瑞士阿尔勒斯海姆新园区

幕墙桁架结构模型参数

• 长：: ~ 101.0 米
• 宽：: ~ 56.0 米
• 高：: ~ 10.0 米
• 杆件数目：: 476
• 节点数目：: 416
• 截面种类: 20

模型

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模型 | 幕墙桁架钢结构

该建筑的改建区域尽可能不设置柱子，保证了建筑布局的灵活性。

根据工业 4.0 计划，设计的过程也是数字化的，特别是在结构分析、创建设计图纸和规划文件的过程中。

该建筑由地下一层停车场以及不含柱子的地上四层组成。 顶部的两层从建筑侧面向四个方向悬挑，并放置在幕墙内的桁架结构上。 顶部的桁架结构贯穿两层楼高，并由单个的斜柱支撑。

楼面板荷载通过桁架传递到横向和纵向的斜柱上。 进一步的荷载传递是通过建筑结构中的钢筋混凝土核心筒和钢桁架支撑来实现的。 桁架上弦的垂直荷载通过节点传递到斜柱上，因此在斜柱顶端产生了水平偏向力。 这些力通过楼板悬臂托架和连接到其末端的加固钢筋传递到钢筋混凝土楼板上。 顶层和二层分别连接到幕墙桁架的上、下弦杆上，然后在此处将荷载传递到钢结构上。 中间的楼层通过钢悬臂托架悬吊在桁架斜杆上，因此斜杆不仅受到轴力，还同时受到弯矩的作用。 尽管这种荷载形式对于桁架结构来说并不典型，但与弯矩效应相比，桁架效应仍然占据主导地位。

该桁架结构的特殊之处在于，它位于建筑隔热层的外部，因此会受到温度波动的影响。 该钢结构的设计温度变化范围为正负 30 摄氏度。 这导致上、下弦杆件会受到约 4 兆牛的轴力，并且伴随着压力拉力之间的转换。 这些悬臂托架不仅必须能够承受来自钢筋混凝土楼板的垂直荷载，还必须能够传递温度变化对钢筋混凝土楼板产生的水平约束力。

幕墙桁架的上、下弦杆件均由截面尺寸为 400x400x20 毫米的热轧方管钢组成。 在节点区域则需要增加壁厚（最多 30 毫米）以承受节点荷载。 通过将单个的板件焊接在一起来生产这种几何形状颇为复杂的节点。 斜杆根据所受荷载的不同采用了 HEA、HEB 和 HEM 型钢。 对上、下弦杆件的节点处采取焊缝连接，斜杆则通过螺栓端板进行连接。

项目位置