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2.篆字結構設計
本工程的字幕墻外挑出玻璃幕墻800mm,因此需要一種十分安全可靠的結構來承載字幕墻的自重、水平風壓以及側向風壓和平面內的地震載荷,同時也需要考慮到結構的輕巧,不能與字幕墻產生視覺干涉,最佳視覺效果即大面上除了能看到字就只能看到字后面的玻璃幕墻了,整個立面清晰干凈。
為了能滿足結構的安全性能又可以達到最佳的視覺效果,本工程選擇了不銹鋼索作為篆體字的承載體,建筑以4200mm為標準層高的部分每四層按照玻璃幕墻豎向分格布置不銹鋼索,建筑以6000mm和5000mm為標準層高的部分每三層按照玻璃幕墻豎向分格布置不銹鋼索,其間每層布置不銹鋼支撐桿件,每個玻璃幕墻分格的支撐桿件之間加以橫向的不銹鋼拉桿即起到水平穩定的功能,又可以起到固定字的作用。
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通過建模計算本工程選用了Ø12(Ø14)的不銹鋼索作為承載字幕墻自重和水平風壓的主力受力桿件,每四層(4200mm層高)或三層(6000mm和5000mm層高)采用Ø60×6的不銹鋼支撐桿輔以Ø60×6的不銹鋼桿斜撐,其間每層采用一根Ø60×6的不銹鋼支撐桿。(見節點)
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由于采用拉索的結構形式作為字幕墻的主要受力部件,而拉索在工作工況前是需要施加預應力的,因此拉索支撐桿件的力的傳遞也是本工程需要重點考慮部分。本工程在有斜撐的不銹鋼支撐桿件的部位的玻璃幕墻豎向鋁龍骨間加入了鋼插芯(見節點圖),在每個不銹鋼支撐桿與玻璃幕墻豎向鋁龍骨的鏈接處加上了轉接件,直接將不銹鋼支撐桿上的力通過轉接件傳到主體結構上,而不通過玻璃幕墻的主要受力部件(豎向鋁龍骨)傳力,這樣的措施同時保證了兩種幕墻體系受力的安全性。
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3.篆字安裝設計
有了受力性能優秀且外觀輕盈的字幕墻承載結構,有了制作精美的鋁板篆體字,本工程接下來的工作就是如何將篆體字安裝在鋼索上了。對于篆體字幕墻的安裝與連接設計本工程需要著重考慮兩點:掛點的可調節性和掛接的安全性。
A.針對掛點的可調節性,本工程采用了一根帶可滑動螺栓槽的鋁合金型材預先焊接在篆體字的筆畫中(見效果圖),同時也預先安置一根螺桿在型材的螺栓槽中,再安裝不銹鋼索固定件,在掛裝的時候,當橫向的可調節螺栓槽和豎向的不銹鋼索有焦點時,此焦點就是安裝掛點,橫向的螺栓槽長就是掛點的可調節長度,根據字體筆畫的不同寬度,掛點的可調節范圍約為±100mm之間,此調節范圍足以滿足消除幕墻施工和字體加工中產生的誤差。
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B.針對最終字體的掛接,本工程采用了兩個不銹鋼鑄件直接將不銹鋼索通過四個不銹鋼螺釘夾緊的掛接方式,不銹鋼鑄件與鋼索夾接的部位需設置止滑膠片。(見效果圖)
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4.篆字連接設計
由于本工程在對篆體字幕墻進行安裝時是以單個字作為一個安裝單元的,因此字與字連接部位的設計又成為本工程需要解決的重難點問題。此處字與字連接部位有以下幾個特性:
A.此處連接需能抵御垂直于字幕墻面水平風荷載;
B.由于字是掛裝在鋼索上的,索是柔性的,因此此處連接應能夠吸收索平面內的部分變形。
C.為保持字幕墻所有面的美觀和統一性,因此露釘等影響內外視面效果的處理方式在此連接處是不允許出現的
D.由于其力學特性決定了此處連接為可活動連接,因此此處的連接在其產生相對運動的時候不能產生噪音。
針對以上4點連接特性,本工程設計了以下節點可以滿足以上特性:
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本工程設計此套連接節點通過以下幾點措施解決了以上問題:
①.通過兩個對插的型材連接(插接的兩個型材肋板)來抵御垂直與字幕墻面水平風荷;
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