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广州国际会议展览中心抓点式玻璃幕墙的设计

来源:*  作者:刘长龙  许水金  杨叔庸  日期:2014-1-10
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  摘要:本文介绍广州国际会议展览中心预应力拉索抓点式玻璃幕墙和倾斜抓点式肋驳接全玻幕墙的构造设计和其材料的选用,对国内首次倾斜抓点式肋驳接全玻幕墙通过实验验证。
  关键词:抓点式预应力拉索幕墙、倾斜抓点式肋驳接全玻幕墙

  4设计

  4.1荷载地震作用

  广州地区基本风压值W0=045KN/m2,地震按7度设防。荷载取值根据《广州国际会议展览中心动态风测压试验报告》取最大峰值Wi=14Wpi,其中散步道幕墙最大风压设计值3.03KN/m2。

  4.2主要构件计算方法

  ⑴玻璃 采用ANSYS计算系统,按四角支承板建模计算最大弯曲应力

  ⑵钢桁架 采用ANSYS计算系统和SAP84系统对比计算,外荷作为集中力施加于节点建模计算最大。

  ⑶抓点结构 采用ANSYS计算系统进行建模进行有限单元分析和利用应力应变片试验测得数值对比。

  4.3预应力值考虑

  用于固定县悬空杆的拉索在安装各调整过程中必须考虑合理的应力值,才能保证在玻璃安装后受自重荷载的作用下结构变形在允许范围内。

  ⑴横向受力索内应力值的设定主要考虑如下几个方面:一是玻璃与支承系统的自重;二是拉索调整器的螺纹的粗糙度与磨擦阻力;三是连接拉索锁头、销钉、调整杆所允许承受应力的范围。四是支撑结构、边界条件所允许承受的拉力范围及在施工时的温度等。

  ⑵通过3DS3S系统计算,会展水平索预应力值F1=20KN,水平稳定索和承重索均为F2=10KN。

  4.4肋驳接全玻璃的设计机理

  采用钢夹板与玻璃间涂树脂胶,用螺栓将钢夹板压紧,保持增加钢夹板与玻璃之间的摩擦力,(摩擦力与正压力成正比)使螺栓与玻璃孔壁间没有硬性接触(加橡胶套管)不会因硬碰硬将玻璃挤压破裂,改变钢夹板与玻璃的叠合面积和螺栓扭紧的压力,使粘结摩擦力与玻璃的抗拉压及弯曲强度相等,达到等强接头。螺栓的个数取决于螺栓和钢夹板厚度。钢夹板在螺栓的压力作用下基本不变形,保证钢夹板与玻璃间的压力在各处都基本均匀。

  4.5构造节点设计

  4.5.1抓点结构与悬空连接杆连接节点

  矩形抓点构造尺寸为300mmX80mm,在设计上考虑了带槽功能,与另一块压紧块由两个螺栓连着预应力拉索一起锁紧。再通过悬空连接杆和拉索作用传递到抗风桁架上。(如图八)

  图8-1

  图8-2

  图八

  4.5.2管内锁紧器节点

  拉索穿过抗风桁架的钢管,为了保障钢管的完整和美观,采用管内拉索锁紧器,在调整完后将拉索锁紧,防止拉索滑移。使拉索保持在5米单元内,增加拉索安全度.(如图九)

  

  图九 管内夹紧器节点示意图

  4.5.3伸缩缝处节点

  主体建筑伸缩缝每90米一道,在其两侧各设一榀桁架,幕墙玻璃在伸缩缝处断开,用单独设计并开模铝合金型材封边收口。受温度影响时,解决超长结构自身收缩问题,各跨伸缩缝索网单元间相互不受约束和限制,保证了结构的安全。(如图十)

  

  图十 伸缩缝节点示意图

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