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淺談拉索(桿)與框架結(jié)構(gòu)復(fù)合體系在大型公建項(xiàng)目中的應(yīng)用

來源:2016年會(huì)論文集  作者:周東 劉長(zhǎng)龍 李亞明  日期:2016-3-25
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  【提要】拉索(拉桿)與框架結(jié)構(gòu)復(fù)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(gòu)件承受幕墻水平荷載,其作為大跨度框架結(jié)構(gòu)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(gòu)件遮擋,是大型公建項(xiàng)目大跨度框架幕墻的一種新型結(jié)構(gòu)體系。 【關(guān)鍵詞】大跨度 索桿結(jié)構(gòu) 橫向主受力

  當(dāng)需要采用拉桿作為豎向承重構(gòu)件時(shí),每個(gè)豎向玻璃分格處設(shè)置一根拉桿,并在拉桿與橫梁連接處設(shè)置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),以調(diào)節(jié)安裝玻璃時(shí)拉桿承受自重荷載后的變形位移。若拉桿位于玻璃面內(nèi)側(cè),則應(yīng)盡量靠近玻璃面設(shè)置拉桿,以減少玻璃自重對(duì)橫梁截面產(chǎn)生的扭矩因素。

  因普通拉桿的連接端不同于拉索構(gòu)造,不能吸收風(fēng)荷載下橫梁的水平向位移,所以若采用拉桿連接構(gòu)造,拉桿頭的連接應(yīng)采用萬向鉸的構(gòu)造。且拉索的受力性能和經(jīng)濟(jì)性能要優(yōu)于拉桿,故本系統(tǒng)推薦優(yōu)先使用拉索作為豎向承重構(gòu)件(圖5、圖6)。

  4.結(jié)構(gòu)分析

  4.1模型建立

  本文采用福州海峽國(guó)際會(huì)議展覽中心標(biāo)準(zhǔn)立面大樣作為結(jié)構(gòu)分析典型立面,其相關(guān)計(jì)算參數(shù)如下(圖7)所示:

  4.2鋼橫梁結(jié)構(gòu)分析

  鋼橫梁結(jié)構(gòu)分析采用SAP2000有限元(詞條“有限元”由行業(yè)大百科提供)軟件進(jìn)行分析,自重荷載及約束模型如圖8所示,水平風(fēng)荷載如圖9所示:

  計(jì)算結(jié)果,鋼橫梁在水平向最大位移為34.9mm,豎直向最大位移為0.47mm,如圖10所示:

  鋼梁彎矩圖如圖11、圖12所示:

  5.工程應(yīng)用

  5.1北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)T3航站樓

  北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)T3航站樓是北京08年奧運(yùn)會(huì)重點(diǎn)工程,其航站樓3A(T3A)和航站樓3B(T3B)立面幕墻EWS-1系統(tǒng)大面積采用了隱藏式拉索與鋁合金橫梁組合的結(jié)構(gòu)形式,總面積達(dá)11.5萬平米。

  5.2福州海峽國(guó)際會(huì)議展覽中心

  福州海峽國(guó)際會(huì)展中心位于福州市倉(cāng)山區(qū)城鎮(zhèn)浦下洲,總用地面積:668949m2,設(shè)計(jì)用地面積461715m2,建筑面積386,420m2,幕墻面積約為90000平方米,其中會(huì)議中心(W-C1)幕墻系統(tǒng)采用了隱藏式拉索與鋼橫梁結(jié)構(gòu)復(fù)合體系,面積約為6200平米。

  5.3常州博物館

  常州博物館位于常州市行政中心南側(cè),總建筑面積約3.1萬平米,其博物館及報(bào)告廳立面隱框玻璃幕墻采用了豎向外露式鋼拉桿與橫向鋼鋁結(jié)合框架梁的復(fù)合構(gòu)造,其面積約為3000平米。

  6.結(jié)語(yǔ)

  拉索(拉桿)與框架結(jié)構(gòu)復(fù)合體系改變了傳統(tǒng)框架幕墻豎向龍骨主受力的結(jié)構(gòu)形式,采用橫向桿件作為承受風(fēng)壓的主受力構(gòu)件,而自重由纖細(xì)的拉索或拉桿承受,可以有效減少公建項(xiàng)目中大空間、大跨度玻璃幕墻的框架遮擋,達(dá)到良好的視覺效果和水平線條感。同時(shí),橫向桿件形式除了普通的型鋼鋁型材等,還可以采用玻璃肋、鋼板肋等更具立面裝飾效果的構(gòu)件,兼顧了結(jié)構(gòu)支撐、裝飾、遮陽(yáng)的多重功能。

  參考文獻(xiàn):

  1.《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003

  2.《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009—2001(06版)

  3.《玻璃幕墻設(shè)計(jì)與施工》編著:羅憶張芹劉忠偉

  4.《福州海峽國(guó)際會(huì)展中心會(huì)議中心玻璃幕墻設(shè)計(jì)》編著:劉越生、游易楚、劉長(zhǎng)龍

  5.《彈性懸索的非線性(詞條“非線性”由行業(yè)大百科提供)分析》編著:呂之華、呂令毅

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專家介紹

 劉長(zhǎng)龍

鋁門窗幕墻委員會(huì)專家組

工作單位:江蘇合發(fā)集團(tuán)有限責(zé)任公司

技術(shù)職稱:總工程師、常務(wù)副總經(jīng)理

專業(yè):建筑幕墻設(shè)計(jì)、研發(fā)與管理

專長(zhǎng):索結(jié)構(gòu)點(diǎn)支撐玻璃幕墻、大跨度空間玻璃幕墻體系、金屬屋面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究。

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