筑效果實(shí)現(xiàn)了建筑師的設(shè)計(jì)意圖,得到了業(yè)主與設(shè)計(jì)方的一致認(rèn)可。在這個項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)中,我們嚴(yán)格按照:發(fā)現(xiàn)和提出問題,提出解決方案,優(yōu)選解決方案,論證解決方案,實(shí)施解決方案的思路進(jìn)行,同時(shí)結(jié)合了三維軟件和有限元分析軟件,詳實(shí)的進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì),為后期施工打下了良好的基礎(chǔ)。內(nèi)蒙古演藝中心建成后必將成為呼和浩特市的地標(biāo)性建筑,給內(nèi)蒙古的文化事業(yè)發(fā)展抹上濃重的一筆。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》,中華人民共和國行業(yè)規(guī)范, JGJ102-2003
[2] 《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》,中華人民共和國行業(yè)規(guī)范, JGJ133-2001
[3] 《建筑幕墻》,中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn), GB21086-2007
[4] 內(nèi)蒙古演藝中心項(xiàng)目建筑圖、結(jié)構(gòu)圖—中國航空規(guī)劃建設(shè)發(fā)展有限公司
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內(nèi)蒙古演藝中心建設(shè)用地面積29614平方米,總建筑面積38750平方米,總投資2.45億元。內(nèi)蒙古演藝中心位于呼和浩特新城區(qū)北垣東街,將與已經(jīng)建成的博物院、烏蘭恰特和同步建設(shè)的科技館交相輝映,共同形成