[摘 要] 本文介绍了重庆江北国际机场指廊单索
玻璃幕墙设计,分析了主要幕墙的结构计算、理论分析和施工方法,并通过
有限元分析及幕墙试验进行了验证。
[关键词] 单索幕墙、 单索结构、结构计算;
[Summary] The article introduces the structural design of single-layer cable
glass curtain wall of Chongqing Jiangbei International airport and analyses the
relations between the glass curtain wall systems and the main struetures.And the
article also presents the new structual form of cable truss and testifies it by
structual experiments。
[Keyword] single-layer
cable curtain wall, single-layer cable truss, structure test
1.工程概况
新建的重庆江北国际机场位于重庆市渝北区两路镇,建筑面积8万余平方米,由航站楼主楼、连廊、指廊三部分组成(如图1)。主楼为
混凝土框架结构,三层,
标高7.5米以上为大跨度无柱空间
钢结构支撑的
金属屋面;连廊与指廊二层,一层为混凝土
框架结构,二层以上为圆弧形钢结构支撑屋面,
建筑幕墙面积约53000平方米,由索结构
点式玻璃幕墙、开放
背栓式
石材幕墙、
铝板幕墙、
铝合金玻璃幕墙、
扣条式
蜂窝铝板幕墙、
全玻幕墙等组成。
其中在航站楼左右两侧四个指廊端头采用了竖向单层索网
点支式玻璃幕墙, 幕墙面积约1500平方米,是国内第一个圆弧形幕墙采用单层索网结构作为支撑体系的工程项目。
图1.机场整体鸟瞰图
2.幕墙简介
单层索网玻璃幕墙位于指廊端头
建筑标高7.5米以上,建筑标高16.200米以下,幕墙高度约9米,建筑设计为
曲面玻璃幕墙,幕墙玻璃
平面圆弧半径为38.735米(如图2)。玻璃分格尺寸为1503mm×2000mm和1546mm×2000mm两种规格,玻 图2.幕墙正立面效果璃配置为8+1.14
PVB+8
钢化夹胶玻璃;
拉索直径φ22mm,采用1×37
不锈钢铰线,仅在玻璃竖向分格缝处设置,不设置水平索。
图2.幕墙正立面效果
2.1幕墙结构体系
由于主体土建结构及屋面钢结构不承受单索的拉力,在整个幕墙周围采用了曲面钢箱梁周边结构,曲面钢箱梁与主体建筑的连接采用
铰接,使其将水平
荷载传递给主体土建结构及屋面钢结构,自身重量由主体土建结构承担,拉索的拉力由曲面钢箱梁结构自身承担,不传递给
主体结构。同时为减少幕墙顶部箱形钢梁的
变形,在结构体系中间设置四根箱形钢
立柱(如图3)。
①-φ22拉索 ②-300*12钢通 ③-700*300*12钢通 ④-700*300*12钢通 ⑤-驳接爪 ⑥-幕墙玻璃
图3单索结构体系布置图
为保证幕墙玻璃的安全,应控制单层索网结构体系的变形,变形过大,会对幕墙玻璃造成不利影响;反之,单层索网变形控制过严,索的拉力亦随之增大,对单层索网边界的
刚度要求就越高。单层索网本身不变形时,不能抵抗法向荷载,只有产生变形后才有法向
承载力,因而索网的
挠度和结构受力密切相关。随着荷载的增加,结构的位移在增加,随之结构承载力也在增加。因而在相同荷载增量下,结构的位移增量随之减小,相应索的伸长量减小和索拉力增加的减少。为达到理想的设计效果,以L/50挠度限值来进行设计,索的
拉应力合理取值范围界定在387-464.4Mpa。为增加单层索网结构体系安全储备,竖向拉索采用φ22不锈
钢绞线。
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