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淺談拉索(桿)與框架結構復合體系在大型公建項目中的應用

來源:2016年會論文集  作者:周東 劉長龍 李亞明  日期:2016-3-25
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  【提要】拉索(拉桿)與框架結構復合體系是采用豎向拉索或拉桿支撐幕墻的豎向重力荷載,而由水平向的框架構件承受幕墻水平荷載,其作為大跨度框架結構幕墻形式的一種,具有良好的建筑立面裝飾效果,和較少的幕墻構件遮擋,是大型公建項目大跨度框架幕墻的一種新型結構體系。 【關鍵詞】大跨度 索桿結構 橫向主受力

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  1.概述

  在大型公建項目(機場、會展類工程)中,如何更好地解決大空間、大跨度幕墻結構受力體系問題以實現最優的建筑立面效果,一直是建筑師、幕墻設計師所共同努力的方向。而目前最常用的幕墻手法主要是以點支式玻璃幕墻為主,索桁架、桿桁架、單層索網、自平衡、肋駁接等各種類型的點式幕墻因其新穎的結構造型、通透的視覺效果深得廣大建筑師的喜愛。而傳統框架式幕墻因其結構體系受限,擺脫不了粗壯、密集的鋼結構,漸漸的淡出了大型公建項目的舞臺。

  近年來,新興出現的拉索(桿)與框架結構復合體系,因其兼備框架幕墻的線條感和點式幕墻的結構通透性,吸引了諸多建筑師的目光,并在各類大型公建項目中嶄露頭角。

  拉索(桿)與框架結構復合幕墻的結構設計原則,主要由幕墻橫向構件(詞條“構件”由行業大百科提供)來承受大跨度幕墻的風荷載和水平地震荷載,幕墻的自重荷載由豎向的拉索(桿)來承擔。而豎向的拉索(桿)可以隱藏于玻璃板塊的豎縫位置,減少結構構件的外露,達到良好的外視效果。

  2.系統適用

  因為拉索(桿)與框架結構復合幕墻主要采用橫向構件承受幕墻的水平荷載,所以,玻璃板塊受力模型通常為上下邊對邊簡支板,故玻璃板塊宜采用橫向長條型分格尺寸。

  圖1為北京首都機場T3航站樓EWS-1系統的典型局部立面,玻璃分格尺寸為3500mm(寬)×1800mm(高),玻璃采用12+1.9PVB+12+16A+15的中空鋼化夾膠LOW-E玻璃,鋁合金橫梁跨度為10.5m。

  圖2為福州海峽國際會展中心會議中心的典型局部立面,玻璃分格尺寸為3000mm(寬)×2000mm(高),玻璃采用8+1.52PVB+9+12A+10的中空鋼化夾膠LOW-E玻璃,橫梁跨度為9m。

  圖3為常州博物館的典型局部立面,玻璃分格尺寸為2200mm(寬)×1200mm(高),玻璃采用8+12A+8的中空鋼化LOW-E玻璃,(詞條“鋁”由行業大百科提供)合金(詞條“合金”由行業大百科提供)橫梁跨度為6.6m。

  所以,拉索(桿)與框架結構復合幕墻適用于大跨度結構、建筑立面強調橫向線條、板塊分格以橫向長條形大分格為主的建筑類型。

  3.節點構造設計

  3.1隱藏式拉索與橫梁連接節點

  為了達到最優的立面效果,設計通常將豎向吊索隱藏于玻璃板塊的豎向拼縫位置,鋼橫梁通過特制的緊固件與通長拉索固定(詞條“固定”由行業大百科提供),所有的連接構造在幕墻十字接縫處的內部空間完成。拉索穿過鋼板連接件的孔位設計成大圓孔或長圓孔,以減少橫梁在風荷載作用下的變形位移對拉索受力產生的影響。因橫梁跨度通常都比較大,所以設計采用鋼橫梁作為主受力構件,可以優化結構受力性能,從而獲得更小的桿件(詞條“桿件”由行業大百科提供)截面和更低的經濟投入(圖4)。

  3.2不銹鋼拉桿與橫梁連接節點

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專家介紹

 劉長龍

鋁門窗幕墻委員會專家組

工作單位:江蘇合發集團有限責任公司

技術職稱:總工程師、常務副總經理

專業:建筑幕墻設計、研發與管理

專長:索結構點支撐玻璃幕墻、大跨度空間玻璃幕墻體系、金屬屋面系統的設計與研究。

原文地址:http://www.52mqw.com/info/2016-3-25/40985-1.htm
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