大跨度空间重型木结构关键施工技术的研究

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1、第33卷第9期Vo1．33No．9建筑施1-BUILDINGCONSTRUCT10N大跨度空间重型木结构关键施工技术的研究StudyonKeyConstructionTechnologyforLong-SpanSpaceHeavyWoodStructure口黄武军(江苏省苏中建设集团股份有限公司上海200072)【摘要】造型新颖美观的世博会英国家国馆主展馆外形酷似”蒲公英”，是由60000根等长的亚克力组合杆形成，向空间发散。由于每根杆都有特有的角度方向，支撑众多杆件的结构系统是由15ITIX15mx10m具有蒙皮效应的大跨度格构式重型木结构体系组成，

2、其独特的结构造型给施工带来重重难题。为此，着重介绍英国馆项目重型木结构中高精度CNC(数控加工)机床的应用研究、试验和计算的粱板抗剪连接方案的确定，以及基于英国馆特殊结构形式的验收标准制定。【关键词】世博会英国馆重型木结构CNC加工抗剪螺栓高精度施工控制流程【中图分类号】TU755／文献标识码B【文章编号】1004—1001(2011)09—0808—040引言外覆结构胶合板的大跨度重型木结构；(4)钢结构平台由宽约6m的钢桥连接到裙房混凝土结构；而亚克力组合刺杆就世博会英国馆位于上海世博会园区C片区内，整个展是分别分布于木结构屋面于墙体以及钢结构平台

3、上，由内而馆由一个折纸状的开放景观步道和中心区域的形状如“蒲公外，穿透结构。因此，在施工过程中需要着重解决3个方面英”的主展馆组成，寓意“英国馆是英国政府送给世界的礼的问题：物”。(1)高精度加工的实现方法：6O000根穿透结构的组整个展馆的造型是由60000多根亚克力组合刺杆通合刺杆所形成的特殊建筑造型，需要对木结构以及钢结构进过空间特定角度排列而成，通长的亚克力杆会在白天将室外行高精度的加工来保证其效果。的光线引入室内，晚上会将内部的光线传导到外面，形成独(2)解决木结构中胶合板与格构梁之间抗剪效果的连特的光影效果(图1)。接问题。(3)针对英国馆

4、特殊的结构形式以及建筑效果，制定一套有效的验收规范来指导工程的施工与质量控制。1现状简介1．1木结构建筑现状木结构以其低能耗、绿色环保等独特优势在北美、欧洲以及日本等地都有着广泛的应用，据有关资料统计：在2009图I世博会英国国家馆造型效果年美国木结构的比例占到90％，加拿大为76％-85％，北欧在85％以上。到2006年我国各地的木结构建筑已达2000多如此特殊的建筑造型，结构形式非常复杂：(1)换填处理幢。后的天然地基上浇厚0．65m的筏板基础；(2)8根350mmx从2002年起，我国陆续出台了GB50206-2002{木结350mm截面的斜向钢

5、柱支撑由8根钢梁及网架组成的钢结构工程施工质量验收规范》、G850005-2003(木结构设计规构平台：(3)钢结构平台上支撑900mm宽由木结构格构梁范》和GB50329--2002{木结构试验方法》等相关设计、施工和检测规范，木结构的建造技术正不断完善。【作者简介】黄武军(1970一)，高级工程师，项目总监，同济大1．2工程简介学博士。联系地址：上海市闸北区和田路394号(200072)。【收稿日期】2011-08—021．2．1木结构特点简介黄武军：大跨度空间重型木结构关键施工技术的研究第9期英国馆主展馆结构是由胶合梁纵横连接组成结构的标则平行于

6、工件装夹平面的水平坐标。在孔的四个角会有钻骨架，内外各封2层结构胶合板，而形成了一个具有整体蒙头的倒角路径存在，但由于刺杆刺身的倒角具有一致性，完皮效应的结构体系。该木结构跨度达到15m，可以定义为大全满足设计对孑L的要求。跨度重型木结构；整个木结构工程由四面墙体、屋面和底面1．2．3梁板间节点抗剪连接简介围合构成展馆空间，每一面墙体以及屋面都由若干个木格构通常木结构的连接方式有钉、螺栓和齿板等连接方式，梁外覆胶合板的蒙皮结构体系组成。胶合板作为整个结构体本工程中“工”宇型结构腹板是由45mm宽单板层积材系的第一道结构单元首先承担了亚克力杆的自重以及杆

7、件(LVL】组成，翼缘板由2层厚22mm的结构防水胶合板组成，根部的荷载和局部弯矩。然后将荷载传递给LVL格构梁，与要达到翼缘与腹板之间抗剪承载力，必须考虑诸多因素：格构梁作为一个整体承担起整个球体的荷载(图2)。(1)可以达到抗剪承载力设计值的连接方式：(2)可以实现的连接方法；(3)必须考虑到单板层积材(LVL)厚度有限，胶层部位握钉力的薄弱因素。经过对多种连接件的测试和效果对比，选择了一种具有可实施意义的抗剪斜钉配合固定的施工工艺来实现(见2．2．2)。1．2．4特殊造型要求下的特殊结构验收标准国内现行的木结构验收规范GB50206-2002{木

8、结构工程施工质量验收规范》，主要指导施工过程满足结构设计要求。在本工程中，结构胶合板的开孔，安