深圳市文化中心位于深圳市福田中心區(qū),與美麗的蓮花山公園相伴。該工程的建筑設(shè)計(jì)由世界著名建筑設(shè)計(jì)大師日本株式會(huì)社磯崎新先生設(shè)計(jì);
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由世界著名空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大師川口衛(wèi)先生設(shè)計(jì);
玻璃垂簾
幕墻是由日本磯崎新設(shè)計(jì)所、北京建筑設(shè)計(jì)研究院和深圳市瑞華公司共同設(shè)計(jì)完成的。該工程設(shè)計(jì)創(chuàng)意:高山流水、音樂(lè)琴弦;工程的創(chuàng)新設(shè)計(jì):玻璃垂簾幕墻。
一、文化中心玻璃垂簾幕墻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.垂簾幕墻的結(jié)構(gòu)
深圳市文化中心玻璃垂簾幕墻采用了大跨度空間
曲面、網(wǎng)狀
鋼結(jié)構(gòu)、發(fā)絲亂紋
不銹鋼裝飾包柱。該工程由圖書(shū)館和音樂(lè)廳部分組成,每跨的空間跨度為寬96m,高30m,中間無(wú)任何支承點(diǎn),承力結(jié)構(gòu)由96根斜
立柱和120長(zhǎng)短不一的斜鋼柱組成,最長(zhǎng)的斜鋼柱長(zhǎng)度達(dá)32m,斜鋼柱的下端為固結(jié)體系,上端鉸結(jié)體系,屋面鋼結(jié)構(gòu)不承受玻璃垂幕的自重。
垂幕的上邊為一直線,下邊為一不規(guī)則曲線,96根立柱的兩端點(diǎn)落在這兩條直線上,且以投影尺寸為1560mm的間隔平行排列。每根立柱又以垂直
標(biāo)高為2400mm的間隔相錯(cuò)分格,并在分格點(diǎn)的斜立柱內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)一
鑄鋼節(jié)點(diǎn)。垂簾幕墻的結(jié)構(gòu)T檁通過(guò)這些受力節(jié)點(diǎn)相連接,形成一不規(guī)則的、以2500多個(gè)不相等的三角形分格組成的空間曲面,以形成一整體的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)受力體系。
2.斜立柱的結(jié)構(gòu)(主承力件)
每根斜立柱由
腹板為10mm厚、水平
斷面尺寸為735×145mm的
鋼板拼焊成矩形結(jié)構(gòu)。再用
表面處理成亂針紋紋路的
不銹鋼板包飾成水平斷面尺寸為925×200mm的腰型柱體;斜立柱柱的腹板面始終與立投影面垂直,最長(zhǎng)柱達(dá)32m;與地面最小夾角的達(dá)柱約67.50。
3.連接節(jié)點(diǎn)及玻璃特點(diǎn)
鑄鋼節(jié)點(diǎn)1300余個(gè);受力結(jié)構(gòu)T檁2615條;縱向玻璃
框架T檁1180余條;不銹鋼
裝飾板約5500㎡;垂幕的所有斜立柱、玻璃、T檁、不銹鋼裝飾板等
構(gòu)件的尺寸均不相等;垂簾幕墻玻璃共2500多塊三角形異性鋼化LOW-E
中空夾膠玻璃,約4500㎡。
二、工程施工技術(shù)質(zhì)量控制手段
1.針對(duì)施工難點(diǎn),采取技術(shù)措施
由結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)可知,該工程異形件多,曲面多,三維尺寸多,難以通過(guò)計(jì)算完成的構(gòu)件設(shè)計(jì)多,很多構(gòu)件設(shè)計(jì)通過(guò)模型實(shí)驗(yàn)完成的。上下結(jié)合點(diǎn)間距大、跨度大,即:是一座難點(diǎn)多多的大型玻璃垂幕工程。安裝前,展現(xiàn)在眼前的是一個(gè)總面積約6960㎡的大洞口,中間無(wú)任何生根的
固定點(diǎn);安裝后,垂幕的上邊為一直線,下邊為一不規(guī)則曲線,96根立柱的兩端點(diǎn)落在這兩條直線上,且以投影尺寸為1560mm的間隔平行排列,實(shí)現(xiàn)其良好的設(shè)計(jì)效果。其施工主要難點(diǎn)并采取的技術(shù)措施如下:
。1)安裝施工前,定位放線問(wèn)題及技術(shù)措施:由于本工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜,頂邊沿軸線為直線設(shè)置,下面垂幕底腳部沿曲線設(shè)置,整個(gè)玻璃垂暮波浪起伏,呈琴弦狀,各構(gòu)件的外形尺寸長(zhǎng)短不一,給構(gòu)件安裝定位放線十分困難,為此負(fù)責(zé)施工的單位特意組織人力進(jìn)行攻關(guān),工程技術(shù)人員編制了詳細(xì)的安裝定位放線程序,用專(zhuān)用旋轉(zhuǎn)儀進(jìn)行測(cè)量定位,由經(jīng)驗(yàn)豐富的工人進(jìn)行放線實(shí)驗(yàn),經(jīng)實(shí)踐摸索,進(jìn)行工程整體測(cè)量、驗(yàn)證確認(rèn)完全符合設(shè)計(jì)要求,以保證構(gòu)件安裝位置的正確性。
。2)保證大間距斜支柱安裝交點(diǎn)同心度問(wèn)題及技術(shù)措施:幕墻豎向斜鋼柱上下固定交點(diǎn)間距長(zhǎng)達(dá)30米,上交點(diǎn)
螺栓固定在屋面鋼架上,螺栓孔直徑為27mm,底座上的下交點(diǎn)(
地腳螺栓)有直徑36mm的19個(gè)螺栓孔,在這大距離的固定點(diǎn),要保證上下交點(diǎn)共20個(gè)螺栓孔的同心度,難度很大,
吊裝時(shí)容易
變形,且斜鋼柱與底部鋼
支座要求進(jìn)行高質(zhì)量的
焊接,難上難。施工單位組織編制了吊裝程序并革新了專(zhuān)用機(jī)具,保證了上下交點(diǎn)孔的同心度。
。3)保證多焊縫的焊接質(zhì)量和控制變形量問(wèn)題及技術(shù)措施:構(gòu)件加工焊接:斜鋼柱由10mm厚、水平斷面尺寸為735×145mm的鋼板拼焊成矩形結(jié)構(gòu),革新專(zhuān)用定位防變形
夾具、利用千斤頂、拉碼、校直機(jī)等
設(shè)備、機(jī)具保證斜鋼柱等焊接構(gòu)件尺寸符合設(shè)計(jì)要求;現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接:斜鋼柱與斜鋼柱之間連接,斜鋼柱與支座連接、T懔與鑄鋼短柱焊接焊縫近萬(wàn)條,焊接量大,對(duì)構(gòu)件外形尺寸要求高,須嚴(yán)格控制變形量;設(shè)計(jì)要求二級(jí)焊縫,必須全熔透,要求100%超聲探傷,且鑄鋼件與所連接構(gòu)件Q235的材質(zhì)不一樣,增加了焊接的難度。施工單位編制了詳細(xì)的焊接施工工藝,嚴(yán)格按工藝執(zhí)行;施工前,施工單位又組織焊接技術(shù)培訓(xùn)和崗位練兵;選用焊接操作技術(shù)水平高、經(jīng)驗(yàn)豐富的焊接技師擔(dān)任主要
連接件的焊接,采取了種種措施,保證了焊接質(zhì)量,嚴(yán)格控制了構(gòu)件的變形量。
。4)大
型鋼構(gòu)件的吊裝、防止變形問(wèn)題及技術(shù)措施:主要難點(diǎn)是施工場(chǎng)地狹小,80噸大吊車(chē)只能開(kāi)進(jìn)一段;采取技術(shù)措施是,有臺(tái)階部位利用
卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行滑移吊裝,安設(shè)平臺(tái)和橫向
拉索進(jìn)行橫向控制;斜鋼柱扁長(zhǎng)又重,容易變形而又不能變形,革新專(zhuān)用防晃、防滑、防變形、防墜落的吊架和夾具等措施,保證了順利吊裝。
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