澳門科學(xué)館鋁板幕墻設(shè)計與下料

　　澳門科學(xué)館塔樓高56. 9m，分為上面的小斜圓錐臺和下面的大斜圓錐臺，立面為開放式的鋁板。大斜圓錐臺各環(huán)的圓心連線與水平面成69.40度的傾斜角，頂部被一個與水平面成11.65度的斜面所切，形成一個橢圓形的鋁板屋面;大斜圓錐臺上面為一個小的斜圓錐臺，其頂部為橢圓形的玻璃天窗。下面分成幾方面介紹斜圓錐臺的設(shè)計和下料:

　　首先，是三維建模。大斜圓錐臺的建模是由與水平面平行的21個圓環(huán)和頂部一個斜的橢圓環(huán)組成，按照建筑圖給出的各圓環(huán)的圓心坐標(biāo)和分格數(shù)來確定各圓環(huán)上的鋁板分格線;小斜圓錐臺頂部和底部都為橢圓環(huán)，中間為5段與水平面平行的圓弧組成。斜圓錐臺按照以下的原則來建模:保證相同分格數(shù)的圓環(huán)的每段分格的豎邊都在同一條直線上;分格長度大，高度小的各環(huán)的分格數(shù)相同;分格長度小，高度大的各環(huán)的分格數(shù)相同;各圓環(huán)的圓心都在同一條斜線上。立面分格高度方向從第1環(huán)開始采取分格長度大，高度小的一環(huán)接分格長度小，高度大的兩環(huán)的排列方式，使總體立面效果呈現(xiàn)疏密有序，而不是千篇一律的感覺。(如圖1，2)
　　其次，是鋁板接縫的設(shè)計。鋁板幕墻接縫采用開放式的節(jié)點設(shè)計，不需要打膠。幕墻不需要做防水設(shè)計，采用土建結(jié)構(gòu)防水。大刁、斜圓錐臺采用混凝土結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上面先徐上防水涂層，采用90x90x6槽鋁墊上2mm的EPDM橡膠墊片，通過膨脹螺栓固定在結(jié)構(gòu)上作為固定支座。鋁板用90X90X6槽鋁支座來固定，不需要橫梁和立柱(如圖3):鋁單板左右邊各用種焊釘固定一根鋁型材豎料，在豎料的上下兩端各通過2個螺栓固定一個L100x50xgmm鋁掛耳，將鋁掛耳掛裝在槽鋁支座中間的M12x160不銹鋼螺桿上，這樣就將鋁板掛裝在結(jié)構(gòu)外面。裝在槽鋁支座側(cè)面上的M6X50mm的螺栓可以在水平方向左右調(diào)整鋁板，并起到限位的作用;裝在鋁板上端鋁掛耳的MSx60螺栓可以在高度方向調(diào)整鋁板;槽鋁支座上安裝螺桿的孔位在鋁板進出方向開甲17X56的長條孔來調(diào)整鋁板進出的距離，從而可以實現(xiàn)連接節(jié)點的三維位置可調(diào)。

　　再次，是鋁板工藝。塔樓斜圓錐臺鋁板為不等邊梯形的圓弧板，上下兩條弧邊的半徑不一樣，弧邊所在的平面都平行于水平面，必須提供上下兩條圓弧邊的半徑，弧長和弦長，左右兩條直邊的邊長，左右兩條直邊和上下兩條弧的弦邊組成的梯形的2條對角線長，左右邊與上下兩條弧的弦邊的夾角共4個，及鋁板面相對于水平面的傾斜角度，由于每個數(shù)據(jù)都要保證精確．

　　因此，如何精確的測量出各個數(shù)據(jù)就相當(dāng)重要。斜圓錐臺的每塊鋁板的空間位置都不一樣，故在測量每塊鋁板的尺寸數(shù)據(jù)時，必須先建立起相對于該鋁板的UC5坐標(biāo)，然后再在該坐標(biāo)系中，通過測點到點的距離和邊與邊的夾角來得出各個尺寸數(shù)據(jù)，在測量板面相對水平面的傾斜角度時還要變換一次US坐標(biāo)，所以這種方法是比較花費時間的。我們經(jīng)過仔細的測量和檢查，保證測出的數(shù)據(jù)是精確的。(如圖4) 　　最后，斜圓錐臺的放線采用了比較方便而有效的方法。由設(shè)計提供起始環(huán)和終止環(huán)各分格中點的三維坐標(biāo)，通過儀器定出在相同水平位置上，豎向在同一條直線上的起始環(huán)和和終止環(huán)的兩個分格中點，用細鋼絲繩拉通線。確定了各分格豎向邊所在的直線后，再按設(shè)計提供的各個水平分格的豎向分格中到分格中的數(shù)據(jù)，在每條直線上定出每一環(huán)每個水平分格的豎向的上下兩個分格中點，再采用一個在廠里加工好的鋼制輔助工具，由每個豎向分格中點的位置就可確定其對應(yīng)的支座掛軸的中點及固定支座的膨脹螺栓的位置。結(jié)構(gòu)的誤差通過外伸鋼通連接件來調(diào)整。

　　綜上所述，對于復(fù)雜形體構(gòu)成的鋁板幕墻，首先要采用正確的方法建立三維模型，模型幾何形狀的控制尺寸要保證，這是最關(guān)鍵的，只有這樣，后續(xù)的工作才有效;其次，要設(shè)計方便施工和鋁板加工的節(jié)點，采用三維位置可調(diào)的節(jié)點安裝時能夠方便調(diào)整，減少安裝的誤差;在做鋁板工藝圖時，圖紙表達正確很重要，不能漏掉任何一個鋁板的加工控制尺寸。由于復(fù)雜形體的鋁板往往控制尺寸較多，要在模型中采用正確的方法測量數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的精確性。另外，復(fù)雜形體的施工放線是可以采用比較簡便的方法來完成的。通過按節(jié)點預(yù)先加工一些輔助放線工具，可以大大提高放線的效率。

參考文獻

　　　　[1]趙西安，《建筑幕墻技術(shù)手冊》

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