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全球首个网架结构幕墙是如何实现的?

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来源:建筑幕墙
由已故女建筑大师 扎哈?哈迪德 设计的澳门地标 摩珀斯酒店 耗资 11 亿美金(折合人民币 65 亿) 最终呈现再一次惊艳了世界 整个建筑拥有自由形态外骨骼 在周围的建筑群中脱颖而出
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整个项目难度最高且最具视觉冲击的 无疑是其向内弯曲的空中廊桥
从远处看去 整个外形几乎以违反无力常识的角度扭曲 实现难度可见一斑
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 01. 

项目概况
整个项目高 154.8 m,共 43 层 幕墙面积约 4.5 万㎡ 整个外形以 铝板包覆的渐变受力网架骨骼在外 玻璃幕墙在内结合而成 楼体中间以流畅的曲面 过渡出三个不规则的空洞
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其外骨骼 网状钢结构包围着混凝土核心 整个形体十分独特 材料上运用了五种不同 玻璃面板 以及 双曲铝板 来强化视觉效果 同时也减少了建筑内部所需的结构物
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项目的设计灵感来源于 中国传统玉雕流畅的曲线 建筑如风的形态也决定了其建造的难度
根据统计 项目一共用了约 28000 吨钢材量 相当于 4 个埃菲尔铁塔的用量 同时 48000 平方米的玻璃 足以裱 12 万幅《蒙娜丽莎的微笑》 70500 平方米钢筋混凝土 堆叠在一起更是超过了约 28 个奥运会标准泳池
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 02. 

幕墙设计特点

(1) 项目的渐变网架骨骼位于建筑最外层,玻璃幕墙则在网架骨骼内。 
(2)层间与可视区采取了 分离安装模式 ,做成不同的单元板块。层间板块与结构四点支撑, 可视板块可以从室内安装,卡入两个层间板块之间,建立在下一层的层间板块上。
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(3)钢结构牛腿处的层间单元板块,被设计成切分的半个板块,直接在工地现场组合、固定、密封, 并进行可靠的防水处理 。
(4)转角的小半径弯弧板块,需要严格控制好面板的精度,以确保不出现任何波纹, 同时也要控制拉弯型材和加工组装的精度,以确保其性能。
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(5)中心位置,全部是 异形单元板块 ,其中存在许多扭转的单元板块, 其所有面板需要做成扭转弯曲的,型材框都是不共面的直线拼接。
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 03. 

大面单元幕墙技术分析
工程结构网架在幕墙之外,主体钢结构距离幕墙玻璃面仅 400mm 。单元体不能整体安装需要把单元体在高度方向上拆解为可视部位和层间部位两块单元, 先安装层间板块,后安装可视板块 ,如图 2 所示。
全球首个网架结构幕墙是如何实现的? △图 2 单元安装流程示意

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层间单元板块设计

该设计采用 四个挂点 ,确保其结构稳定可行。上横梁与普通横滑式单元幕墙一致,下横梁设计两道完整的密封线,如图 3 所示。 全球首个网架结构幕墙是如何实现的? △图 3 层间剖面
针对层间单元体标准位上节点,其设计特点是:可视板块落在层间板块上,注意左右限位,限位方式为立柱壁卡入横梁上预设的缺口, 左右预留 2mm 活动范围,可视板块能够绕着支撑点活动 ,如图 4 所示。
全球首个网架结构幕墙是如何实现的? △图 4 层间标准位上节点
针对层间单元体标准位下节点,其设计特点是: 可视板块的安装在不需要安装 L 码的位置切除一段略大于 L 码件的缺口 ,即图中蓝色标注部位;L 码塞入并滑移到所需要的位置(两端+中间),两端 L 码起结构支撑,中间 L 码为了止密封片翘曲; 卡入带胶条的通长密封片,密封片之间打密封胶,形成连续的密封带 。如图 5 所示。
全球首个网架结构幕墙是如何实现的? △图 5 层间标准位下节点
全球首个网架结构幕墙是如何实现的?
层间板块设计中, 牛腿处的板块方案尤其重要 。因为结构牛腿的预先存在,该板块只能拆分成横梁现场对接单元,且单元体与牛腿之间的防水现场安装,注意确保可视板块立柱位置有挂件,避免横梁承受集中力,如图 6 所示。
全球首个网架结构幕墙是如何实现的? △图 6 牛腿处节点及三维示意图 

可视单元体板块设计
全球首个网架结构幕墙是如何实现的?

可视板块下端坐立在层间板块上,上端卡入层间板块,自身无挂接点。因为室外有结构网架,所以只能室内更换玻璃,如图 7 所示。该设计需要注意几个重点: (1)板块通过卡槽左右限位; 2)对于垂直于幕墙的扣板,一定需要机械脱,避免台风下扣板脱落。

 04. 

框架系统技术解析

全球首个网架结构幕墙是如何实现的?
该框架系统,是以外骨骼网架为基础的钢框架龙骨小单元系统,最大跨度为宽 8m×高 12m ,如图 10 所示,其中浅蓝色为可视板块,深蓝色为后面有结构板块。
钢架的布置与优化是该系统的重点 。以横向龙骨为主受力龙骨,竖龙骨为次受力龙骨,在外层骨骼网架上伸出支撑点,把分格宽度缩减到 8m×4.7m。对于细节部分, 小单元 45°拼接角的断水设计是本工程必不可少的一个强制性措施 ,框架的设计理念如图 9~12 所示。
全球首个网架结构幕墙是如何实现的? △图 8 框架三维图 全球首个网架结构幕墙是如何实现的? △图 9 钢架布置图(1/4 区域) 全球首个网架结构幕墙是如何实现的? △图 10 高跨大样图 全球首个网架结构幕墙是如何实现的? △图 11 钢框架单元体系统 全球首个网架结构幕墙是如何实现的? △图 12 三位示意图 全球首个网架结构幕墙是如何实现的?


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