索桁架支承体系
泰国曼谷第二国际机场预应力索结构点支式幕墙设计与施工
泰国曼谷第二国际机场预应力索结构点支式幕墙设计与施工2007年9月7日[摘要]本文介绍了泰国第二国际机场航站楼预应力索桁架点支式玻璃幕墙结构设计,分析了幕墙结构体系与主体结构的关系,论述了索桁架这一新的结构型式,并通过实验进行了验证。
[关键词]幕墙结构、预应力索桁架,结构实验。
随着泰国经济的复苏和发展,老机场已经不能满足旅游业日益发展的需求,经过近40年的筹化,泰国政府决定修建曼谷第二国际机场---苏瓦纳喷机场(Suvarmabhumi Airport)。
1.工程概况曼谷第二国际机场位于曼谷市桑母拔干府邦怌县邦纳达纳地区(Bang Na-Trat Highway in Bang Phli District of Samut prakan Province,Bangkok), 距曼谷市中心25公里,距曼谷国际机场约35公里,占地面积20000亩,总建筑面积563000平方米,由航站楼、连接廊、指廊三部分组成(如图1)。
主航站楼索结构点支式玻璃幕墙的设计和施工由深圳三鑫特种玻璃技术股份有限公司和泰国曼谷KAMA Joint Venture Co.Ltd共同承担。
曼谷第二国际机场年设计旅客吞吐量4500万,远景规划目标9000万;每小时飞机起落架次76次,远景规划目标112次;年设计货物吞吐量3000万吨,远景规划目标6000万吨;航站楼东西两侧各设置一条跑道,东跑道长4000米,西跑道长3700米,远景规划目标共设置跑道4条;控制塔台高度132米,停车位15677个。
航站楼主体结构采用混凝土及大跨度钢结构相结合方式,建筑高度42.85米,长444米,宽111米,建筑面积182000平方米。
地下二层,负一层为货物与行李分检区,负二层为地铁出入口及地铁站;地上三层,局部六层,为旅客出发及到达层,同时具备办公、餐饮、商场等功能。
连接廊与指廊主体结构同样采用混凝土及大跨度钢结构相结合方式,建筑高度25米,总长3133米,宽40.05米,建筑面积381000平方米。
建筑材料与构造:玻璃采光屋顶
玻璃采光屋顶随着机场、展览馆、体育馆、商业中心等公共建筑的兴建,建筑物的空间跨度越来越大,通过门窗、幕墙玻璃进入室内的光线已经不能满足室内采光的需要,在大跨度屋盖上设置大面积玻璃采光顶进行室内采光(图1、图2),尽量减少室内电光源的能耗成为新的发展趋势,不仅能使建筑更加美观大方,还能减少能耗。
图1图2同学们,我们知道建筑是在一定历史条件下,随生产力的发展而不断演变的,玻璃采光屋顶是建筑的一个组成部分,它同样是随着建筑及其材料的发展而发展的,本次课将对于不同类型的玻璃采光屋顶进行介绍。
玻璃是一种脆性材料,在力学性能上类似于混凝土,抗压性能好,抗拉性能差,经过热处理后,其性能可得到显著改善,这使得钢材和玻璃能够用于同一结构,发挥各自的特长。
玻璃采光屋顶的支承体系是将面玻璃所承受的各种荷载直接传递到建筑物的主体结构上,因此,它是主要受力构件,一般是根据建筑造型和承受的荷载大小来选择结构形式和材料。
出于增强通透性的考虑,常采用点式玻璃技术作屋顶,点式玻璃(见图3、4)的支承结构形式多样,设计灵活,施工便利,有利于设计出形式独特的建筑屋顶,主要有以下几种类型:图3图4第一种是全玻璃结构点式玻璃屋顶,主要由玻璃构件构成支承屋顶的结构,并通过点式钢构件连接屋顶玻璃。
对玻璃的强度要求较高。
如何克服玻璃的抗拉性能差的问题,将其转化为更适宜的压力呢?我们可以采取一种非常简单而实际的结构,应用折板结构(见图5)的原理设计,将玻璃板成一定的角度相互支撑排列,依靠玻璃自身的抗压能力来承担玻璃的自重,减少了玻璃个体承受的拉力,从而较好地解决了这一问题。
出于安全考虑,玻璃宜采用夹层玻璃或夹层中空玻璃。
玻璃采光顶的玻璃面板面积应不大于2.5㎡,长边边长宜不大于2m。
图5第二种是拱、梁或刚架支承(见图1和图6)点式玻璃屋顶,它是指以拱、梁或刚架为主体支承结构,在其上连接点式构件支承或悬挂玻璃屋顶。
图6第三种是下张拉索式桁架支承(见图7、8,照片需更换为近期的)点式玻璃屋顶,是指由钢索和钢杆,或是完全由钢索构成桁架中下部拉杆的部分,钢杆件或玻璃组成压杆构件,这一索桁架体系再通过点式构件连接玻璃。
点支式幕墙鱼腹式索桁架支承体系动力特性
摘 要 :考虑温度变化及几何非线性影响, 采用连续化理论导出了点支式玻璃幕墙预应力鱼腹式索桁架支承体系
非 线 性 振 动 方 程 。通 过 G lri 法 , 偏 微 分 程 转 化 为常 微 分 方 程 , 采 用 L—P法 及 K M 法 对 常 微 分 方 程 进 行 了 求 ae n方 k 将 并 B
特 点 , 风敏 感结 构 , 能 将 传统 的刚 性 结 构动 力 计 算 属 不
方法 直接 用 于该结 构体 系。 基此 本 文 考 虑 温度 变 化 及 几 何非线 性 影 响 , 用 连 续 化 理 论 导 出 了点 支 式 玻 璃 采 幕墙 预应 力 鱼 腹 式 索 桁 架 支 承 体 系 非 线 性 振 动 方 程 。
m 2
+q x f =0 ( ,)
式 中 , H H 、 2分 别 为 承 重 索 、 定 索 初 始 水 平 张 力 , 稳
A 、 H2 别 为承 重 索 、 定 索 水 平 拉 力 增 量 , 、 : H。A 分 稳 , 分 别 为承 重 索 、 定 索 阻 尼 系 数 , m 稳 m 、 分 别 为 承 重 索 、 定 索 单 位 面 积 质 量 , ( t 受 压 短 杆 给 索 稳 q , )为
解 。结合工程 实例讨论分 析了温度变化 、 幅 、 振 外激励等 因素对 点支式玻璃 幕墙预应 力鱼腹式 索桁架支 承体系非线性 振 动 的影响 。算例表 明, 点支式玻璃幕墙预应力 鱼腹式索 桁架支承体 系固有频 率随着温度 的升高而减 小 , 非线性振动 呈 其
现“ 弹簧” 性 。 硬 特 关 键 词 :柔 性 结 构 ; 动 ; 桁 架 ; 支 式 玻 璃 幕 墙 ; 力 特 性 振 索 点 动 中图 分 类 号 :T 3 4 0 2 U 9 ;32 文 献 标 识 码 :A
点支承玻璃幕墙的柔性支撑体系——索桁架
关 键 词 :点支承
索桁 架 刚皮矩阵
CABLE TRUSS F — LEXI BLE UPPO 哪 S
NG TRUCTURE F O I S o P NT— UPP 啪 S O
NG
G LAS S CURTAI W ALL N
Zh ie  ̄ Yfn S I印 m n v T h 伽 h U ie s y
I  ̄ p ot g e het u p rn a l … i
I mar ti x
纤细 , 轻巧 , 与点 支承玻 璃 结合 , 透性 好 , 通 视野 开 阔
1 撬 述
灵 活 。采用 不同组 合 形 式 , 以 很 好 地完 成 点 支 承 可 玻璃 支承结 构的功 能 , 使结 构 设计 富 有剖 造 性 和 想 象 力 一( ) 4 索桁 架 是 建 筑 、 构 、 械技 术 的 绝 妙 配 结 机 合 。施工 工艺很 有特 色 , 工操 作时大 都 采用 扳手 、 施
的 完 美 组 台 :1 超 高 强 钢 材 的 利 用 , 应 力 拉 索 、 () 预 拉 杆都 是 高强钢 材 , 承 受风 荷载传 来 的水 平力 。( ) 能 2
在 一 定程 度上减小 了截 面 , 中压 杆 的 截 面远 远 小 于
双向多跨连续索桁架-索网结构体系及工程应用
( )在 确 保安 全 的 前提 下 , 对 支架 整 体位 移 进 3 应 行监 测 , 浇筑 开 始后 , 人 检 查 支架 及 其 支承 情况 , 在 派
发 现 有下沉 、 动的变 形情 况时 , 松 及时 予 以解 决 。 .
( )脚 手架 搭 设前 应 对基 础 进 行检 查 , 基础 出 3 若 现 异常 情况 时应及 时处理 ,处理满 足要 求后 才允许 搭
(e t lR sac ntueo ulig ad C nt cin C nr eerh Is tt fB i n n os u t ,MMC G op 10 8 ,B in ,C ia a i d r o ru , 00 8 e ig hn) j Ab t a t As n w y e f sr cu e y tm , i o sss f r ca ga gi s ome b ot o o a c b e sr c : a e tp o tu tr s se t n it o e tn lr rd fr d y rh g n l a l c tu s s i wo a s r se n t w y whl n i e e c o h e tn lr g i s i s d l — h p d c l n t t ppiain n t e ie i sd a h f te r ca ga rd s a de s a e a e e .Is a lc to i h b
c n u to o s mpin, s o tc n tu t n p ro h r o sr ci eidg o p l ain efc. o e u i la p a a c n o d a pi to fe t f c
浅述我国建筑索结构的概念、类型与发展
浅述我国建筑索结构的概念、类型与发展来源:中国建设报近年来,索结构在建筑结构中越来越多地得到应用,其建造技术也得到迅速发展。
北京工业大学空间结构研究中心主任、中国钢结构协会空间结构分会理事长张毅刚教授在《建筑索结构的概念、类型与发展》一文中详细地介绍了悬索结构、管内预应力结构、张弦结构、拉索结构、斜拉结构、索拱结构、吊挂结构等七种类型的结构及其在我国最新的工程实践,并就各种类型建筑索结构的组成与受力特点及其在建筑钢结构与幕墙(采光顶)中的应用与发展进行了论述。
——编者⒈引言。
我国在建筑结构中应用预应力索始于20世纪50年代,1991年中国土木工程学会桥梁与结构分会在无锡召开了全国索结构学术交流会,尽管预应力索在桥梁结构中应用更多,会上还是展示了在建筑结构中应用的良好势头。
2002年,中国工程院院士、浙江大学教授董石麟和北京工业大学教授陆赐麟整理了我国主要预应力钢结构工程(不包括膜结构工程),截至到2001年有28项。
光阴荏苒。
目前,我国建筑结构中预应力索的应用已经遍地开花,无论是设计理论还是制作建造技术均有了长足的进步。
据不完全统计,仅新发展起来的空间张弦结构已经有18项工程;近几年新建的火车站已有12个应用了索结构;综合起来估计有数百项工程。
1997年,中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授沈世钊等所著《悬索结构设计》中所列的索结构形式,均有了新的工程实践,且不断创新。
随着114米×144米跨度的双向张弦桁架、122米跨度的张弦网壳、148米跨度的张弦桁架、310米跨度的辐射布置索桁架等世界上最大的工程落户我国,相关的内容很值得总结、梳理,以推动行业更好地发展。
索结构通常由索与其它材料的结构组成,可包括:索与钢结构、索与膜结构、索与钢筋混凝土结构、索与玻璃结构组成的各种结构体系,应用于建筑结构、桥梁结构、围护结构(幕墙、采光顶)中。
建筑索结构是指在建筑结构中应用索作为承重结构或通过张拉索对刚性结构体系施加预应力,提高或改善结构的受力性能而形成的结构体系,这里主要讨论的是其在钢结构与幕墙(采光顶)的应用中形成的各种类型体系。
点式幕墙索桁架支承体系动力特性分析
模态( x 1 Mc a) t 分析有 多种方法 , 如子 空间法 ( u sae 、 S bpc) 分块 L n— ac Ze 、 (法 缩减法 ( eue) , X , R dc 等 考虑到 计算 精度 , d 在此选 用子 空间迭
. 究较少。现采用 A S S N Y 程序, 在各参数常用取值范围内对其变 1 3 有 限 元分析 模 型 因对索桁架 自 振特性进行分析 , 对索桁架进行模态( I 分析。 Mxl { 1 ) 化与动力特性 的关系进行 了系统分析 , 得结果对 此类结构 设计 所
具有重要 的参考意义 。
A I A N NA TR N和 A S 。在 A N YS N 较低 , 是风 敏感性结 构。现在玻 璃幕 墙结 构越来 越高 , 而研究 用有 限元程序有 S P V, DI A, S A 因 SS Y 程序 中 , 预应 力 技术 应用 方 便 使得 计 算结 果 更 加合 理 。因 这类 结构 的动力特性 非常 重要 。 目前 国内对点 式幕 墙索 桁架 支 采用 A S S大型工程软件 进行索桁架 动力特性 分析。 N Y 承体系的研究多以静力性 能 为主【 , 其风致 动力 性能 方 面研 此 , 在
. 合金 型材 、 玻璃肋 、 架结构 等。桁架结 构 及铝型材外 观 显得 1 2 有 限元 程序 的 选取 索桁 索桁架 区别 于传 统结构 的本质 特征是 : 索桁架 必须依靠预应 笨重厚实 , 玻璃肋 的承载力 有 限且加 工制作 有较 多要 求 , 索桁 架 力来 维持 体系的稳定 , 没有彤 成 预应 力之 前 , 系往 往处 于不 在 体 体系结构 由于避免 了构件受压失稳 问题 , 许采用截 面较小 的高 允 所 强度钢索 , 因而更符合 幕墙 支 承结构 轻型 化 的要 求 , 具有 更广 阔 稳定 的机构状态 , 以预应力在索桁 架的各项性 能研究 中扮演着 极 为重要的角色 , 须加 以重视 _ 。 目前 , 必 2 J 国际上应 用广 泛的商 的应用前景 。索桁 架体 系作 为 支承 体系 的玻璃 幕墙 自振 频率 比
第四章悬索结构091.
(3)采用横向加劲构件
设置横向加劲梁或加劲桁架,使原来单独工作的 悬索连接成整体,在集中力和不均匀荷载作用下,荷 载能重新分配,让更多的索参加工作。
安徽省体育馆
桁架加劲的单曲面悬索结构
平面尺寸为 72m 53m的六边形。
安徽省体育馆剖面示意图
5 垂跨比
悬索的垂度与跨度之比是影响单层悬索体系工作的 重要几何参数。
4 单层悬索体系具有必要形状稳定 性应采用的措施
(1)采用重屋面
恒载克服了风的卸荷作用,使索保持较大的张紧力, 提高了抵抗机构变形的能力。但重屋面使悬索截面和支 承结构的受力增大,影响了经济效果。 (2)采用预应力钢筋混凝土悬挂薄壳 在钢索上安放预制屋面板,在板上加额外的临时荷 载,使索伸长,板缝增大,再灌缝。待混凝土达到预定强 度时,卸去临时荷载,板内就产生预应力,屋面就形成 了一个预应力混凝土薄壳。
双曲抛物面完全壳体
六 抗震和抗风
1 自身抗震性能好,考虑水平力对下部结构的影响。
2 风吸力,考虑风振系数、不同体态分布系数的不同 。
思考题:
1 什么是悬索结构? 有哪些特点? 2 处理悬索结构水平推力的方法有哪些?
第二节 悬索结构形式
悬索结构形式划分的方法很多,可根据几何形状、组成 方法、悬索材料以及受力特点等划分。
特尔蒙特展览馆
ⅱ) 承重索具有抗弯刚度
东京代代木体育馆 承重索由工字钢分段连接而成。
ⅲ) 加一根稳定索,构成索桁架或索梁
斯德哥尔摩溜冰场
3)利用稳定索加强刚度
在单层双向悬索屋盖中,布置一群与承重索交叉、曲 率相反的稳定索,并给索网施加预应力,提高屋盖的刚度, 限制钢索的松动,减少钢索的伸缩变形。
辐射式布置的单层索系在圆形的中心设中心拉环;在 外围设受压外环。
点支式玻璃幕墙索桁架支承体系自振特性算例及分析
四川建筑科 学研 究
3 8
Se u n B i igS in e ih a ul n ce c d
第 3卷 3
第1 期
2 0 年 2月 07
点支式玻璃幕墙索桁架支承体 系 自振特性算例及分析
何 志鹃 , 陆守 明
( 湖南文理学 院土 木建筑工 程系 , 湖南 常德 45o ) 1oo
得到 了一些有 实用 意义 的结论 。这些结论 对该种结构抗风 、 抗震设计及 主次结 构共振分析具有指导意义 。
关键词: 点支圈分类号 :U 1 T 31 文献标识码 : A 文章编号 :0 8—13 I0 7 O -0 3 10 93 20 ) 1 0 8—0 4
Ke rsp it u prn ascr i w l cbet s; d lr unybhv rprm tr n yi ywod : n・ p t gg u a a ;a l r smoe- q e c e ai ;aa ee a s o ・ o i l s S tn l u ・ f e o al s
弹性 假定 。
个结构质量和刚度是否匹配 、 刚度是否合理的重
要指标 。此外 , 准确把握结构 的 自振特性还能避免
与动力荷载发生共振的危险, 因此 , 对点支式玻璃幕
() 3 索是柔性 的, 只能承受拉力 。
12 索桁架自振特性计算一般原理 .
墙索桁架进行 自振特性 分析具有重要 的意义。 目 前, 国内对点式幕墙索 桁架支承体系 的研究多以静 力性能为主¨ 。, 。 在其 动力性 能方面研究较少。作
S u y o d lfe u n y b h vo fc b e tu ss p o ts se o o t d n mo e-r q e c e a i r o a l r s u p r y t msf r d t
索桁架支承体系初始预应力分布计算
其 中 , 为第 i 根杆 件的内力 , 力为正 ; 为第 i 以拉 根杆 件 2 两类预应 力分布 问题
的 度; 表示 交 长 ∑ 对汇 于阿点的 杆件内 求和; , , 为 力 ‰
i
在节点 H 上 . 向、 向 、 z方 方 z方向的力 , 由结构 自重 简化而得。
中圈分类号: U3 5 5 T 7 . 文献标 识码 : A
、 , ● ●●● ●●●●●●,● ,,●,●●●●●●, ●●J
引言
索桁架是点式 幕墙 常采 用的 支承体 系 , 它是柔性 结 构 , 必须 通过施加适 当预应力 赋予 其一定的形状 , 才能成 为承受外 荷载 的 结构。在给定的边界条件下 , 所施加 的预应力 系统 的分布 和大小 ( 这是一套 自 平衡 的内应 力 系统 ) 同所 形成 的结 构初始 形状 是相
结构中的预应力是内力, 是结构中所有约束之间的一个 自平 衡力系。索桁架是由索和压杆组成的。压杆是双向约束 , 它既能 够承受拉力, 也能够承受压力, 而索是一种单向约束 , 它只能够承 受 拉力 , 不能 够承受 压力 。对 于索桁 架 , 如果所 设计 的预应力状
态 中有索受压 的情 况 , 显然是 不可 行 的, 有使所 有 的索都受 这 只 拉 的预应 力状态才是可行 的预应力 状态。
第 3 卷 第 4期 2 2006年 2月
山 西 建 筑
SHANXI ARCHI TE n E
Vd . 2No. 3 4
Fb 20 号 : 0 85 2 0 ) 0 5 2 1 962 (0 6 0 0 9 — 0 4 0
机构位 移( 优>0 , )但不存 在 自应力模 态 ( 二0 , 就不可能传递 - )也
各类柔性光伏支架介绍
一、柔性支架主要类型近年来,随着国家对于新能源发展的战略调整,光伏发电正成为未来能源发展的重要力量。
随着光伏行业的大力发展,土地、屋顶资源逐渐减少,而很多地势起伏的山地,水位较深的鱼塘,地质条件较差的滩涂,跨度较大的水厂受限于传统光伏支架安装方式而未被充分利用,针对上述问题,采用自重轻的柔性支架,可以较经济的跨越很大跨度,对未来光伏产业的发展具有推动意义。
柔性支架是指以拉索为主要受力构件而形成的预应力结构体系。
它的主要材料是钢材和拉索,按结构形式可分为以下两类:1、以柔性拉索为主的单层悬索结构等柔性体系。
2、由刚性构件与柔性拉索组合而成的索桁架结构、张弦结构等半刚性体系。
-------------------------- ---------------------------------单层悬索结构1、单层悬索结构是一种张力结构,结构体系由平行布置的一系列受拉索作为主要承重构件,索系形成下凹的单曲率曲面,索体两端通过锚固装置固定在支承结构上。
这种结构可以布置成多种形式,构造和计算简单、施工方便,施工效率高。
2、单层悬索结构为全柔性结构,索体刚度低,在不同荷载模式下会呈现不同的形状,在强风作用下,容易丧失稳定,会产生很大的变形,存在组件隐裂风险,在实际应用时对其技术要求较高,并且要求具有相应的抗风措施。
3、索桁架结构是由一系列下凹的承重索、上凸的稳定索以及二者之间的刚性撑杆组成的结构体系。
承重索可设置在稳定索之上或之下,也可相互交叉,索体通过锚固装置固定在支承结构上,承重索抵抗向下的荷载,稳定索抵抗向上的荷载,具有良好的刚度和形状稳定性。
双层索系都需施加预应力,为避免不均匀施加预应力使支承构件产生过大的弯矩和变形,需谨慎确定预应力的施加步骤,严格把控施工质量。
此外为保证双层索系具备较好的刚度和形状稳定性,往往需要施加很大的预应力,会使整体材料的利用率下降。
4、张弦结构一般由上弦刚性构件、下弦高强度拉索以及二者之间的联系撑杆组成的预应力结构体系。
第02讲 民用建筑按承重体系的分类
2014年真题
8.高层建筑抵抗水平荷载最有效的结构是( )。
A.剪力墙结构
B.框架结构
C.筒体结构
D.混合结构
【答案】C
【解析】本题考查的是民用建筑分类。在高层建筑中,特别是特高层建筑中,水平荷载越来越大,起着控制作用,筒体结构是抵抗水平荷载最有效的结构体系。参见教材P34。
,钢索用高强度钢绞线或钢丝绳制成。
悬索结构包括三部分:索网、边缘构件和下部支承结构。
索的拉力取决于跨中的垂度,垂度越小拉力越大。
索的垂度一般为跨度的1/30。
索的合理轴线形状随荷载的作用方式而变化。
悬索结构可分为单曲面与双曲面两类。单曲拉索体系构造简单,屋面稳定性差;双曲拉索体系由承重索和稳定索组成,支承结构可以有很多种,如框架、拱等。
。屋架的高跨比一般为1/6~1/8较为合理。
一般屋架为平面结构
,平面外刚度非常弱。在制作运输安装过程中,大跨屋架必须进行吊装验算。
(7)网架结构体系。网架是由许多杆件按照一定规律组成的网状结构。
网架结构可分为平板网架和曲面网架。它改变了平面桁架的受力状态,是高次超静定的空间结构
【答案】ABD
【解析】本题考查的是民用建筑分类。网架结构体系是高次超静定的空间结构。空间受力体系,杆件主要承受轴向力,受力合理,节约材料,整体性能好,刚度大,抗震性能好。杆件类型较少,适于工业化生产。参见教材P35。
(8)拱式结构体系。
拱是一种有推力的结构,其主要内力是轴向压力
(10)薄壁空间结构体系。薄壁空间结构也称壳体结构,其厚度比其他尺寸(如跨度)小得多,所以称薄壁,
属于空间受力结构,主要承受曲面内的轴向压力
某工程预应力索桁架玻璃幕墙施工技术的探讨
某工程预应力索桁架玻璃幕墙施工技术的探讨1 前言预应力索桁架玻璃幕墙是一种新型的玻璃幕墙,它改传统玻璃幕墙由框支承为点支承,以其轻盈的外形及通透的视觉效果和视觉空间,越来越多地赢得了建筑师及各方人士的青睐。
因此,也越来越多地运用于实际的建筑工程当中。
但是,由于它是一门较新的技术,许多工程技术人员不能非常全面地弄清其工作原理以及其施工方法,因此,本文以福地广场玻璃幕墙工程为研究对象,就其具体施工期间一些质量控制方面的技术问题进行了研究。
2 工程概况某工程工程建筑总面积约为26875.7平方米。
其中地下室建筑面积为4903.5平方米,地下室一层,地上十七层,钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,基础采用桩筏形式,建筑高度75.80米。
建筑立面大面积采用玻璃幕墙,主立面虚实相结合,为中环线上属城市地标型建筑。
3 张拉索桁架点支式玻璃幕墙的施工3.1施工总则索桁架点支式玻璃幕墙的施工主要是预应力张拉索桁架结构体系的施工。
索桁架预应力张拉施工的关键是如何处理索。
处理索的内容包括钢索的制作与施工。
与传统的刚性结构不同的是预应力索桁架结构的分析设计、制作与施工应一体化考虑。
这也就意味着在设计过程中必须考虑制作和安装过程,而制作与安装过程中,必须考虑设计的要求和规定,预应力结构中处理索的关键体现在预应力过程当中。
索桁架结构是柔性钢索与刚性杆件(撑杆)结合的结构。
柔性钢索结构中节点的偏差可以调节,但索桁架撑杆等刚性杆件却缺乏调节功能,因此刚性杆件必须做得十分精确,才能与钢索准确配合。
因此,预应力索桁架的施工的关键是刚性杆件的制作和安装精度,也可以说是该集成体系中的一个关键。
预应力索桁架刚性杆件和索的制作一般在专业工厂进行,制作完成后再进行施工现场的安装。
预应力索桁架的架设必须首先建立锚定结构,把己经拼装、己经预拉并按准确长度准备好的张拉索杆就位,调整到规定的初始位置并安上锚具初步固定,然后按规定的顺序进行应力张拉。
预应力张拉一般采用各种专门的张拉设备(千斤顶)进行操作比较方便,而且易于控制预应力的大小。
缆索承重斜拉桥受力特点及结构体系
Extra-dosed Prestressing Concrete Bridge
小田原港(Odawara Blueway)桥, 1994
32
瑞士森尼伯格(Sunniberg)桥, 1994,5跨,140米
33
斜拉桥的结构体系
➢ 部分斜拉桥(矮塔)
❖ 结构刚度大; ❖ 主梁和塔柱的挠度均较小,不需要大吨位支座; ❖ 最适合用悬臂法施工; ❖ 在独塔双跨式斜拉桥中,边墩设置活动支座可以使主梁纵向自由伸缩,故该
体系得到广泛应用。
23
斜拉桥的结构体系
➢ 协作体系斜拉桥
协作体系斜拉桥——主梁端部直接与连续梁或连续刚构完全联结一 体的斜拉桥。
❖ 利用连续梁或连续刚构的负弯矩卸载作用,减少远离塔柱段主 梁的正弯矩,减少拉索用量、降低总造价;
福建樟洲战备桥
❖ 部分斜拉桥——兼有斜拉桥与连续梁或连续刚构桥受力和构造特 点,有斜拉索和塔柱类似构造但非索支承结构,有连续梁或连续 刚构的构造特点和外部受力图式但有别其受力;
❖ 斜拉索只分担部分荷载,其余仍由主梁及其内预应力钢束承担, 这就是所谓部分斜拉桥名称的来源。
❖ 部分斜拉桥的塔高约为常规斜拉桥的一半,故也俗称矮塔斜拉桥;
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斜拉桥的结构体系
斜拉桥是由上部结构的主梁、拉索、索塔及下部结构桥墩、桥台等 基本构件组成的组合体系。斜拉桥的结构体系可以根据主梁、拉索、 索塔和桥墩的不同结合方式(支承体系)形成不同的结构体系,也可 以根据拉索的锚拉体系来形成斜拉桥的不同结构体系。
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斜拉桥的结构体系
➢ 依据支承体系划分的结构体系类型
引起的内力也较大,通常须加强支承区段的主梁截面或采取其它措施。
预应力索杆桁架点支式玻璃幕墙设计
预应力索杆桁架点支式玻璃幕墙设计摘要:结合实际工程,笔者详细介绍了一种新型幕墙的设计——预应力索杆桁架点支式玻璃幕墙设计,可供相关专业技术人员参考。
关键词:桁架、玻璃幕墙、设计1工程概况广州某高层建筑东南侧点驳接玻璃幕墙,面积约为1600m2,主要支承结构是六榀不锈钢绞线经预张拉形成的索杆桁架体系,设计长度为44.3m,内外弦杆直径48mm,同时,需施加预应力。
六层水平桁架距离室内地面的高度分别为:6m、12m、16.4m、21m、25.5m、30m,水平桁架所用杆件均为不锈钢材料,表面经过亚光处理,外观纤细大方。
幕墙玻璃采用14+1.64PVB+9厚的钢化夹胶玻璃,每块玻璃尺寸为2.4m×1.6m。
第一层水平桁架以下设三排水平玻璃;一二层之间则设四排玻璃;二三层间,三四层间,四五层间,五六层间均设三层玻璃;六层以上设两层玻璃。
玻璃的自重通过从共享空间顶部吊挂下来的H型钢直接传递给主体结构梁,其竖直方向荷载在此不作讨论。
驳接爪设置在吊挂玻璃的H型钢上。
在竖向桁架室内一侧的A、B、C、D四个节点位置由4根刚度很大的钢管顶住,钢管另一端与共享空间内主体结构连接,故这4个节点在计算时可以视为固定支座;竖向桁架Ⅰ、Ⅱ的上下支座均为铰支座,与主体结构连接;水平桁架两端伸入共享空间两侧的剪力墙中,计算时设置为固定支座。
在水平桁架的内外弦杆中施加预应力,使其与两根竖向桁架一起抵抗作用在玻璃面上的风压和地震荷载,达到设计要求:在最不利水平荷载组合作用下,水平挠度不大于L/160(L 为幕墙长度和宽度中的较小值),同时不大于20mm。
图1支承结构示意图2预应力桁架施工方案的确定因为点支承玻璃幕墙的后续施工工艺对支撑结构的施工精度要求很高———水平桁架的节点位置在前后、左右方向和设计位置的偏差均要求不超过±2mm。
这对张拉时的质量控制和操作工艺要求非常严格。
另外,工期紧、桁架杆件多、拼装位置高(施工中大部分操作在脚手架作业面上进行),所以施工方案的选择非常重要。
点支式玻璃幕墙索桁架支承体系承载性能研究
‘ 计算模型 1 计舁候型
1 1 计算 假定 .
() 1 索是理想柔性 的, 只能受拉而不能受压 , 也 不能抗弯 ;
大多使用索桁架结构作为支承结构…。但是 , 索桁
架结构是一种新型的支承体 系, 影响和控制它的承
() 2 索的受拉工作符合虎克定律 ;
() 3 荷载均作用于节点 ;
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本文采用 A S S程序 的非线性模 块对影 响点 NY 式玻璃幕墙索桁架体系承载性能的一些参数进行分 析, 钢拉索的预应力采用材料的初始应变或初始应 力来模拟 , 采用 L k0 i l 单位模拟只能单 向受力 的拉 n
Ab t a t I i i a o f t e d s n o a l r s t d ig o e l a - e rn a a i o on -u p r n l s c r i a1 B s r c :t s n fv r o e i fc b e t s su y n n t o d b a i g c p ct fr p its p o t g sa u t n w l. y h g u h y i s a r s lig t S S s f a e t e la - e r g c p ct o its p r n l s c ran w s r s ac e . d s me h n a fe ti e o n o AN Y ot r .l d b a i a a i f rp n -u p t g sa u t i a e e r h d An o t i g t ta c t w l o n y o o i s h s l a - e r g c p c t , u h a e ly u fc l r s ,t e h ih fc l rs ,l e t n lae fc l t e s ci n ra o a , o d b a i a a i s c st a o to a e t s h eg to a e tu s t e s c i a r ao a e, e t a a e fb r n y h b u b l o b h ol a ela h p f a l u sa d t e p e t s fc be w r ic s e . o rc c o c u i n e e g ie . s w l st e s a o c e t s r s e so a l e ed s u s d S me p a t a c n l so s w r an n b r n h r il d
建筑幕墙施工技术要点分析
建筑幕墙施工技术要点分析【摘要】本文浅析建筑幕墙的分类,以点支承玻璃幕墙为例谈了建筑幕墙的结构,对幕墙结构现场安装值得注意的问题进行了总结,并阐述了建筑幕墙施工流程,望能给具体的施工提供参考。
【关键词】建筑幕墙;玻璃幕墙;施工;技术一、建筑幕墙的分类1、框支承玻璃幕墙玻璃面板周边由金属框架支承的玻璃幕墙,主要包括下列类型:(1)明框玻璃幕墙(2)隐框玻璃幕墙(3)半隐框玻璃幕墙2、全玻璃幕墙由玻璃肋和玻璃面板构成的玻璃幕墙。
3、点支承玻璃幕墙由玻璃面板、点支承装置和支承结构构成的玻璃幕墙。
二、以点支承玻璃幕墙为例谈结构1、材料分析1.1、玻璃面板在目前的工程实践中,点支式玻璃面板广泛采用的主要是各种形式的钢化玻璃。
钢化玻璃主要具有以下两个优点:(1)回火钢化工艺,有效提高了钢化玻璃抵抗外部效应的强度,其抗冲击强度和抗弯强度比普通的玻璃提高了4 ~ 5 倍;(2)钢化玻璃能有效地抵抗外部荷载所引起的玻璃面板的变形和开裂影响。
1.2、密封材料该结构主要依靠其驳接系统来提供连接和传力,因此,在密封胶的选择上只需要考虑其密封作用,不需要强度验算。
在玻璃与玻璃之间,要经过三道程序:(1)用胶片将玻璃边缘覆盖;(2)用铝制垫片在外面对其加以保护;(3)用建筑密封胶(耐候胶)实施填缝密封处理,保证其密封性能。
1.3、支承装置在点支式玻璃幕墙中,支承装置主要由不锈钢和铝合金材料制成的驳接系统。
1.4、支承体系对于整个支承体系来说,通过点支承驳接装置将玻璃面板承受的荷载和地震作用传递给后面的支承结构,再通过支承结构将面板受到的作用传递到主体结构上,支承体系在点支式玻璃幕墙中起着非常重要的作用。
2、支承结构形式分析2.1、刚性支承体系该结构形式中含有着全玻璃肋板式支承体系,桁架式支承体系和钢架式支承体系。
(1)全玻璃肋板式支承体系:玻璃肋和玻璃面板之间通过金属驳接件实施连接成为一个整体,整个结构金属构件少,简洁,大方,整个建筑有良好的美学效果。
大跨度预应力索桁架光伏支承结构的设计
收稿日期:2018-05-02通信作者:牛斌(1982—),男,工程师,主要从事结构工程设计方面的工作。
jetniu@图1 某单层悬索光伏项目图2 某鱼腹形索桁架光伏项目1 单层悬索结构问题单层索系在工程设计中通常应用于承受较大的结构重量时,例如应用于悬挂式单曲薄壳下凹屋面时,当其重力作用相对于反向荷载(如负风压力)具有比较优势时,就可以克服反向荷载的卸载作用,并产生较大的张紧力,从而增强悬索维持形状稳定的能力。
值得注意的是,竖向荷载沿跨度均布与沿索长均布[1]时,索的曲线方程是不同的,前者为抛物线形状,后者为悬链线形状。
常规工程的垂跨比f /L 约在0.04~0.15之间,对应误差Δz /图3 悬链线与抛物线的比较图3中,q 为均布荷载;H 为水平张力;L 为跨度;f 为挠度;d 为两曲线所代表的位移在同一点上的差值。
从光伏系统性能来看,无张力索不符合平板(面)光伏阵列设计的基本原则;从结构力学性能来看,它是一种可变体系[2],在风荷载和非对称荷载作用下易产生较大的机构性位移,这对于组件,特别是无边框组件而言,是极为不利的。
施加初始预应力可以削弱单层悬索在面外荷载作用下所产生的很强的几何非线性;但从抛物线曲线所对应的水平张力H = qL 2来看,当控制索的垂度在一定限值时,随着跨度的增加,水平张力H H qL /2L d L f fq 图4 抛物线型光伏索桁架计算简图A BB L AC DDC qH H抛物线悬链线8f 3 索桁架与刚性支架组合及其找形光伏电站的设计应具有抵抗风力的能力,索桁架要承受正风压与负风压,所以承重索和稳定索宜设计为互换的对称结构。
考虑采用上部光伏支架和下部预应力索桁架组合的结构,如图示,既深入挖掘了光伏支架的刚性潜力,又充分发挥了预应力索桁架的跨越支承能力,并使预紧力的施加变得简单直接和量化可控。
“找形”,也叫初始平衡问题,是通过施加图5 索桁架与刚性支架组合4 预应力张拉施工方法预应力结构的设计与预应力的成形过程密切相关,需要进行施工与设计的一体化考虑,使两者实现无缝对接。
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索桁架支承体系实际上是朽架支承体系的一种变化形式,即川钢索作为桁架体系中的拉杆,与受压杆相结合作为玻璃的支承结构.通过施加预应力产生平面内刚度,构成预应力索杆结构体系。
与以上的几种形式相比.索桁架支承体系的杆件〔索)直径较细.使整个结构体系轻盈而飘逸。
杆件和节点虽然多.但是不觉繁项,却更显抬细,增添与玻璃的对比,体现出结构的梢巧性。
同时该体系将预应力技术与空问结构技术有机地结合在一起,受力合理、技术先进、结构安全。