1、工程简介 哈尔滨体育会展中心是黑龙江省哈尔滨市的工程,是宇宙将展览、会议和体育馆三部分统决议部署,能举办大型展览和召开会议及进行体育比赛的大型会展工程。工程位于哈尔滨市开发区红旗大街和长江路交织处,占大地积63公顷,总建筑面积36万㎡。(图)工程由三个主体建筑部分构成,1号工程展览体育中心,2号工程为座四星旅店,3号工程是座能容纳50000万东谈主的体育馆(如图1),为招待十六届哈洽会及申办冬奥会,1号工程于2002年3月开工培植,将于2003年6月底参预使用。电话:0316--3233399
2、幕墙简介 2.1幕墙结构体系 由于建筑及建筑艺术的要求,1号工程四周立面大面积汲取了玻璃幕墙看成外围护结构,幕墙面积共33800㎡。两侧山墙及长江路立面标15.00m,以上汲取了预应力索桁架点支式幕墙;黄河路立面大面积汲取了铝金明框幕墙及透风百叶;透光长廊部分汲取了预应力单层索网幕墙,幕墙总长度561m,12m,幕墙面积共5400㎡(如图2)。
图2 1号工程总剖面
为与主体钢结构复旧柱15m间距相呼应,透光长廊单层索网幕墙抗风柱汲取平行弦桁架,间距7.5m(如图3)。
a单位立面索网打发
b单位立面玻璃分格
c幕墙抗风柱剖面 d竖向拉索剖面盐城隔热条设备厂家家
图3单索幕墙单位结构默示
联想中商量主体建筑伸缩缝的竖立情况汲取了单层索网45m跨张拉单位,在伸缩缝的附近两侧。竖立了三角形空间钢构架,以加多单层索网结构体系的畛域刚度。玻璃分格基本尺寸为1875mm×2800mm,面板玻璃汲取的是12+12A+10钢化中空Low-E玻璃。沿玻璃水平及竖向分格处竖立了Φ22不锈钢拉索,用以承受水平及竖向荷载。 2.2幕墙结构传力路线 水平风荷载由玻璃面板通过矩形爪点传给竖向及水平不锈钢拉索,水平不锈钢拉索承受的水平荷载由幕墙抗风柱传递给抗风柱顶部钢结构及底部混凝土梁;竖向拉索承受的水平荷载部分传递给底部混凝土梁,部分由竖索顶部钢构架通过其两侧幕墙抗风柱传递给底部混凝土梁。幕墙自爱由竖向拉索通过顶部钢构架和幕墙抗风柱传递给混凝土梁。 2.3幕墙结构的节点构造联想
2.3.1水平与竖向拉索构造联想 水平与竖向拉索汲取矩形爪的构造步调(如图4),矩形爪点构造尺寸为260mm×80mm。为加强爪点违抗水平负风压的才智,爪点汲取了槽形构造。爪点外夹片与内夹片用不锈钢螺栓承接。在内、外夹片的背后,由两块带凹槽的压块通过四根不锈钢螺栓将水平与竖向拉索锚固锁紧。
2.3.2水平单拉索边部节点 水平单拉索的两头张拉在变形缝两侧的三角空间桁架上(如图5),为加强边部节点与三角空间桁架的刚度,汲取了加劲板的构造步调。在洪水平荷载作用,拉索的大变形为150mm,为止单索端头张拉安设中螺杆与矩形爪点夹具诬陷影响,汲取半球铰夹具使螺杆在夹具内有万向±5o的旋转解放度。
2.3.3竖向单拉索顶部与底部节点 在幕墙顶部竖立片式钢桁架,用以承受竖向单拉索的拉力,竖向单拉索顶部退换张拉安设与水平单拉索交流盐城隔热条设备厂家家,汲取半球铰夹具,拉索固定锚固端螺杆在夹具内可有±5o的万向旋转解放度(如图6)。由于玻璃为脆材料,在幕墙玻璃顶部汲取了风琴板密封屏,用以止主体钢结构及屋盖和单层索网变形致玻璃败坏的征象发生。
在底部联想有300mm的大理石踢角,止哈尔滨冬季积雪对玻璃清洁的影响。竖索的底部与顶部不同,拉索固定锚固端由锁头通过耳板与预埋件承接。 2.3.4伸缩缝处节点联想 主体建筑伸缩缝每45m谈,在其两侧各竖立榀三角形空间桁架,幕墙玻璃在伸缩缝处断开,用单联想并开模的铝金型材封边收口(如图7)。受温度影响时,每45m跨伸缩缝索网单位间相互不受箝制和规则,保证了结构的安全。
3、索网结构体系静力计较分析 3.1基本参数取值3.1.1基本风压取Wo=0.55KN/㎡,大地大要度类别:B类;风压度变化整个μz取1.0;风荷载体形整个μs取1.2;风振整个βz取2.0; 3.1.2地震设烈度:地震烈度为6度,抗震步调按7度商量: 3.1.3玻璃成就为钢化中空Low-E玻璃,12(FT)+12A+10(FT),自爱0.6Kpa,弹模量E=1.0×105N/mm2。 3.1.4水平及竖向拉索汲取ф22不锈钢拉索。弹模量E=1.25×105N/mm2,破断强度为304.80KN。 3.2索网体系空间计较 3.2.1结构计较模子 在索网体系计较中,收用7.5m跨进行空间有限元分析,计较模子如图8。在计较中其畛域要求假设为:水平拉索与两头幕墙抗风柱、竖索与顶部片式钢桁架及底部商量为铰接,箝制三个向线位移;幕墙抗风柱尖端铰接,箝制平面外位移。水平与竖向拉索畛域要求商量饱和刚,索网不受主体结构变形的影响。索网尺寸为7500mm×12000mm。每个节点承受的荷载为:PK1=7.2KN,PK2=6.93KN,PK3=6.44KN,GK1=3.94KN,隔热条PA66生产设备GK2=4.23KN。
3.2.2构件截面 幕墙抗风柱汲取Q345缝钢管。水平与竖向ф22不锈钢拉索汲取1×37规格单股绳,主要杆件截面见下表1:
3.2.3索网强度及变形分析 为保证幕墙玻璃的安全,应规则单层索网结构体系的变形,变形过大,会对幕墙玻璃形成不利影响;反之,单层索网变形规则过严,索的拉力亦随之增大,对单层索网畛域的刚度要求就越。单层索网自己不变时,通盘体系是莫得刚度的,只消产生变形才有刚度,因而索网的挠度和结构刚度密切关系。跟着荷载的加多,结构的位移在加多,随之结构刚度在加多。因而在交流荷载下,结构的位移增量随之减小,相应索的伸长量减小和索拉力加多的减少。为达到理念念的联想果,就要求在单层索网变形和索的拉力二者中求个佳的结点。
表2 多样不同规则挠度变形下索的拉力与应力对照
上表中,Fx、Fy为x、y向的大支座反力,L=7500mm,计较中商量预张力70KN。从表中咱们不错看出,在索的预应力左近,Z向挠度出入不大时,因其支座反力略小宜先汲取细的拉索。把柄ANSYS有限元计较后果,拉力大值出当今节点单位号6,大拉力105.42KN,拉应力463.6N/mm2;小值出当今节点单位号14,小拉力81.16KN,拉应力356.3N/ mm2。推行工程联想中,以L/50挠度限值来进行联想,索的拉应力理取值规模界定在387~464.4Mpa。为加多单层索网结构体系安全储备,水平与竖向拉索汲取ф22不锈钢绞线。 4.幕墙试验对幕墙联想的保证 4.1预应力单层索网结构是本工程的关键结构,加工制作要求,单根拉索的张拉工艺施工法较为复杂。其力学能、单索的张拉工艺、联想入网算参数的取值及节点构造步调等均有赖于试验考据。本次试验在圳三鑫公司索结构试验中心进行,试验检测由广东省建筑幕墙质料检测中心认真。 4.1.1试验盘算 a.集会单层索网结构在多样分荷载作用下的多样数据,和表面计较后果相比,累积和实测联想参数,考据联想的正确; b.考试单层索网的强度和变形是否答允要求: c.通过实验考据单索网结构的节点构造以及施工经过中可能存在的问题。 4.1.2测试经过与法 本次试验收用的平面索网长边跨度为11200mm,漫衍3条单索,索间距从左到右顺序为3000mm、2800mm、2800mm、2400mm;短边跨度为7500mm,漫衍3条单索,索间距平分为1875 mm(如图9)。主索为1×37股ф22不锈钢绞线,每股直径为ф3.15mm。以沙袋分量来模拟水平风荷载由玻璃面板通过距形爪点传递来的颐养力,每个节点的联想荷载为:PKA=PKB= PKC=7.20KN;PKD= PKE= PKF=6.93KN;PKG= PKH= PKI=6.44KN。
试验经过:先安装试验所用的吊蓝、水准仪、直尺、重物及位移计、百分表等试验器具及迷惑盐城隔热条设备厂家家,然后对平面索网进行预张拉,预张拉力70KN,以短边跨度的两头节点为参照物记载位移开动值。别离施加0.25Pk、0.5Pk、0.75Pk、1.0Pk的联想荷载,保握10分钟附近,记载各个荷载值下的位移值。 4.1.3测试后果 试验中大变形出当今B节点,大位移140.90mm,与表面计较谬误率3;大索拉力103.73KN,与表面计较谬误率1.6,小拉力90.33KN,与表面计较谬误率3,实测数据比表面分析略小,但谬误齐在5内,考据了联想当入网算参数取值及表面分析是相比可靠的,能真确的反映单层索网结构推行情况,况且从另面诠释了试验后果是简直的。 由此咱们不错得出论断:本幕墙工程汲取直径为ф22的水平与竖向单层索网结构体系,在预张力为70KN时索网的强度储备和刚度均能答允联想要求,即安全整个K=2.5-3.0,挠度f≤L/50。
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