在建筑的世界里,安全與美感就像一對“歡喜冤家”,總難兩全。要堅固,就得“鋼筋鐵骨”,可這樣一來(lái),視野和通透感將大打折扣。為此,中原高鐵港數字展貿城項目成功應用了一項創(chuàng )新幕墻技術(shù)——魚(yú)腹式自平衡幕墻系統。該系統通過(guò)精密的結構力學(xué)設計,將316不銹鋼拉桿網(wǎng)絡(luò )與鉸接節點(diǎn)完美結合,實(shí)現了結構安全與視覺(jué)通透的絕佳平衡。
揭秘“魚(yú)腹”:
不是魚(yú),勝似魚(yú)的力學(xué)之美
“魚(yú)腹式”,顧名思義,它的結構就像魚(yú)肚子一樣,中間飽滿(mǎn),兩端收窄,形成一道優(yōu)美而堅固的弧形。這可不是為了好看,而是深藏玄機的力學(xué)智慧!
該系統主要由活動(dòng)鉸支座、精致鋼立柱與橫梁、不銹鋼拉桿、全錐形張緊器、水平撐桿及大面玻璃等部件組成。其主結構采用截面規格為250×130×16毫米的精致鋼立柱和250×130×8毫米的精致鋼橫梁,通過(guò)38毫米精致鋼構件與50毫米插銷(xiāo)在鉸支座處相連,形成穩固而靈活的“建筑關(guān)節”,共同構成魚(yú)腹形態(tài)的黃金比例網(wǎng)格。
在此基礎上,引入直徑50毫米的316不銹鋼拉桿矩陣,配合全錐形張緊器構成動(dòng)態(tài)應力傳遞網(wǎng)絡(luò ),并通過(guò)20毫米厚水平撐桿建立三維穩定體系,成為整個(gè)幕墻的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )”,它們互相牽制,彼此平衡,共同撐起一片“無(wú)柱”天空。
最后,幕墻面層采用雙夾膠中空Low-E玻璃,單塊尺寸達6146毫米×1896毫米,重近一噸,不僅保障了安全性,還帶來(lái)超贊的采光和視野,讓展廳內空間明亮又通透。
四部“神操作”:
高空“繡花”般的精準施工
建造這樣一個(gè)“空中奇跡”,施工過(guò)程更是步步驚心,堪比空中“繡花”。
第一步:打好“地基”。采用“預埋短柱一體化”工藝,將鉸支座埋板與地下室頂板通過(guò)混凝土短柱牢固連接,形成一個(gè)堅不可摧的整體受力體系。
第二步:搭建“骨架”。25噸汽車(chē)吊依次將豎向鋼立柱和橫向鋼橫梁吊裝,工人們像搭積木一樣,用螺栓和銷(xiāo)軸將它們精準連接,特別是那個(gè)“即插即用”的銷(xiāo)軸連接,讓安裝過(guò)程既高效又精準。
第三步:編織“肌肉”。工人們采用獨創(chuàng )的“三段式張拉法”:自下而上,像編織一張巨大的漁網(wǎng),逐級安裝拉桿部件。他們嚴格控制每根拉桿的間距,誤差不能超過(guò)5毫米!最后,四套液壓油缸同步施力,用專(zhuān)用扳手擰緊拉桿,確保預緊力不低于138KPa,讓整個(gè)“肌肉網(wǎng)絡(luò )”充滿(mǎn)力量。
第四步:披上“外衣”。運用25噸吊車(chē)與5噸吸盤(pán)車(chē)協(xié)同作業(yè),在26米高空上演“人機配合”精準安裝大片。每塊玻璃被穩穩吸起,毫米不差地安裝到位,定位誤差不超過(guò)3毫米。
能“呼吸” 會(huì )“思考”
的未來(lái)幕墻
這套“魚(yú)腹式”自平衡幕墻系統,不僅顏值爆表,更是實(shí)力超群。它在鉸支座處預留3公分的變形余量,賦予幕墻強大的應力化解性能。當地震或是臺風(fēng)等自然災害來(lái)臨時(shí),它就像太極高手一樣,巧妙地化解和吸收巨大的沖擊力,守護建筑安全。而其無(wú)立柱設計營(yíng)造出270度全景視野和高達85%的透光率,極其適合展館類(lèi)建筑對空間開(kāi)放感和光線(xiàn)通透性的要求。
更酷的是,項目團隊將通過(guò)模塊化設計,讓它像樂(lè )高一樣拆裝和重構,再通過(guò)BIM運維系統實(shí)現實(shí)時(shí)監測拉桿應力,構建一個(gè)會(huì )“思考”、更智慧、更安全的幕墻防護體系。
從一根拉桿的精密張拉,到一整面幕墻的動(dòng)態(tài)平衡,中原高鐵港數字展貿城項目的這片融合現代力學(xué)設計、精密制造與智能建造技術(shù)的“魚(yú)腹”,不僅撐起了一片無(wú)柱的通透天空,更撐起了中國建筑技術(shù)創(chuàng )新的驕傲與自信。(張瑋琦 王曉蕓)