[2017年整理]南京紫峰大厦横向钢板铝合金组合构件竖向拉杆玻璃幕墙系统结构承载特点分析.doc

南京紫峰大厦横向钢板铝合金组合构件竖向拉杆玻璃幕墙系统结构承载特点分析 发布时间：2011-03-14 【作? 者】：徐雁? 上海杰思工程实业有限公司??? 【摘? 要】：位于南京中心城区，江苏省最高建筑-南京紫峰大厦，集商务楼、商业裙房和办公一体，建筑面积达94000㎡，其中位于主楼，副楼和裙楼立面的横向钢板铝合金组合构件竖向拉杆玻璃幕墙系统，采用了横向大跨度钢板肋，竖向拉杆逐层传递到上方主结构的设计形式。与传统幕墙相比，这种没有竖向立柱幕墙让水平空间更加开敞，室内空间更加明亮通透。本文就该幕墙系统的承载力计算、结构形式优化选用及对钢板肋拼接构造措施阐述分析，并就结构优化后对幕墙设计施工过程产生影响进行探讨。 【关键词】：横向钢板铝合金组合构件、竖向拉杆、弯矩、应力、水平方向挠度、竖直方向挠度。 ? ??? 一、工程介绍 ??? 南京绿地广场紫峰大厦位于南京市鼓楼广场西北角，为南京绿地国际商务中心有限公司, 上海绿地集团联合投资建设，由美国著名设计单位SOM与华东建筑设计研究院有限公司合作设计，总面积94000m2，是集高档办公、顶级酒店和商业于一体的超高层建筑。能满足各种商务、办公需求，是目前南京档次最高、影响力最大的城市新地标和现代服务业集聚区。本项目主楼地上89层，总高度450米，屋顶高度389米，为中国大陆第2高楼（仅次于上海环球金融中心），世界第7高楼（包括在建的）。主要功能设有六星级酒店、甲级办公楼，副楼地上24层，地上建筑有效高度99.7米，主要功能甲级办公楼；裙房地上6层局部7层，地上有效高度37米局部44米，主要功能为商场与酒店附属用房。地下4层，主要功能为商场、停车库及设备机房。主楼办公层高4.2米，酒店层高3.8米，副楼层高4米，商业层高6米。 ? ? ??? 本项目建筑外墙装饰主要采用单元式玻璃幕墙、横向钢板铝合金组合构件竖向拉杆玻璃幕墙、干挂石材、铝板、不锈钢装饰条、百叶、钢板拉杆、玻璃肋、点支式玻璃幕墙等多种幕墙形式。而大量高科技含量技术的使用、更使其成为具有超前先进技术特性的标志性建筑。 ??? 作为本项目风格最为独特两部分系统幕墙。 ??? 1.单元式幕墙配以中空玻璃和不锈钢多孔板，立体三角形单元板块上下错层叠置，加上板块间定向抛光不锈钢装饰面，铝合金和不锈钢两种金属的巧妙搭配产生了与众不同的建筑效果，犹如龙身上的“鳞片”，给人强烈的视觉冲击。??? 2. 横向钢板铝合金组合构件竖向拉杆玻璃幕墙系统是由视觉上非常飘逸的横向构件“龙身”盘旋而上，是整个外墙设计的点睛之笔。 ? ???? 图二 完工后横向钢板铝合金组合构件竖向拉杆系统幕墙外立面相片 ? ??? 图三 完工后横向钢板铝合金组合构件竖向拉杆系统幕墙内立面相片-1 ? ?? 图四 完工后横向钢板铝合金组合构件竖向拉杆系统幕墙内立面相片-2 ? ? 图五 完工后横向钢板铝合金组合构件竖向拉杆系统幕墙局部外立面相片???? 二、横向钢板铝合金组合构件竖向拉杆系统幕墙结构承载能力分析 ??? 横向钢板铝合金组合构件竖向拉杆系统幕墙承受两个方向的荷载：水平方向风荷载和地震荷载；竖直方向重力荷载。水平方向荷载通过围护结构玻璃面板传递到大跨度钢板构件，再通过钢板构件跨中与主结构连接传递到主结构。竖直方向重力荷载通过横向铝合金构件传递到拉杆处的钢板，再由拉杆逐层传递到顶跨钢板构件，通过支撑连接点、转接件与主结构相接，把竖向荷载传递到主结构。以下就各分系统的承载力进行计算分析。 ??? 1、玻璃面板承载分析 ??? 横向钢板铝合金组合构件竖向拉杆系统幕墙玻璃面板采用8mm（Low-E）超白钢化+12A+6mm透明钢化玻璃，玻璃所处部位及立面分格尺寸见图六，玻璃面板与上下横料相连，在水平荷载作用下，玻璃面板的计算模型为两边简支矩形板，承受横向均布荷载，玻璃计算模型见图七。作用在玻璃面板上的风荷载为3.0KPa根据单向板受力计算出外片玻璃所受的最大应力σ= 36.7 Mpa , 内片玻璃所受的最大应力σ= 25.7 Mpa，均小于84 Mpa,能够满足承载力设计要求；玻璃面板的挠度为12.2mm < 970 / 60 = 16.2 mm ,玻璃面板的挠度满足设计要求。  ? ?? 图六 横向钢板铝合金组合构件竖向拉杆系统玻璃幕墙局部立平剖面图 ? ? ???????????????? ?? 图七 玻璃面板分格尺寸及边界条件图 ? ???????????????? ?图八 横向钢板铝合金组合构件竖向拉杆 ? ??? 2、横向钢板铝合金组合构件承载力计算 ??? 向钢板铝合金组合构件水平方向约束支点最大跨度约为9.9m，竖向拉杆支撑约束支点最大跨度约为3.31m，该系统局部结构形式见图八，计算简图见图九： ?????????? 图九 横向钢板铝