中國幕墻網(wǎng) 2016年會論文集系列 未盡許可不得轉(zhuǎn)載 違者必究
近十多年來,全國各地建成了一大批大型機場航站樓。機場航站樓代表著機場所在城市和地區(qū)的形象,其在公眾心目中占有特殊的地位。航站樓作為功能復(fù)雜、設(shè)施完善、技術(shù)先進的重要建筑,它在建筑新材料、新結(jié)構(gòu)和新技術(shù)應(yīng)用方面、以及在設(shè)計理念和風(fēng)格流派方面多起著標志性建筑主導(dǎo)作用。航站樓通常采用鋼和玻璃作為主要的建筑材料,建筑造型趨于簡潔、流暢和通透,以強調(diào)其可識別性及其機場建筑特性。大面積的透明玻璃幕墻成為航站樓所常用的重要建筑設(shè)計符號。
與此同時,伴隨著機場航站樓建筑要求的大空間、簡潔通透,幕墻結(jié)構(gòu)型式也變得越來越復(fù)雜,一些高難度的幕墻結(jié)構(gòu)在大型航站樓建筑幕墻(詞條“建筑幕墻”由行業(yè)大百科提供)設(shè)計中得到全方位應(yīng)用。無論是傳統(tǒng)的框架式玻璃幕墻(詞條“框架式玻璃幕墻”由行業(yè)大百科提供),還是大跨度的鋼索結(jié)構(gòu)的點支式玻璃幕墻或者單元式玻璃幕墻,由于大跨度幕墻結(jié)構(gòu)相對于主體結(jié)構(gòu)的獨立性和特殊性,結(jié)構(gòu)設(shè)計已成為幕墻設(shè)計中關(guān)鍵環(huán)節(jié)。筆者根據(jù)多年來主持的國內(nèi)十余項大型機場航站樓建筑幕墻的設(shè)計實踐談?wù)勼w會:
1、大型機場航站樓建筑幕墻特點:
1)、建筑造型復(fù)雜(屋面或立面多為曲面和斜面);
2)、建筑立面(詞條“建筑立面”由行業(yè)大百科提供)高低起伏大(如昆明新機場屋面高低起伏達50米);
3)、建筑平面尺度大、伸縮縫多(建筑周長約4-9公里,邊長達200-800米);
4)、建筑立面傾斜面多(如北京T3、上海浦東T2、廣州T1、深圳T3、廈門(詞條“門”由行業(yè)大百科提供)T4);
5)、幕墻結(jié)構(gòu)體系跨度大(一般為20-40米,風(fēng)荷載作用下變形大);
6)、主體結(jié)構(gòu)屋面外挑檐長,風(fēng)壓作用變形對立面幕墻影響大;
7)、建筑構(gòu)造復(fù)雜,收邊收口和轉(zhuǎn)角多。
8)、幕墻結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜多樣(包括單桿結(jié)構(gòu)、平面鋼桁架、空間鋼桁架、預(yù)應(yīng)力索桁架和單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu));采用預(yù)應(yīng)力(詞條“應(yīng)力”由行業(yè)大百科提供)索結(jié)構(gòu)的有廣州、重慶、昆明、青島、寧波等機場航站樓幕墻。
9)、幕墻結(jié)構(gòu)材料包括鋼結(jié)構(gòu)(詞條“鋼結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供)、不銹鋼索結(jié)構(gòu)、鋁合金(詞條“鋁合金”由行業(yè)大百科提供)結(jié)構(gòu)、玻璃結(jié)構(gòu),甚至由各種材料組成的其它組合結(jié)構(gòu)。
2、大型機場航站樓幕墻設(shè)計重難點
1)、幕墻型式與結(jié)構(gòu)體系綜合確定;
2)、幕墻結(jié)構(gòu)體系與主體結(jié)構(gòu)力學(xué)關(guān)系的確立;
3)、建筑伸縮縫構(gòu)造與幕墻結(jié)構(gòu)關(guān)系(包括登機橋);
4)、幕墻空間結(jié)構(gòu)體系概念設(shè)計與計算分析。
5)、幕墻結(jié)構(gòu)自身及和主體結(jié)構(gòu)連接;
6)、建筑幕墻與主體建筑收邊收口(異性面板)處理;
7)、幕墻與主體建筑相互位移適應(yīng)(風(fēng)、地震、溫度)的構(gòu)造防水設(shè)計。
8)、超大尺寸的電動開啟窗(詞條“窗”由行業(yè)大百科提供)的剛度、 強度、五金(詞條“五金”由行業(yè)大百科提供)連接的開啟問題。
3、大型機場航站樓幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點
1)、必須了解幕墻面板布置及其分格(一般由建筑師提出并全面熟悉設(shè)計院圖紙)。
2)、熟悉幕墻后面主體結(jié)構(gòu)支承情況(樓層及梁柱、屋面結(jié)構(gòu)等)。
3)、了解主體結(jié)構(gòu)對幕墻的邊界條件(特別對索結(jié)構(gòu))。
4)、建筑師及業(yè)主對幕墻結(jié)構(gòu)型式的要求。
5)、各種結(jié)構(gòu)型式的受力特點;
6)、各種結(jié)構(gòu)型式適用條件;
7)、各種結(jié)構(gòu)型式經(jīng)濟合理性;
8)、各種結(jié)構(gòu)型式與幕墻的匹配性;
9)、不要盲目追求使用索結(jié)構(gòu),特別是單索,使用索結(jié)構(gòu)對邊界條件要求高,由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)束后才開始進行幕墻設(shè)計,設(shè)計院往往未考慮予拉力荷載。幕墻索結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)存在互為影響關(guān)系。索結(jié)構(gòu)對主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大反力,主體結(jié)構(gòu)的變形對索結(jié)構(gòu)預(yù)拉力也有很大影響。
10) 、單索結(jié)構(gòu)計算必須考慮幾何非線性影響,索結(jié)構(gòu)的張拉對相鄰索結(jié)構(gòu)有很大影響,必須進行施工期間索張拉計算,合理確定索結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力的張拉方案。
11) 、應(yīng)重視鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(詞條“節(jié)點”由行業(yè)大百科提供)可靠性(耳板、銷軸、焊縫的計算等);其連接非常重要(預(yù)埋件、螺栓、角碼);
12) 、隱框玻璃幕墻設(shè)計要謹慎,玻璃下設(shè)可靠鋁合金托條,結(jié)構(gòu)膠設(shè)計計算及質(zhì)量要有可靠保證。
13) 、鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計算要考慮長細比及平面外穩(wěn)定。有些計算軟件無法進行鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計算,必要時應(yīng)人工校核。平面外支撐要有可靠保障。
14) 、應(yīng)明確各種荷載傳遞路徑與結(jié)構(gòu)體系中各桿件所擔(dān)負功能。盡量使荷載傳遞路徑簡捷。
15) 、要考慮結(jié)構(gòu)安裝活動調(diào)節(jié)控制。
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