商业空间双曲壳面结构选型和建造关键技术.pdf
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1、15622023 8 Building ConstructionSTRUCTUREBTRUCTION结施构商业空间双曲壳面结构选型和建造关键技术文芳上海浦置瑞滨管理有限公司上海200030摘要:结合重庆光环购物公园项目,对商业空间双曲壳面结构施工技术进行了探讨。从结构方案选型角度入手,对结构设计-施工建造进行通盘管理和优化,确定了空间双曲面拱架结构体系和中心区整体提升安装方案,实现了建筑的优质高效建造,并达到成本适配的目标。总结的经验可供类似项目参考。关键词:双曲壳面;结构选型;整体提升;变形控制中图分类号:TU758文献标志码:A文章编号:1 0 0 4-1 0 0 1(2 0 2 3)0
2、8-1 56 2-0 3DOl:10.14144/kijzsg.2023.08.018Key Technologies for Selection and Construction of HyperbolicShelil Structures in Commercial Building SpaceWENFangHongkong Land(Shanghai)Puzhi Ruibin Management Co.,Ltd.,Shanghai 200030,ChinaAbstract:Based on the Chongqing Guanghuan Shopping Park project,th
3、e construction technology of hyperbolic shellstructure in commercial building space is discussed.From the perspective of structural scheme selection,the overallmanagement and optimization of structural design and construction are performed,and the spatial hyperboloid archstructure system and the ove
4、rall lifting installation scheme of the central area is determined,which realizes the high-quality and efficient construction of the building and achieved the goal of cost adaptation.The summarized experiencecan be used as a reference for similar projects.Keywords:hyperbolic shell surface;structural
5、 selection;overall improvement;deformation control现代的商业购物中心越来越重视内部空间公园化,通过生态空间与购物空间的相互融合以提升建筑的亲和度。但是高大空间、优雅造型的内部公园往往给项目设计、工程、造价提出很大的挑战-2 。重庆光环购物中心1 7 万m,在商场内部设置了主题“沐光森林”的植物园,营造身临其境的侏罗纪时代。植物园通高4 8 m,最大跨7 8.5m,其结构选型、建造工艺和综合造价对同类工程具有很好的借鉴价值。1结构方案1.1结构方案选型植物园结构高度4 8.1 7 m,南北跨度4 0.5m,东西向跨度7 8.5m。为实现大跨度、主
6、体结构纤细、外形流畅的建筑设计要求,结构方案阶段提出了以下4 种体系(图1 图4,表1):折线形拱结构;直线拱结构;抛物面网壳十柱面网壳;连续抛物面网壳。作者简介:文芳(1 9 7 7 一),女,硕士,工程师。通信地址:北京市东城区王府井大街1 38 号新东安T3写字楼1 1 层(1 0 0 0 0 6)。电子邮箱:收稿日期:2 0 2 3-0 3-2 9图3抛物面网壳+柱面网壳图1折线形拱结构图2直线拱结构图4连续抛物面网壳表1 待选方案主要指标主结构构造/连杆或腰带构造/方案用钢量/(mmx mm)(mmxmm)折线形拱结构850700 250250250直线拱结构750550250250
7、250抛物面网壳+柱面网壳550150250200400连续抛物面网壳40090 150200 400建筑施工第4 5卷第8 期1563文芳:商业空间双曲壳面结构选型和建造关键技术植物园主钢框架外包厚3mm铝单板,次钢梁外设置装饰条,外包后构件外形尺寸增加约1 0 0 mm,综合考虑视觉效果、用钢量、施工便捷性之后,确定采用抛物面网壳十柱面网壳相结合的方案,实现玻璃幕墙的浑然一体,同时呈现较轻盈的观感。1.2设计关键技术1.2.1初始缺陷评估大面积网壳整体稳定至关重要,尤其对于光环植物园,其屋面呈空间曲面,局部拱高可达1 8 m,为此进行了初始缺陷分析,优化局部杆件,审核整体安全性。初始缺陷形
8、状采用重力荷载作用下第1 阶屈曲模态,位移最大值取结构长度的1/30 0,即1 35mm。在考虑初始缺陷后,结构考虑在重力荷载作用下的一阶屈曲因子为1 7.3,大于4.2,证明结构具有足够的整体稳定性。该数据作为后续施工偏差的极限控制值。1.2.2柱脚构造植物园外壳共2 5根钢柱龙骨,考虑柱脚部位混凝土结构的刚度,以及幕墙变形的需要,柱脚采用“刚-铰结合”。1 6 根钢柱采用刚接,支撑于B1层一6.0 m标高的型钢混凝土梁中,柱脚与梁内钢骨焊接;9 根钢柱采用铰接,龙骨支撑于0 30 m标高的楼层梁中,柱脚与预埋锚板焊接。1.2.33腰梁抛物面网壳十柱面网壳方案中腰带梁将发挥“箍圈”作用,以保
9、证屋面及立面网壳近似于整体受力,是重要的受力构件,因此在施工中须特别重视腰带梁拼装,以保证结构的整体安全。2施工方案2.1施工方案比选植物园屋面钢结构为空间曲面造型,屋面呈流线型,通过腰带梁的支撑,与外立面浑然一体,直达地面。屋面采用空间曲面-门拱结构,总用钢量约8 0 0 t,杆件总数2 30 0根,曲面四周高差最大2 4.8 m,跨度最大8 0 m。杆件柔、高差大、拱效应明显,曲面成形控制和精度控制难度大。根据现场条件和同类工程经验,可选用3种安装工艺:整体排架-散拼散装法,整体提升法及局部提升-边缘散拼法。2.1.1整体排架-散拼散装采用满堂盘扣式排架,植物园顶部钢梁高空散拼,栓焊连接。
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