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玻璃幕墻張拉索桿支承結(jié)構(gòu)體系受力特點(diǎn)及工程應(yīng)用

來(lái)源:中國(guó)幕墻網(wǎng)收集整理  作者:編輯  日期:2014-5-8
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  摘要:張拉索桿支承結(jié)構(gòu)支承的點(diǎn)式玻璃幕墻因其通透晶瑩、輕盈簡(jiǎn)潔的優(yōu)點(diǎn)在全國(guó)范圍內(nèi)得到了迅猛的發(fā)展,在商業(yè)建筑、公共建筑、辦公建筑中得到廣泛的應(yīng)用。玻璃幕墻中常用的張拉索桿支承結(jié)構(gòu)形式主要包括索桁架、自平衡索桁架、張弦結(jié)構(gòu)、平面索網(wǎng)、曲面索網(wǎng)、單向豎索等。

  5 單層曲面索網(wǎng)結(jié)構(gòu)

  單層曲面索網(wǎng)結(jié)構(gòu)通常是由兩向正交或接近正交的、高斯曲率不同的索系聯(lián)結(jié)而成,索系的節(jié)點(diǎn)之間無(wú)相對(duì)滑移。

  中國(guó)航海博物館曲面索網(wǎng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)包括:滿足建筑美觀和張拉要求的基準(zhǔn)索網(wǎng)網(wǎng)格設(shè)計(jì)、考慮施工建造過(guò)程的帶彈性邊界的索網(wǎng)找形、索端萬(wàn)向球鉸設(shè)計(jì)、索端復(fù)雜連接部位的設(shè)計(jì)、索網(wǎng)承載力和防松弛驗(yàn)算、變形驗(yàn)算等多方面。中國(guó)航海博物館中央帆體結(jié)構(gòu)(圖15),高度約58m,兩片帆體結(jié)構(gòu)在離地高約40m處一點(diǎn)鉸接相連。帆體之間為單層曲面索網(wǎng)幕墻最寬處約22m,垂直總高為40m,橫索和豎索間距分別約0.8,1.1m。

  單層曲面索網(wǎng)結(jié)構(gòu)也常常用于采光頂結(jié)構(gòu)中。深圳三鑫研發(fā)中心采光頂(圖16)長(zhǎng)為60m、跨度為12m;馬鞍形標(biāo)準(zhǔn)單元的尺寸為12m×12m;索網(wǎng)由相互正交的拋物線索組成,網(wǎng)格平面尺寸為1.5m×1.5m,其縱向索下凹,橫向索上凸,構(gòu)成了具有正負(fù)高斯曲率的馬鞍形索網(wǎng)。

  6 單向豎索結(jié)構(gòu)

  當(dāng)建筑師對(duì)玻璃幕墻的通透性有更高要求時(shí),可在本已相當(dāng)輕巧的平面單層索網(wǎng)幕墻的基礎(chǔ)上取消水平索,只留豎向索作為幕墻的支承結(jié)構(gòu)。豎向索在承受幕墻面板(詞條“面板”由行業(yè)大百科提供)自重的同時(shí)承擔(dān)抵抗水平風(fēng)荷載的作用。

  聯(lián)想融科資訊中心C座大堂幕墻(圖17)由索及鋼結(jié)構(gòu)支承。索結(jié)構(gòu)體系由4根連接兩座寫(xiě)字樓之間的主懸索、62根通過(guò)鋼架對(duì)懸索施壓的單向豎索、2根位于懸索平面內(nèi)的抗風(fēng)索組成。索結(jié)構(gòu)長(zhǎng)63m、寬13.4m、高6~9.5m,單向豎索間距為2m。位于頂面的主懸索為定長(zhǎng)索,依靠若干豎向單索張拉后,對(duì)主懸索實(shí)現(xiàn)張拉過(guò)程。華晨雙帆國(guó)際大廈(圖18)采用了單層隱索幕墻形式取得了良好的視覺(jué)效果。隱式單索幕墻的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造(圖19)。

 

  7 其他結(jié)構(gòu)形式

  有需要時(shí),也可將兩種或多種不同的玻璃幕墻張拉索桿結(jié)構(gòu)體系混合使用,以實(shí)現(xiàn)更好的建筑效果(圖20,21);也可將張拉索桿支承結(jié)構(gòu)和其他非拉索支承結(jié)構(gòu)形式聯(lián)合使用(圖22)。

 

  8 彈簧裝置在幕墻拉索支承結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

  幕墻拉索支承結(jié)構(gòu)中的彈簧裝置可分為兩類(lèi):1)拉索和彈簧裝置串聯(lián),稱(chēng)索端彈簧索力緩沖裝置;2)防拉索破斷裝置(圖23,24)和帶閥值的力緩沖裝置(彈簧吊爪裝置)。北京土城電話局預(yù)應(yīng)力單層索網(wǎng)幕墻長(zhǎng)為29.4m,高為19.5m,在水平索端部設(shè)置過(guò)載保護(hù)裝置(圖25);拉維萊特(La Villette)的城市科學(xué)博物館的暖房幕墻結(jié)構(gòu)就應(yīng)用了彈簧吊爪裝置(圖26),臨界閥值荷載為7400kN。

 
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