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      新型鑄鋼件接頭的設計及在廣州歌劇院幕墻工程中的應用

      來源:《幕墻周刊》  作者:*  日期:2014-9-25
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        【摘要】:本文敘述了新型鑄鋼件接頭的設計理念、計算、試驗的過程和結果,以及在實際工程中的應用,闡述了鑄鋼件接頭的設計在建筑幕墻結構設計中的重要性。并強調了使用鑄鋼件接頭的節點連接作為一種全新的幕墻結構連接形式,在以后的建筑幕墻結構設計中有著廣泛的應用空間。
        【關鍵詞】:鑄鋼件接頭 節點設計 建筑幕墻 應用

        反力如下:

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        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)剛接節點應力分析:

        計算模型如下:

        節點計算結果如下:

        由上圖知最大應力為110N/mm2,滿足強度要求。

        3.2 鑄鋼件接頭的試驗

        鑄鋼件接頭靜載試驗在華南理工大學道路與橋梁檢測中心共做了三次,主要目的通過荷載試驗測試剛接節點的以下力學性能

        (1)強度(節點應力、桿件應力、焊接點應力等)

        (2)剛度(節點水平和豎直變形框架水平變形)

        (3)連接剛度(節點焊接部位)

        (4)通過預壓消除結構非彈性變形,得出節點荷載-撓度(詞條“撓度”由行業大百科提供)和荷載-應變曲線,并與設計結果進行比較。

        三次試驗每次均使用不同的鑄鋼節點(注:鋼架不變,換中間鑄鋼件),且三次分別出檢測報告。根據檢測報告的數據顯示和建筑幕墻相關規范,證明此節點在設計荷載下安全可行。

        通過在華南理工大學道路與橋梁檢測中心3次(滿足一般測試次數要求)的檢測,實現了測試的目的,證明了廣州歌劇院外帷幕系統玻璃部分使用新設計鑄鋼件接頭的剛接節點設計合理,安全可靠。

        4 施工實踐及其效果

        本工程鑄鋼接頭的應用實現了設計意圖,能夠保證主體結構的質量、工期和造價,為本工程的順利推進作出了貢獻,取得了良好的社會效益。

        鑄鋼件接頭的制造方法是采用造價低廉的鑄造的方法,相對于機加工來說,成本降低約20%,且可實現大批量生產。加工周期短,加工速度快,形狀多樣化,節省了投資成本,縮短了工期,取得了良好的經濟效益。

        5 結束語

        在對鑄鋼件接頭進行研究設計的過程中,我們通過協作,克服了許多困難,不僅對其整個施工過程有了全面系統的把握,還積累了豐富的施工經驗,對施工中質量控制的重點和難點制定了一套切實可行的標準來指導和規范施工,這種科學而謹慎的施工經歷,為以后進行更復雜、更高難度的工程和同類型的工程施工提供了寶貴的經驗。同時,也積累了不少經驗和教訓,如保障鑄鋼件接頭的多角度連接性能和鑄鋼件的強度,對鑄鋼件的樣式和大小等尺寸等設計計算和多次的實驗,通過對問題的進行全面細致的分析,在施工過程中進行系統的研究并采取有效的措施,解決了以上問題,保證工程順利施工。

        本工程所使用的鑄鋼件接頭具有一定的獨創性和新穎性,在本工程施工過程中應用效果良好。根據本工程所應用的經驗來看,該鑄鋼件接頭對于復雜的、多折面的幕墻工程有著廣泛的應用前景,將對日后的幕墻工程技術應用有實際的指導作用。

        參考文獻

        [1] GB 21086-2007 建筑幕墻 [S]

        [2] GB 50009-2001 建筑結構荷載規范 [S]

        [3] GB50017-2003 鋼結構設計規范 [S]

        [4] JGJ 81 建筑鋼結構焊接規程 [S]

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