刘超阳 深圳市特区建设发展集团有限公司,深圳 518000
对于菱形板块的幕墙来说,立柱并不垂直于楼面,横梁与立柱之间夹角也不是90°;因此在幕墙设计时存在着一定的难度,如何保证幕墙结构的安全及方便施工,值得进行探讨。
本项目为一高档写字楼,地上40 层,建筑高度为170.15 米,平面图为正六边形,外立面幕墙由菱形板块构成。
建筑图立面见图1,平面图见图2,局部大样图见图3。
图1
图2
图3
整体立面由菱形板块构成,板块尺寸(宽)2560mm×(高)4000mm,每四个菱形板块组成一个大的菱形,大菱形板块的四个角设置了一个铝板四棱锥体,锥体顶为一个穿孔铝板的锥尖,内置LED 灯具,每个大菱形板块内设置一个开启扇。
幕墙与横梁的关系不是垂直的,使得两者的连接也需采用特殊构造。
由于开启扇板块不是矩形,开启方式也不同于普通幕墙。
3.2.1 立柱与主体结构的连接设计
由于菱形板块幕墙立柱与楼面在幕墙平面内不是互相垂直的,立柱与主体结构的连接就不同于普通幕墙,在设计中需综合考虑,使连接构造既便于施工又能保证质量。
主体结构梁为高430mm 的工字钢梁,为了避免安装立柱时在主体钢梁上进行焊接,在主体钢梁上预先设置了加筋钢板。
图4
支座转接件采用钢板制作,为了保证其刚度,在其背面加焊二条加强筋板。
支座连接件通过角码用螺栓固定在主体钢梁的加筋钢板上,运用水平与垂直方向的腰形长孔,在安装时可实现前后、左右及上下方向的三维调节。
热镀锌角钢支座用螺栓固定在支座转接件上,通过设置的腰形长孔,可实现左右及上下方向的调节,保证了立柱的安装精度。
3.2.2 立柱的计算
普通幕墙立柱为单向受弯构件,菱形板块幕墙立柱则为双向(风荷载、自重)受弯构件。在进行计算时应注意这一点。
为了保证幕墙的内视效果,在横梁的后端增加一扣盖,使其在外形上与立柱相同。
图5
幕墙与横梁的关系不是垂直的,使得两者的连接也需采用特殊构造。见图5,在横梁上设置两扣槽,使横梁与角码能方便可靠地连接。
如果采用普通角码,对穿螺栓无法紧固,为此专门设计两种特制连接角码,解决了立柱与横梁的连接问题。
由于开启扇板块不是矩形,开启方式也不同于普通幕墙。开启扇为一倒置梯形,上底宽1890mm,下底宽586mm,高1020mm,面积为1.26m2;自重约500N。
由于开启扇左右边不平行,无法采用传统的上悬窗的开启方式,所以采用平推窗的开启方式。
四棱锥体的结构复杂,锥体底部的四根铝合金型材需与立柱、横梁可靠地连接,构成一矩形框架来安装玻璃板块及铝板锥体;为此专门设计了多种连接角码,保证了这些铝合金型材能用螺栓方便、可靠地连接起来。