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隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,新建工程的數(shù)量和質(zhì)量的不斷提高,幕墻工程公司在實(shí)踐中也積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn),幕墻的技術(shù)也發(fā)展迅猛。最近幾個(gè)新建的機(jī)場(chǎng)的幕墻形式較多,推陳出新,造就了一個(gè)又一個(gè)的經(jīng)典工程。
首都機(jī)場(chǎng)3號(hào)航站樓由T3A(主樓+國(guó)內(nèi)候機(jī)指廊)、T3B(主樓+國(guó)際候機(jī)指廊)組成,建筑面積90.2萬(wàn)平方米,幕墻總面積約為33萬(wàn)平方米,是目前世界上最大型的幕墻工程。建筑設(shè)計(jì)單位為北京建筑設(shè)計(jì)研究院+NFA聯(lián)合體。
首都機(jī)場(chǎng)T3航站樓的主墻系統(tǒng)全部采用“
橫梁(詞條“橫梁”由行業(yè)大百科提供)-吊桿”體系,是國(guó)內(nèi)首次大面積使用的特殊幕墻形式。該體系是由豎向
鋼桁架及上下鋼橫梁組成的大空間
剛性平面(詞條“平面”由行業(yè)大百科提供),鋼
桁架間距為13.856m,在鋼桁架之間安裝大跨度
鋁橫梁,橫梁中間每隔3.464m安裝豎向高強(qiáng)
不銹鋼吊桿,在鋁橫梁與吊桿形成的分格里安裝玻璃。該體系最大的特點(diǎn)是
結(jié)構(gòu)構(gòu)件(詞條“結(jié)構(gòu)構(gòu)件”由行業(yè)大百科提供)間距大,整個(gè)幕墻極為簡(jiǎn)潔明快,保證了人們開闊的視野。
由于受力體系采用空間桁架,自身具有
穩(wěn)定性。另外由于桁架間距比較大,所有在任何角度看
玻璃幕墻都有通透的效果。由于幕墻的橫向受力
構(gòu)件在室外,簡(jiǎn)潔而有規(guī)律,室內(nèi)只有整齊的桁架,室內(nèi)外效果都得到保證。
本工程主要設(shè)計(jì)要點(diǎn):
1.
鋼結(jié)構(gòu):主桁架采用魚腹式空間桁架,是由
圓鋼管相貫
焊接而成。屋面鋼網(wǎng)架在各種
荷載效應(yīng)(詞條“荷載效應(yīng)”由行業(yè)大百科提供)下有上下、左右、前后的各個(gè)方向的
變形(詞條“變形”由行業(yè)大百科提供),幕墻鋼結(jié)構(gòu)要適應(yīng)主體鋼
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的變形,鋼桁架下端采用單向鉸
支座(詞條“支座”由行業(yè)大百科提供)與
混凝土結(jié)構(gòu)連接,上端采用多向鉸支座與屋面鋼網(wǎng)架連接。
由于機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目平面面積大,所以
混凝土樓板和屋面鋼網(wǎng)架均設(shè)有
變形縫,幕墻鋼結(jié)構(gòu)在這些位置應(yīng)有相應(yīng)的構(gòu)造與之相適應(yīng)。
2.
鋁合金橫梁:承受水平方向的
風(fēng)荷載、
地震荷載、熱力
荷載、維護(hù)荷載等作用力,大跨度鋁
合金橫梁自身的
強(qiáng)度、
剛度能夠滿足設(shè)計(jì)要求,并通過帶熱障的支座將荷載傳遞給主支承桁架體系,支座的設(shè)計(jì)能滿足
垂直荷載(詞條“垂直荷載”由行業(yè)大百科提供)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩,并可實(shí)現(xiàn)橫梁三維方向的調(diào)整,以保證橫梁的安裝
精度,豎直方向的荷載(重力荷載、
雪荷載等),通過嵌在玻璃縫隙中的高強(qiáng)不銹鋼吊桿傳遞給隱藏在屋面空間桁架邊緣處的箱梁,再通過箱梁傳遞給主支承桁架體系。
鋁合金橫梁采用了高強(qiáng)度鋁合金(6063A T5/T6),單根橫梁長(zhǎng)度達(dá)到13.856m,這樣對(duì)鋁合金的
開模、
擠壓、加工、
噴涂、安裝各個(gè)環(huán)節(jié)的難度是國(guó)內(nèi)幕墻工程中是前所未有的。
鋁合金橫梁集三種功能于一體:
a.外挑出玻璃外面450mm,可做為幕墻的
遮陽(yáng)板(詞條“遮陽(yáng)板”由行業(yè)大百科提供);
b.13.856m長(zhǎng)的抗風(fēng)梁,承受的幕墻的風(fēng)荷載和地震荷載的作用;
c.做為統(tǒng)一明顯的裝飾線條,形成整個(gè)幕墻工程外立面的主基調(diào)。
鋁橫梁強(qiáng)軸方向?yàn)殡p跨梁受力模型,鋁橫梁弱軸方向?yàn)樗目?a href='../../zsk/ct.asp?id=7448' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>連續(xù)梁
(詞條“連續(xù)梁”由行業(yè)大百科提供);橫梁連接采用不銹鋼
螺栓群與連接
鋼板連接,橫梁端頭采用鋁合金蓋板堵頭,采用鋁合金組合插芯來傳遞剪力和扭矩。
3.不銹鋼吊桿:不銹鋼吊桿的使用有效的彌補(bǔ)了橫梁弱軸方向的不足,充分利用吊桿受拉力強(qiáng)的特點(diǎn)。不銹鋼吊桿要承受整個(gè)幕墻一半的重量,而且要藏在玻璃
接縫中間,所以要盡可能的細(xì),最后選用S630高強(qiáng)不銹鋼,其
屈服強(qiáng)度達(dá)到630Mpa。不銹鋼吊桿的受力是從下往上遞增的,所以越到上面越粗,最大直徑為?22,最小為?14。不銹鋼吊桿在大跨徑橫梁縱向區(qū)格內(nèi),采用分段安裝方式,采用等強(qiáng)度的不銹鋼套筒同向
螺紋進(jìn)行上下連接。通過螺栓
螺母與大跨徑橫梁連接,并通過調(diào)節(jié)螺栓、螺母,來保證大跨徑橫梁安裝的直線度。不銹鋼吊桿為
絕熱型,嵌在EWS-1玻璃幕墻系統(tǒng)的縱向玻璃縫中,縱向玻璃縫采用平裝黑色相容的干
嵌縫料通過機(jī)械
固定在玻璃鋁嵌條內(nèi)。嵌縫材料不僅具有良好的
隔熱、
隔聲性能,而且能夠滿足不銹鋼吊桿因大跨徑橫梁受力后
撓曲變形而產(chǎn)生的差動(dòng)位移。
4.玻璃:玻璃固定在上下橫梁之間,為對(duì)邊支承受力模型。由于機(jī)場(chǎng)外面飛機(jī)起
降噪(詞條“降噪”由行業(yè)大百科提供)音大,所以整個(gè)工程外側(cè)傾斜型幕墻采用安全性和
隔音性能較好的
中空夾膠玻璃,只有直指廊內(nèi)側(cè)垂直型幕墻采用
中空玻璃。整個(gè)工程采用的玻璃分格較大,典型分格為3464×1800,具體玻璃配置為:a.斜面為10(半鋼化)+1.52
PVB(詞條“PVB”由行業(yè)大百科提供)+10(半鋼化)+12A+12(low-e)(鋼化);b.直面為12(鋼化)+12A+12(low-e)(鋼化),最大玻璃位于樓面以上的第一塊玻璃,分格為3464×2350,玻璃配置為:12(鋼化)+1.90PVB+12(鋼化)+16A+15(low-e)(鋼化),最大尺寸玻璃單片重量達(dá)到800kg,加工、運(yùn)輸、安裝難度都相當(dāng)大。
5.
密封材料:整個(gè)幕墻系統(tǒng)玻璃接縫采用
干法密封,網(wǎng)架變形縫、混凝土
伸縮縫及幕墻
轉(zhuǎn)角處均能適應(yīng)
主體結(jié)構(gòu)(詞條“主體結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供)變形的需要,在這些位置幕墻
桿件均設(shè)計(jì)成變形能力強(qiáng)的
鉸接體系。在這些位置及幕墻與屋面的連接處和
玻璃板塊之間采用變形能力強(qiáng)的
熱塑性橡膠風(fēng)琴板進(jìn)行密封連接,其它
密封膠條采用
耐久性好的
三元乙丙橡膠條進(jìn)行密封。
6.幕墻系統(tǒng)
保溫隔熱分析:玻璃的
傳熱系數(shù)已經(jīng)給定,約為k=1.7 W/m2k左右,鋁合金橫梁的設(shè)計(jì)采用斷
熱橋處理,幕墻玻璃豎向拼縫已考慮隔
熱處理。經(jīng)采用ANSYS
熱工分析得知幕墻的綜合傳熱系數(shù)約為k=1.9 W/m2k。
“橫梁-吊桿”體系的試驗(yàn)單元已經(jīng)在中國(guó)建筑科學(xué)研究院物理實(shí)驗(yàn)室完成了四性試驗(yàn),即:抗
風(fēng)壓(詞條“風(fēng)壓”由行業(yè)大百科提供)試驗(yàn)、
氣密性試驗(yàn)、
水密性試驗(yàn)、平面內(nèi)變形試驗(yàn),結(jié)果均能達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期目的。
首都機(jī)場(chǎng)T3航站樓作為北京新的國(guó)門,凡進(jìn)出過T3航站樓的人都用“宏偉”、“壯觀”來描述他們的感受。這座宏偉壯觀的建筑的參建商和材料提供商有:北京江河幕墻集團(tuán)、深圳市華南裝飾設(shè)計(jì)工程有限公司、廣州市白云化工實(shí)業(yè)有限公司、東莞市堅(jiān)朗五金制品有限公司。
堅(jiān)朗提供的產(chǎn)品有:玻璃欄桿部分、敞開樓梯部分、通往GTC通道不銹鋼部分、通往GTC室內(nèi)鋼連橋部分、通往GTC通道170mm高不銹鋼、1、6#鋼連橋不銹鋼件部分、2、5#鋼連橋不銹鋼件部分、3、4#鋼連橋不銹鋼件部分、內(nèi)幕墻防撞拉桿不銹鋼件部分。
白云提供的產(chǎn)品有:白云牌SS622雙組分結(jié)構(gòu)膠。

北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)3號(hào)航站樓,建筑面積90多萬(wàn)平方米,新增機(jī)位99個(gè);新建一條長(zhǎng)3800米、寬60米的跑道,世界上最大的飛機(jī)空客A380也能夠順利起降。此外,新建北貨運(yùn)區(qū),相應(yīng)配套建設(shè)場(chǎng)內(nèi)交通系統(tǒng),以及