大型椎体单坡采光顶精确安装技术探讨

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1、大型椎体单坡采光顶精确安装技术探讨苏州金螳螂建筑装饰股份有限公司王琛王改英魏爱春【摘要】最早玻璃采光顶是以房屋采光为目的，主要是为了解决室内的采光，后来逐渐发展成为现在的以装饰和采光为目的的一种新的建筑形式。玻璃采光顶的设计形式也愈来愈新颖，如宾馆、车站的网架式玻璃雨蓬，建筑物大堂不同形式的采光顶，游泳池的玻璃采光顶等。传统的采光中空在制作安装过程中存在一定的盲目性、随意性等，拉长了施工周期、还有可能造成现场的返工，造成人力、物力资源的浪费，针对以上诸多问题，如何既满足造型设计要求，又能快捷可靠耐久、保证观感质量的完成超大型椎体单坡采光中空的固定安装

2、，对该项工作进行专项研究，希望对此类施工提供参考依据，具有重要研究意义。【关键词】采光顶钢结构荷载安装【正文】20世纪80年代随着结构性玻璃装配技术的广泛应用，玻璃采光顶建筑也采用结构性玻璃装配技术制作，这种采光顶由于玻璃上表面没有夹持玻璃的压板，玻璃顶上表面形成平坦的表面，使雨水畅通无阻下泄。这种支撑系统（框架）与采光板全部采用玻璃的新型采光顶，由于它无遮拦的全视野的特性，给人们一种特有的艺术享受，在很多公共建筑上开始应用。传统施工中钢结构材料的下单中可能存在一定的误差，待现场拼装组合中发现时再发现，造成再次加工或返工情况增加成本及工期影响；在现场

3、安装过程中对于杆件的空间位置固定安装使用传统的测量工具测量并人工计算，造成施工的不便及反复的固定位移，人力资源浪费、不利于抢工；玻璃安装时基本都未考虑引流功能，因此，对于此项项目的应用与研究势在必行。目前国内中超大型椎体单坡采光中空传统施工主要分为以下步骤：①测量放线：按设计轴线及标高，分别测量支承钢梁，各钢爪支撑件纵轴向、横轴向轴线及标高，满足幕墙支承结构、钢爪定位要求。②结构加固：采光顶主结构利用原土建结构钢梁作为支承结构，还必须根据采光顶结构进行加固，增加拉杆、横梁等。③接驳座安装：根据玻璃分格确定接驳座安装位置，安装接驳座时，要采用电焊进行点

4、焊定位，所有接驳座点焊定位后，再拉通线进行检查，调正偏离定位点的接驳座。④防腐处理：对采光顶钢结构焊接部位进行除锈处理后，涂防锈漆二度，面漆按设计要求氟碳漆处理。⑤钢爪安装：根据施工图及材料清单，确定采光顶不锈钢爪型号，安装不锈钢爪，用螺钉将不锈钢爪与接驳座连接，所有钢爪安装完后，要进行一次调整，调整钢爪角度，调好后固定钢爪；按采光顶分格所需玻璃规格，对号入座进行安装。⑦注胶清洗：采光顶玻璃安装完工后要清洗，采用中性洗洁剂，将被粘结物表面的尘埃、油渍和其他脏物清除，然后用清水冲洗干净。1、关键技术采光顶结构稳固设计：针对超大椎体采光顶在飓风等极端恶劣

5、天气可能出现的玻璃破碎、结构变形等安全隐患，计划通过对比选择符合受力要求的钢架型号作为主体结构材料,并对采光顶进行专业结构力学计算，尝试进行风洞试验计算玻璃面层及整体结构抗风压强度，对试验数据进行分析研究，同时将多种支撑结构方案在各种荷载情况下的进行荷载试验及内力分析，通过分析研究得出符合力学要求的结构组合，以满足整体结构合理荷载要求；针对采光顶主体结构安装中容易出现尺寸误差影响整体稳固的问题，计划采用三位扫描仪对现场进行3D扫描绘制模拟场景，通过软件对结构组件进行模拟碰撞试验及尺寸精确计算，制作等比例小样进行实际模拟拼装，减少所有结构误差数值，满足

6、整体结构的安全性及精确性。采光顶钢结构吊装技术：考虑到采光中空是椎体结构、各杆件自重较大且处于高层屋面，安装难度大施工效率低的问题，考虑将相对较大的构件进行分割处理，在保证结构受力合理的条件下分解成若干个配套结构，并计划通过相配套固定件进行固定，同时对装配后的构建体进行受力分析，进行检测观察，拟实现灵活安装,提高施工进度；另考虑到针对大型构件在施工过程中，因自重因素，难以很难移动至相对应的安装点位至精确位置点的问题，拟结合考虑按照采光顶构架点位设计图，计划在现场运用全站仪进行进行精确点位把控，并在安装结束后进行复检校验，保证采光顶结构就位的准确性。采

7、光顶结构快速引流技术：针对传统采光顶容易出现的渗漏情况，计划参考单坡采光顶面积结合当地常规最大降水量进行排水模拟试验，得到相关坡度排水量数据，拟得出最佳排水坡度值的同时满足采光顶内部视觉效果要求；为了更好的达到快速排水的目的，进行降水引流试验，为了加快降水流速计划在玻璃密封胶外部设计一个特制的金属U型条进行覆盖与密封处理，并通过U型条的引流，使得水量能够快速排。玻璃采光顶承受的荷载包括自重、风荷载、活荷载、雪荷载。还应考虑非对称荷载的作用和效应；必要时还需考虑冰荷载、积雪荷载、积水荷载的作用和效应；此外还需考虑地震、温度变化、地基变形等作用。风荷载是

8、垂直作用于采光顶表面自重、活荷载、雪荷载及其它荷载是采光顶水平投影面的荷载，荷载作用方向和分布是不同的，不能