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中国“生态廊”玻璃采光顶和幕墙设计与..
发布时间:2010-07-06 14:34:44
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过分析可知,“生态廊”区的钢结构最薄弱位置在门廊处,因为此处梭形桁架跨度是其它位置的两倍,受力与变形都大于其它位置。用美国分析软件ANSYS对中间三个单元结构进行整体建模如下(见图七)。


图七 钢结构模型      图八 钢结构位移

  2.2、空间钢桁架结构计算结果分析
  通过钢结构模型可以看出,在中间处有一个大的门斗桁架,此桁架是用来承受中间大的荷载而设置的。计算结果分析如下:
  a、水平方向最大位移47.22mm,竖直方向最大位移为47.429mm,总位移最大值为64.298mm(见图八)。此位移可在施工安装时适当起拱处理。
  
  结构刚度满足规范要求。
  b、钢管最大应力为188.039N/mm2<215N/mm2 结构强度满足规范要求。

  四、“生态廊”空间曲面节能采光顶
  1、节能环保
  “生态廊”考虑到节能环保,面板采用10(FT)+12A+8(FT)+1.14PVB+0.38PVB(浅兰色)+8(FT)钢化中空夹胶钢化玻璃。中空层用来隔声和保温,夹胶层用于吸音和安全保护作用(玻璃自爆时玻璃会粘在胶膜上不会掉下)。同时空间曲面形成较好的建筑外视效果。在采光顶上部设计了水幕系统,立面设计水帘系统,在起到建筑装饰效果之余还能做到自动清洗幕墙和隔热节能的功能,另外顶部还有5m多挑檐,对幕墙立面有很好的遮阳作用。“生态廊”可以说是把采光顶和玻璃幕墙的节能环保发挥得淋漓尽致。

  2、双曲面采光顶面板设计
  “生态廊”造型比较复杂,按原建筑师设计玻璃面板为双曲的,按现在的工艺,大部分双曲玻璃只能做成热弯而无法钢化,这样玻璃的强度相对就比较低,并且该幕墙形式又为夹板式,且分格比较大,所以按这样的造型是没法完成的。后来经过与建筑师协商对造型进行修改,在保证基本造型的情况下,把顶部采光顶做成一个圆锥面,即把顶部的竖向分格线全部交于一点,这样整个顶部就构成了一个圆锥面,考虑施工与加工的难度问题,将钢结构拼装成一个圆锥面造型,玻璃面板仍为平板玻璃,从而达到建筑曲面效果。

  3、双曲采光顶施工
  “生态廊”的玻璃面板虽为平面板块,但其支撑钢结构为双曲的。在设计施工过程中,首先根据建筑给的基准标高把整个“生态廊”的外表面的线框模型建出,然后再在幕墙线框模型下建出钢结构的空间模型;双曲钢结构的下单全部是用空间线框图加钢结构节点坐标表达的。钢结构施工时,先找好基准点,然后通过基准点把钢桁架在地面的投影坐标找出,再垂直向上打标高。玻璃

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