魚腹式幕牆撐起無柱天空,一冶“黑科技”亮相鄭州
作者:韩晓宇
【環球網綜合報道 記者 韓曉宇】在建築的世界裏,安全與美感就像一對“歡喜冤家”,總難兩全。要堅固,就得“鋼筋鐵骨”,可這樣一來,視野和通透感將大打折扣。為此,中國一冶中原高鐵港數字展貿城項目成功應用了一項創新幕牆技術——魚腹式自平衡幕牆系統。該系統通過精密的結構力學設計,將316不鏽鋼拉桿網絡與鉸接節點完美結合,實現了結構安全與視覺通透的絕佳平衡。

揭秘“魚腹”:不是魚,勝似魚的力學之美
“魚腹式”,顧名思義,它的結構就像魚肚子一樣,中間飽滿,兩端收窄,形成一道優美而堅固的弧形。這可不是為了好看,而是深藏玄機的力學智慧!該系統主要由活動鉸支座、精緻鋼立柱與橫樑、不鏽鋼拉桿、全錐形張緊器、水平撐杆及大面玻璃等部件組成。其主結構採用截面規格為250×130×16mm的精緻鋼立柱和250×130×8mm的精緻鋼橫樑,通過38mm精緻鋼構件與50mm插銷在鉸支座處相連,形成穩固而靈活的“建築關節”,共同構成魚腹形態的黃金比例網格。
在此基礎上,引入直徑50mm的316不鏽鋼拉桿矩陣,配合全錐形張緊器構成動態應力傳遞網絡,並通過20mm厚水平撐杆建立三維穩定體系,成為整個幕牆的“神經網絡”,它們互相牽制,彼此平衡,共同撐起一片“無柱”天空。最後,幕牆面層採用雙夾膠中空Low-E玻璃,單塊尺寸達6146mm×1896mm,重近一噸,不僅保障了安全性,還帶來超讚的採光和視野,讓展廳內空間明亮又通透。
四部“神操作”:高空“繡花”般的精準施工
建造這樣一個“空中奇蹟”,施工過程更是步步驚心,一冶的操作堪比空中“繡花”。
第一步:打好“地基”。採用“預埋短柱一體化”工藝,將鉸支座埋板與地下室頂板通過混凝土短柱牢固連接,形成一個堅不可摧的整體受力體系。第二步:搭建“骨架”。25噸汽車吊依次將豎向鋼立柱和橫向鋼橫樑吊裝,工人們像搭積木一樣,用螺栓和銷軸將它們精準連接,特別是那個“即插即用”的銷軸連接,讓安裝過程既高效又精準。第三步:編織“肌肉”。工人們採用獨創的“三段式張拉法”:自下而上,像編織一張巨大的漁網,逐級安裝拉桿部件。他們嚴格控制每根拉桿的間距,誤差不能超過5毫米。
最後,四套液壓油缸同步施力,用專用扳手擰緊拉桿,確保預緊力不低於138KPa,讓整個“肌肉網絡”充滿力量。第四步:披上“外衣”。運用25噸吊車與5噸吸盤車協同作業,在26米高空上演“人機配合”精準安裝大片。每塊玻璃被穩穩吸起,毫米不差地安裝到位,定位誤差不超過3毫米。
能“呼吸”會“思考”的未來幕牆
這套“魚腹式”自平衡幕牆系統,不僅顏值爆表,更是實力超羣。它在鉸支座處預留3公分的變形餘量,賦予幕牆強大的應力化解性能。當地震或是颱風等自然災害來臨時,它就像太極高手一樣,巧妙地化解和吸收巨大的衝擊力,守護建築安全。而其無立柱設計營造出270度全景視野和高達85%的透光率,極其適合展館類建築對空間開放感和光線通透性的要求。更酷的是,項目團隊將通過模塊化設計,讓它向樂高一樣拆裝和重構,再通過BIM運維繫統實現即時監測拉桿應力,構建一個會“思考”、更智慧、更安全的幕牆防護體系。

從一根拉桿的精密張拉,到一整面幕牆的動態平衡,中國一冶中原高鐵港數字展貿城項目的這片融合現代力學設計、精密製造與智能建造技術的“魚腹”,不僅撐起了一片無柱的通透天空,更撐起了中國建築技術創新的驕傲與自信。