中國幕墻網(wǎng) 2016年會論文集系列 未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載　違者必究

　　1 工程項目背景

　　廣州某項目(下文簡稱H項目)工程地處廣州市海珠區(qū)，是集商業(yè)、星級酒店、高級辦公用途為一體的綜合性超高層建筑，幕墻面積5.5萬平方米，總建筑面積約16.4萬平方米，項目總建筑高度約196米。項目主樓建筑幕墻主要由內(nèi)層幕墻和外層鋼管網(wǎng)裝飾組成，整體呈編織網(wǎng)狀的外觀藝術效果。

　　2 格柵設計方案技術要點介紹及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

　　本項目幕墻外層格柵部分設計為單元式結(jié)構(gòu)，其標準層格柵大樣如圖2所示。

　　格柵系統(tǒng)由兩個主要子單元組件構(gòu)成，一是水平安裝的走道格柵單元，由鋼格柵框體、鋁合金格柵條組成，其安裝位置及部件拆分示意圖如圖3所示。二是豎直安裝并呈現(xiàn)交錯狀態(tài)的鋼管網(wǎng)格柵單元及其上下固定框體，其安裝位置及部件拆分示意圖如圖4所示。

　　H項目幕墻工程中的格柵系統(tǒng)兼具有裝飾、遮陽、通風、防護等設計意圖，根據(jù)其節(jié)點方案設計圖及招標文件所示，其結(jié)構(gòu)設計應滿足以下要點：

　　1、 抗風壓性能。

　　2、 抗震性能。

　　3、 防撞擊性能。

　　2.1 格柵節(jié)點設計

　　格柵標準單元高度跨2層建筑結(jié)構(gòu)，高度為8600mm，水平分格為2100mm。鋼管前后斜拉分布，側(cè)面看斜拉的鋼管格柵之間形成菱形,中間分格位置用鋁方管支撐。

　　管網(wǎng)格柵采用不銹鋼圓管，鋼管固定在上端和下端(圖6)的鋁橫料上，并通過鋁合金連接件、鋼板支座（詞條“支座”由行業(yè)大百科提供）連接固定(圖7)。

　　玻璃單元與格柵單元之間有760mm的間距，在該間距層間位置上設計水平鋁合金格柵，形成走道格柵面板單元。

　　2.2格柵結(jié)構(gòu)分析及計算

　　(1)管網(wǎng)格柵單元計算

　　本項目風荷載體型系數(shù)根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009-2012)進行取值，各種截面（詞條“截面”由行業(yè)大百科提供）桿件的體型系數(shù)為,幕墻計算高度H=195.95米，以下為按現(xiàn)行幕墻規(guī)范設計的結(jié)構(gòu)計算結(jié)果(基本風壓W0=0.5kPa,B類)：

　　風荷載標準值：;

　　豎直方向的管網(wǎng)格柵采用的圓形鋼管，其截面圖及截面模量見圖10，呈現(xiàn)不均勻分布，一個格柵單元為12根，最大計算跨度取4.3m，其計算示意圖如圖11所示：

　　由于重力方向荷載對整體結(jié)構(gòu)未起決定性作用，且均已計算通過，其計算過程在此不再贅述。

　　(2)水平走道格柵單元及主要構(gòu)件計算

　　在水平走道格柵方面，需要重點校核其連接節(jié)點部位的受力情況，掛接支座的反力如下。

　　2.3格柵結(jié)構(gòu)試驗設計

　　本文建議對工程中格柵結(jié)構(gòu)進行相應的結(jié)構(gòu)性能試驗測試，主要分為兩個部分，一是動態(tài)風壓試驗，目的是測試其立面管網(wǎng)格柵的抗風壓性能，以及風透過格柵管網(wǎng)后的壓力損失情況。二是靜載試驗，主要測試水平走道格柵正常使用狀態(tài)下(上人維修時)的結(jié)構(gòu)安全性能。

　　(1) 管網(wǎng)格柵單元動風壓試驗設計

　　試驗采用一個包含外部風扇的風力模擬裝置，使風垂吹向格柵測試面，風扇與格柵間設

　　置氣流矯直部件，其截面不小于1m直徑。在氣流矯直部件出風口位置，依次接駁天氣模擬倉，天氣模擬倉，采集區(qū)，氣動力測量區(qū)，最后通過機械通風裝置將氣流排出。

　　具體試驗步驟及方法可參照采用歐盟標準BS EN 13030：2001《建筑物通風——終端設備（詞條“設備”由行業(yè)大百科提供）——百葉窗風雨模擬性能試驗》執(zhí)行，也可根據(jù)工程實際情況進行調(diào)整，以更加接近工程實際。圖16為格柵風雨試驗裝置示意圖。

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