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新型铸钢件接头的设计及在广州歌剧院幕墙工程中的应用

来源:《幕墙周刊》  作者:*  日期:2014-9-25
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  【摘要】:本文叙述了新型铸钢件接头的设计理念、计算、试验的过程和结果,以及在实际工程中的应用,阐述了铸钢件接头的设计在建筑幕墙结构设计中的重要性。并强调了使用铸钢件接头的节点连接作为一种全新的幕墙结构连接形式,在以后的建筑幕墙结构设计中有着广泛的应用空间。
  【关键词】:铸钢件接头 节点设计 建筑幕墙 应用

  反力如下:

  NODE FX FY FZ MX MY MZ

  523 23586. -51363. -4168.2 -9785.0 -4497.6 35.314 527 -3239.8 -8.5072 1451.0 -7.1184 831.80 8.7540 531 14392. 23465. -958.07 4727.8 -2902.9 -11.980 2831 -14098. 7.9214 2147.1 0.49527 904.62 0.49844 3148 -16182. 35199. -3091.7 8268.8 3800.0 -23.517 3278 -4462.8 -7307.0 1096.5 -3234.5 1972.8 -6.4243

  (2)刚接节点应力分析:

  计算模型如下:

  节点计算结果如下:

  由上图知最大应力为110N/mm2,满足强度要求。

  3.2 铸钢件接头的试验

  铸钢件接头静载试验在华南理工大学道路与桥梁检测中心共做了三次,主要目的通过荷载试验测试刚接节点的以下力学性能

  (1)强度(节点应力、杆件应力、焊接点应力等)

  (2)刚度(节点水平和竖直变形框架水平变形)

  (3)连接刚度(节点焊接部位)

  (4)通过预压消除结构非弹性变形,得出节点荷载-挠度(词条“挠度”由行业大百科提供)和荷载-应变曲线,并与设计结果进行比较。

  三次试验每次均使用不同的铸钢节点(注:钢架不变,换中间铸钢件),且三次分别出检测报告。根据检测报告的数据显示和建筑幕墙相关规范,证明此节点在设计荷载下安全可行。

  通过在华南理工大学道路与桥梁检测中心3次(满足一般测试次数要求)的检测,实现了测试的目的,证明了广州歌剧院外帷幕系统玻璃部分使用新设计铸钢件接头的刚接节点设计合理,安全可靠。

  4 施工实践及其效果

  本工程铸钢接头的应用实现了设计意图,能够保证主体结构的质量、工期和造价,为本工程的顺利推进作出了贡献,取得了良好的社会效益。

  铸钢件接头的制造方法是采用造价低廉的铸造的方法,相对于机加工来说,成本降低约20%,且可实现大批量生产。加工周期短,加工速度快,形状多样化,节省了投资成本,缩短了工期,取得了良好的经济效益。

  5 结束语

  在对铸钢件接头进行研究设计的过程中,我们通过协作,克服了许多困难,不仅对其整个施工过程有了全面系统的把握,还积累了丰富的施工经验,对施工中质量控制的重点和难点制定了一套切实可行的标准来指导和规范施工,这种科学而谨慎的施工经历,为以后进行更复杂、更高难度的工程和同类型的工程施工提供了宝贵的经验。同时,也积累了不少经验和教训,如保障铸钢件接头的多角度连接性能和铸钢件的强度,对铸钢件的样式和大小等尺寸等设计计算和多次的实验,通过对问题的进行全面细致的分析,在施工过程中进行系统的研究并采取有效的措施,解决了以上问题,保证工程顺利施工。

  本工程所使用的铸钢件接头具有一定的独创性和新颖性,在本工程施工过程中应用效果良好。根据本工程所应用的经验来看,该铸钢件接头对于复杂的、多折面的幕墙工程有着广泛的应用前景,将对日后的幕墙工程技术应用有实际的指导作用。

  参考文献

  [1] GB 21086-2007 建筑幕墙 [S]

  [2] GB 50009-2001 建筑结构荷载规范 [S]

  [3] GB50017-2003 钢结构设计规范 [S]

  [4] JGJ 81 建筑钢结构焊接规程 [S]

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原文地址:http://www.52mqw.com/info/2014-9-25/37875-1.htm
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