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昆明新機場規(guī)模龐大、結構復雜、形式新穎,有多項目前國內和世界性的工程難題。新機場航站樓南北長約855米,東西長約1130米,建筑面積約55萬平方米。主樓地下3層,地上3層。主體結構采用鋼筋混凝土框架結構,其中航站樓屋蓋支撐體系的七條鋼彩帶、航站樓兩側的鋼柱、東西指廊的錐型圓管柱和幕墻搖擺柱等為鋼結構工程,用鋼總量約27000噸。
蘊涵著“七彩云南”美麗寓意的七條鋼彩帶是該工程鋼結構施工的亮點也是的難點,主要體現在超大構件超遠距離吊裝、厚板焊接以及異形空間結構對測量的高要求。此次合龍的是七條彩帶中的一條,拱高度為52.5米。這是國內在機場工程中成功應用鋼彩帶制作安裝技術,體現了我國建筑技術的最新水平,達到了世界先進水平。
如圖 1 所示 。
屋頂網架結構
A區(qū)屋頂東西方向尺寸 336.6m, 南北方向尺寸275m, 采用變厚度雙曲面網架結構, 網架上 、下表面均為空間曲面 。采用正放四角錐網架形式大部分網格尺寸為 4.0m×4.0m, 局部區(qū)域 網格尺寸為 6.0m × 4.0m, 在邊界部位為不規(guī)則網格。在南側中部懸挑根部,網架結構高度為8.0m, 沿南北、東西方向網架高度變簿, 最小高2.5m 。網架跨度 72m, 南端為懸挑結構, 懸挑跨度36m。
屋頂網架結構采用下弦支承。為適應航站樓周邊幕墻柱分格并為屋面挑檐提供較好的支承條件, 沿整個屋面邊界設置邊桁架屋頂曲面是由直線和圓弧線組成光滑連續(xù)的母線沿由直線和圓弧線組成的光滑連續(xù)的路徑線平移或者旋轉移動得來。
圖 4/5為核心區(qū)( A 區(qū)) 屋頂曲面的 成形方法 。
按照建筑專業(yè)提供的屋頂曲面成形方法, 對結構面上下表面數值化, 將已修剪好的正交正放四角錐平板網架垂直投影到數值化的結構上下表面, 得到適應建筑屋面的屋蓋結構。核心區(qū)( A 區(qū)) 屋頂結構如圖所示。
網架與彩帶、錐形鋼管柱、搖擺柱的連接節(jié)點大樣如圖6-8所示
鑄鋼節(jié)點的常用結構形式有樹形鑄鋼節(jié)點、鉸接鑄鋼節(jié)點、球體椎管鑄鋼節(jié)點、多支管鑄鋼節(jié)點、方管圓管耳板復合型鑄鋼節(jié)點以及其他混合型鑄鋼節(jié)點等。
鑄鋼節(jié)點與普通相貫節(jié)點、管板節(jié)點相比,具有以下優(yōu)點:
1.由于鑄鋼節(jié)點的鋼管相貫處是在廠內整體澆鑄成型的,可免去相貫線切割及重疊焊縫焊接引起的應力集中,使鋼結構受力更加合理,整體結構更加穩(wěn)定。克服了大量集中焊接造成的應力對整體結構帶來的不利影響。
2.鑄鋼節(jié)點具有良好的適應性,可根據建筑需要生產出具有復雜外型和內腔的節(jié)點,一般鑄鋼節(jié)點為實心,僅在接口處局部挖空,即使全為空心,也比鋼管或鋼板厚,可按受力狀況采用最合理的截面形狀,從而改善節(jié)點的應力分布,承載能力高、抗變形能力強。
3.由于去掉了節(jié)點球,是鋼結構更加簡潔、流暢、制作外形美觀、尺寸準確,可塑性強,能夠充分表達建筑師的設計思想及對美關的需求。
4.鑄鋼節(jié)點的應用范圍廣,不受節(jié)點的位置、形狀、尺寸的限制,可以鑄成空間任意形狀,使任何形狀的建筑造型都可以成為現實,既可用于結構上、中部節(jié)點,也可用于支座節(jié)點。
5.由于鑄鋼節(jié)點是在工廠內制作完成的,大大的減少了高空作業(yè)的工作量,使整體建筑成本降低,整體工程質量提高,并且大大降低了高空作業(yè)對施工人員帶來的危害
吳橋盈豐鋼結構鑄鋼件制造有限公司是目前國內專業(yè)鑄造生產鋼結構“鑄鋼節(jié)點”的大型企業(yè),目前,廠區(qū)面積30萬平方米,固定資產3.6億元,年產“鑄鋼節(jié)點”產品6萬噸,生產的“節(jié)點”產品單件重量自十幾公斤至160噸。多年來,公司堅持“誠信為本,”的宗旨,勵精圖治、開拓創(chuàng)新,不斷引進國內外本行業(yè)知名院校、設計院等單位的先進技術,培育出了一支從“節(jié)點”圖紙深化設計到鑄造生產、檢測的精良專業(yè)化團隊。公司配備了國內外的生產、檢測設備。如:模擬澆注系統(tǒng)、CAM模型加工系統(tǒng)、模型輔助測量系統(tǒng)、50-100噸冶煉電弧爐、德國OBLF直讀光譜、200-300T熱處理爐、德國KK超聲波探傷儀、磁粉探傷儀、拉伸、沖擊試驗機、大型拋丸、噴鋅、數控機床加工設備等等,公司規(guī)模、產能及產品質量已跨入了全國“鑄鋼節(jié)點”生產的最前列。
公司嚴格執(zhí)行“中國工程建設協會標準(CECS235.2008)鑄鋼節(jié)點應用技術規(guī)程”,并同多年來積累的豐富鑄造經驗相結合,掌握了一套完整、成熟、獨特的“節(jié)點”鑄造工藝技術,為國內大型鋼結構工程項目生產提供了大量的優(yōu)質鑄鋼“節(jié)點”,其典型工程有:北京奧運中心工程、深圳世界大學生運動會工程、廣州亞運新體育館工程、深圳大學城工程、赤道幾內亞馬拉博國際會展中心工程、成都新博物館工程、遼寧盤錦體育中心工程、貴陽機場、杭州蕭山機場、南寧機場等等。有十幾個項目連同鋼結構工程被評為省優(yōu)、部優(yōu)及“魯班獎”工程。
公司未來的理想是:像鑄鋼“節(jié)點”一樣親密而牢固的連接國內鋼結構行業(yè)的精英和朋友,強強聯合、協作共贏,用我們的智慧和實力,再創(chuàng)明天更加輝煌的業(yè)績。