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騰訊數碼大廈大跨度不銹鋼龍骨幕墻系統分析

來源:2019年會論文集  作者:彭贊峰 鄧軍華  日期:2019-6-13
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   提要:WT8—大堂不銹鋼裝飾柱幕墻系統是本項目的難點和亮點之一,該系統無橫梁設計,不銹鋼立柱最大跨度19m,外觀截面尺寸為600mm*90mm,表面噴砂處理,以實現建筑的簡潔通透效果。本文從結構受力、施工便捷性、工藝可行性等方面對該系統進行解析,為類似幕墻系統提供設計思路和工程借鑒。
   關鍵詞:不銹鋼立柱;無橫梁設計;大跨度;噴砂處理

  1、工程概況

  騰訊數碼大廈位于深圳市南山區前海深港現代服務業合作區內,總建筑面積約30萬平方米,共有兩棟分別為230米和155米的塔樓、五座附屬商墅建筑物以及下沉廣場和人行連橋組成的裙房,該項目幕墻面積約11萬平方米。

圖一:騰訊數碼大廈效果圖

  幕墻類型主要包括:單元式玻璃幕墻框架式玻璃幕墻(詞條“框架式玻璃幕墻”由行業大百科提供)、大堂不銹鋼裝飾柱幕墻、連橋幕墻、屋面采光頂、屋面格柵、雨篷、石材幕墻等。

  幕墻系統共劃分為13個,其中WT-1(單元式玻璃幕墻)、WT-2(單元式玻璃幕墻)、WT-3~6(連橋幕墻)、WT-8(大堂不銹鋼龍骨(詞條“龍骨”由行業大百科提供)幕墻)為本項目的重難點系統,其局部效果如下:

圖二:WT-1系統局部效果圖 圖三:WT-2系統局部效果圖

圖四:WT-3~6連橋幕墻效果圖

圖五:WT-8大堂不銹鋼龍骨幕墻效果圖

  不銹鋼立柱(詞條“立柱”由行業大百科提供)幕墻是位于大堂,表面采用噴砂處理,對大堂位置裝飾效果影響非常直接,建筑師要求表面效果達到蘋果體驗店不銹鋼噴砂的視覺效果,采用的不銹鋼立柱加工難度大并對表面處理有非常高的要求,下文對該系統進行闡述。

  2、不銹鋼立柱設計分析

  2.1、招標方案介紹

  立柱為組合截面立柱,內部為70mm厚實心碳鋼鋼板,可視面兩側為10mm厚不銹鋼板,后側為1mm厚不銹鋼板,表面噴砂處理,其中70mm碳鋼鋼板為受力構件,10mm和1mm不銹鋼為裝飾構件,碳鋼鋼板與10mm不銹鋼鋼板通過M24x90mm不銹鋼豬鼻螺栓進行連接,螺栓間距800mm,1mm不銹鋼板通過結構膠進行粘接(詞條“粘接”由行業大百科提供)固定,立柱跨度大,種類多,共58種長度,最大跨度達到19.35m,水平分格為2250mm,系統無橫梁(詞條“橫梁”由行業大百科提供)設計,在立柱上焊接三角形轉接件+PVC墊片做為玻璃托件。

圖六:立柱長度統計表

圖七:標準橫剖節點

圖八:三維示意圖

  2.2、深化方案介紹

  通過焊接組合實現龍骨外觀尺寸,不同跨度設計不同壁厚,前后端(10mm/20mm/40mm),兩側壁厚為10mm。壁厚計算結果數據如下表:

  從上表分析可知,深化方案完全滿足結構受力要求。

  2.3、招標方案與深化方案對比

  2.3.1、外觀尺寸、可視效果

  深化方案外觀尺寸與招標方案完全一致,去掉螺栓后外視效果更為簡潔,且能更好的保證外視效果;

圖九:不銹鋼龍骨外觀尺寸對照

  樣品實物照片如下:

  深化方案外觀效果更佳主要體現在以下五個方面:

  1)招標方案立柱由10mm厚不銹鋼板和70mm厚碳鋼鋼板拼接,由于碳鋼鋼板加工精度及長度較長等原因,碳鋼鋼板加工平整度較難保證,導致不銹鋼與碳鋼鋼板組合時表面不平整;深化方案立柱為10mm厚不銹鋼板焊接成整體,表面平整度高。

  2)招標方案立柱外側為不銹鋼板,內側為碳鋼鋼板,兩者通過豬鼻螺栓連接固定,碳鋼鋼板出現生銹時,銹水可能會從螺栓孔位置流出,污染外側不銹鋼板表面,影響效果。

  3)招標方案立柱可視面由10mm厚不銹鋼板(熱軋型材(詞條“型材”由行業大百科提供))和1mm厚不銹鋼板(冷軋型材)組成,由于熱軋和冷軋基材不一致,表面噴砂效果有一定差異,影響視覺效果。

  4)招標方案立柱后側裝飾板為1mm厚不銹鋼板,兩側密封膠填縫(詞條“填縫”由行業大百科提供),實際工程立柱長度較長,平整度很難保證,同時1mm不銹鋼板會由多塊拼接,存在拼接縫;深化方案不銹鋼立柱無密封膠及拼接縫,視覺效果更優。

  5)招標方案立柱由豬鼻螺栓(@800mm)連接固定,深化方案立柱無連接螺栓,無需加工螺栓孔,加工方便,表面整體性好,視覺效果更優。

  2.3.2運輸、安裝、經濟性

  單根龍骨重量分析,取最長立柱計算,招標方案立柱重量為7087kg,吊裝難度很高,且不方便加工、運輸。深化方案立柱重量為2608kg,重量明顯減小,對加工、運輸、安裝極為有利,同時具有更好的經濟性。

  3、無橫梁設計分析

  立柱為組合截面立柱,可視面為10mm厚不銹鋼板,表面噴砂處理,內部為70mm厚實心碳鋼鋼板,立柱跨度大,種類多,共58種長度,最大跨度達到19.35m,水平分格為2250mm,系統無橫梁設計,在立柱上焊接三角形轉接件+PVC墊片做為玻璃托件。

圖十:玻璃豎剖節點

  由于建筑師追求大堂的通透性,采用無橫梁設計方案,效果簡潔大方,玻璃通過底部斜向三角墊塊承重,為非常規做法,需考慮玻璃局部應力及墊塊位置對玻璃的影響,經過SAP2000有限元計算分析,該斜向三角形墊塊比水平墊塊有利,玻璃墊塊設置在端部,對玻璃的應力和變形影響非常小, 分析結果如下:

  計算模型見圖十一:

圖十一:玻璃計算模型

  強度校核結果見圖十二:

  在自重作用下,玻璃應力σmax=0.369 N/mm2,滿足要求!

圖十二:強度計算結果

  撓度校核結果見圖十三:

  在自重作用下,玻璃撓度最大值dmax=0.021mm,滿足要求!

圖十三:撓度計算結果

  4、表面噴砂處理分析

  不銹鋼表面處理方式多種多樣,本項目建筑師選擇噴砂處理,顆粒的大小、均勻、工藝方法都會影響表面噴砂的質感,在多次樣品制作過程中,好的噴砂效果呈現需注意以下幾點:

  1)材質的選擇,建議選擇鈦鋼(即316L),由于鈦的化學性更穩定,不容易生銹,比常規不銹鋼的基材效果更佳,鈦鋼生產廠家可以選擇浦項、太鋼、張浦、寶鋼。

  2)噴砂過程中表面容易被污染,全程需做好隔離防護,隔離材料可以選擇橡膠制品。

  3)招標方案中1mm不銹鋼板和10mm不銹鋼板呈現出來的效果不一致,1mm不銹鋼板為冷軋板,10mm不銹鋼板為熱軋板(詞條“熱軋板”由行業大百科提供),相比熱軋板,冷軋板具有尺寸精確,厚度均勻,表面質量優越,有利于下道工序的加工,所以冷軋板呈現更加的表面效果,熱軋板處理可選擇要求壁厚+2mm的原板進行刨、打磨平整掉2mm,再表面處理。

  4)噴砂完成后表面極易被污染,指紋、沾灰、刮碰都會留下比較明顯的痕跡,所以表面完成后續封油處理,即防指紋處理,可有效保護表面。

  5、結語

  隨著時代的發展,出現了大量的新結構、新材料、新形式、新工藝的現代建筑,尤其是新材料的應用,建筑師在建筑美學、建筑分格、體型等方面有更大的想象空間,同時也給幕墻行業帶來比較大的促進和創新源動力。深圳騰訊數碼大廈幕墻工程外形新穎,系統復雜多變,項目難點較多,本文選擇大堂大跨度不銹鋼龍骨幕墻系統進行分析介紹,多次試驗并充分論證,從構造、工藝、施工等方面來提升項目品質,同時具有更佳的經濟性能,給今后類似項目提供參考和工程借鑒。

  參考文獻

  [1] 《玻璃幕墻工程技術規范》 (JGJ 102-2003)

  [2] 《建筑幕墻(詞條“建筑幕墻”由行業大百科提供)》 (GB /T 21086-2007)

  [3] 《不銹鋼冷軋鋼板鋼帶》 (GB /T 3280-2007)

  [4] 《不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶》 (GB /T 4237-2007)

  [5] 《鋼結構設計規范》 (GB50017-2003)

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原文地址:http://www.52mqw.com/info/2019-6-13/46097-1.htm
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    來自 116.226.66.244 的張猛對2010年度“建筑用硅酮結構密封膠”產品展播的評論
  • 改革開放之初,整個中國的門窗幕墻產業非常尷尬,沒有核心技術的突破,中國的門窗廠、工程公司(隊)只能充當“下力人”的外包角色,而材料廠家就更是只能在夾縫中求生存。最難受的是,國際巨頭甚至還扼殺你“下力”的權利和機會,連夾縫都不給你。二十年后,行業為什么能得到如此蓬勃的發展,這與大協會以及分管委員會的正確領導,先明決策是密不可分的。首先,建立各項標準,幫助企業明確發展目標,鼓勵企業登上商業舞臺,和當時的海外”巨無霸“競爭。同時,組建專家組,從技術角度,在工程應用方面,給于全行業企業提攜。另一層面,多方努力,通過領導的”本土化“人脈優勢,在一些地方政府工程、重點項目上,盡可能的給予國內參標企業照顧,從而讓小企業得到了大煅練,慢慢積累,走到今天。可以說沒有行業協會的英明領導,正確決策,配合全行業優秀企業的拼搏精神,中國的門窗幕墻行業不可能取得今天舉世矚目的成績!
  • 很期待,這是我了解到的國內上市最快的有機硅制品企業
  • 安泰膠不僅在建筑領域品牌認同度非常高,且在集裝箱密封膠膠領域全球第一品牌。一個品牌的成長,表面上看是質量長期穩定,而深層的是企業決策、經營管理、企業文化、企業綜合實力的體現,安泰25年的深厚底蘊,大品牌不是吹出來的!
    來自 59.41.39.32 的讀者對2010幕墻門窗行業產品選用指南的評論
  • 大品牌的膠確實好,*牌子的也不錯,我們用的匯杰膠就很好,質量和重量都沒得說,建議試一試,性價比高。
    來自 119.109.125.160 的讀者對2010年度“建筑用硅酮結構密封膠”產品展播的評論
  • 無論何時、何地,愛國都是一種不容玷污的高尚情懷。高尚的情懷,只可用高尚的舉動來表達。安泰是一家有社會責任感的企業,支持安泰!支持保釣!
    來自 222.176.209.253 的hua-zhang對理性愛國 支持保釣——安泰呼吁行業理性保釣的評論
  • 的確如此,現在全世界還沒有那一家能超過道康寧,我不是不愛國,關鍵是現在國內品牌用在高層建筑確實不太讓人放心,據我掌握的資料,1973年北京建國飯店是我們國家第一個使用道康寧的建筑,一直到現在還能做到滴水不漏,對比一下,國內品牌能不能做到這一點!我是做幕墻的,對膠十分了解,首選就是道康寧!本評論只代表我個人觀點!
    來自 125.41.123.133 的中國幕墻網讀者對深度剖析:2007年度建筑用膠類認定產品橫向對比的評論
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