单索结构体系夹具玻璃幕墙工程施工工法

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1、单索结构体系夹具玻璃幕墙工程施工工法1、前言单索结构体系夹具玻璃幕墙是一种新兴的幕墙形式，具有通透性好、保温节能、室内空间可充分利用等优点，总体效果清新、简约、通透；幕墙支撑体系由预应力钢索承担。成都东客站站房外立面采用了大面积的单索结构体系夹具式玻璃幕墙；经济社会效益显著；该工法的核心技术《单层单向拉索幕墙技术》于2010年获得中国中铁公司科技进步一等奖；核心技术《幕墙减震阻尼器》获得国家实用新型专利；该技术达到国内领先水平；对大型公共建筑外幕墙施工提供了重要的参考和推广价值。2、工法特点2.1、幕墙支撑结构采用预应力钢索；该施工工艺与传统施工工艺有较大不同；施工速度快；需要钢材少

2、，节能环保；2.2考虑到车站高速列车产生的动荷载对外幕墙的影响；降低拉索变形以及玻璃的颤动幅度，在拉索幕墙边部增加阻尼器（如下图所示）从而减小和控制幕墙边部的拉索位移，以控制在玻璃变形安全范围内。阻尼器与玻璃、立柱连接示意图玻璃在Ｕ形槽内变形阻尼器装置3、适用范围本工法适用于大型公共建筑外墙装饰工程，或重要建筑的特殊外墙装饰工程。4、工艺原理单索结构体系夹具式拉索幕墙采用单根预应力拉索作为幕墙支撑结构；拉索锚头上部与主结构箱形钢梁连接，下部与埋设于主结构砼结构内的预埋件相连，索长度为20m；横索两端通过基座与转角位置的三角钢架进行连接。于单元两侧临近主结构砼柱处各设置四组弹簧阻尼器，

3、每组弹簧阻尼器由一根弹簧杆及一根拉杆组成；幕墙玻璃水平分格为2100mm，高度分格为1490mm。玻璃采用不锈钢夹具进行连接。5、工艺建筑主体结构验收合格确定基准点线测量放线钢桁架、箱形梁吊装安装横竖拉索初步加力横竖向拉索张拉夹具的调整索分格调整安装收口钢槽确定尺寸控制单元施加预应力预应力检测夹具调整及拧紧对幕墙玻璃平面与胶缝尺寸进行调整固定打胶清洗验收竣工玻璃安装流程及施工操作要点5.1测量放线测量控制网的建立可以采用内控制法进行。建筑楼层控制线的引测，采用激光铅垂仪由首层的控制线点向楼层内反。幕墙水平标高及幕墙分格线的由首层用水平仪、经纬仪、电子全站仪和50m钢卷尺向各楼层的分格

4、处进行引测。幕墙标高、轴线、控制网及索结构安装的分格线采用外控线法，用经纬仪、电子全站仪进行检查、复测。5.2.1施工过程的模拟计算索网结构中索的初始预张力对结构的刚度影响很大，随着风载等作用下索网变形的发生，索网的刚度会随之变化，计算中需要考虑预张力、几何非线性以及边界条件的影响。整个索网结构也必须在拉索中建立足够的预张力后，方能满足承载和变形的需要。为了实现施工张拉过程的有效控制，计算出调整过程中索内力的变化情况，根据有限元模型，对索网的整个张拉过程的进行模拟计算分析；将所有拉索进行编号，采用倒拆法计算，即和实际施工顺序正好相反，先运用程序调整到我们所期望的最终状态，然后进行倒拆

5、（逐步放松索），可以得到我们所期望的施工过程中每个阶段的计算结果。采用有限元分析计算软件为ANSY。5.2.2阻尼装置选用设计计算1、边部索网挠度设计控制变形量：178mm，阻尼装置1所受最大荷载值：F1=19.76kN，阻尼装置2所受最大荷载值：F2=18.66kN（以上参数均取计算书上的最大值）；根据方案图得知：阻尼装置1长2075mm，阻尼装置2长1950mm，根据风压变形量模拟得知：ΔL1=53mm；ΔL2=6mm,具体见下图所示：阻尼装置工作示意图因此当弹簧工作荷载值为：19760N时每片弹簧压缩1.152mm,当整个弹簧装置要求压缩53mm时应选用46片碟簧（弹簧采用对合

6、组合）。弹簧装置自由高度为：HZ=iHo=46×5.6=257.6mm，当弹簧受荷19760N时弹簧高度：H1=HZ-fZ1=204.6mm。2、弹簧外导管采用φ80×4的钢管屈服强度205N/mm2，钢管端头采用M75×2的内螺纹，有效截面积A为：608.68mm2，当弹簧承受最大工作荷载19760N时钢管所受应力值为：σ=19760/608.68=32.4N/mm2＜205N/mm2，因此满足设计要求。3、根据压杆稳定要求设λ=150，μ=1，l=(2075-700)/2=687.5mm，i2=I/A根据以上公式反推得出碟簧导杆的直径为：φ18.33mm；因此选取导杆直径采用：φ

7、35mm是可以满足压杆稳定要求的。5.3钢结构安装竖索上端通过耳板与钢横梁连接平板连接，竖索下端通过地脚螺栓与板式预埋件连接。横索两端通过基座与转角位置的三角钢架进行连接。为了整个幕墙系统的稳定性和安全性，必须严格保证焊缝的质量。所有焊缝都采用二氧化碳保护焊进行焊接，选用高级焊工进行操作。焊接后对所有焊缝进行射线检测，确保焊接质量达到规范要求。拉索和钢结构的连接节点见下列图示：竖索调节端（张拉端）与下耳板的连接竖索上端（固定端）与钢结构的连接横索与钢桁架的