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1、 深圳艺术馆和展览馆的钢结构深化设计 1 工程概况深圳市当代艺术馆和城市规划展览馆（ 以下简称深圳两馆） 位于市民中心北侧，占地面积2. 9万m2,总建筑面积8. 8万m2.建筑地上5层，地下2层（ 地下2层为局部） ,如图1所示。首层以下为钢筋混凝土框架剪力墙结构形式； 首层以上分两大结构系统-表皮钢结构系统和2个独立塔楼主体结构系统，如图2所示。表皮钢结构为单层空间网格结构体系，外形上由大量倾斜、扭曲、旋转曲面以及部分直立面构成。2个独立塔楼主体结构分别为当代艺术馆和城市规划展览馆，标高10. 000m以下两馆结构连通； 标高20. 000,30. 000,40. 000m处为悬挑型钢桁架
2、平台，钢桁架平台最大悬挑为28m.表皮钢结构既作为屋盖的一部分覆盖、包裹整栋建筑，同时又与内部塔楼主体结构有着不同层次、不同程度的连接关系：在5. 000,10. 000m标高，内部建筑结构楼面与表皮钢结构通过楼面钢梁相连。当代艺术馆在20. 000m标高处与表皮钢结构相连。2 复杂结构深化设计技术介绍本工程深化设计范围主要为表皮钢结构、内部桁架、楼层梁、柱等。虽然内部桁架、楼层梁柱等构件在本工程中占比也较大，但其连接节点形式比较常见，因此表皮钢结构深化设计是本次深化设计的重点。整个表皮钢结构分为东、南、西、北、屋顶、雨篷6大区域，如图3所示。2. 1表皮钢结构杆件建模技术表皮网格控制节点数为
3、6 000多个，控制点坐标数据约为1. 8万个，杆件数量超过1. 6万根。导入深化建模软件的数据坐标处理工作量大，重复工作多。要保证表皮钢结构的建筑造型，需要在Tekla中逐根旋转杆件方向。根据施工图纸提供的节点坐标和杆件长度信息建立表皮钢结构的三维空间轴线模型。建立模型时不是一个个节点或一根根杆件向CAD中输入，而是借助报表转换类的相关软件将CAD中节点和单元信息表格转为Excel格式，再将Excel数据编辑为MIDAS的mgt文件，即可在MIDAS软件中一次性生成整表皮钢结构杆件中心线模型，最后MIDAS模型按截面和材质汇出dxf中心线模，分次放入CAD事先 建 好 的 图 层 上，然 后
4、 根 据 线 模 图 层 在Tekla软件中赋予相应的截面。2. 2空间双向倾斜构件深化图纸表达由图3可知深圳两馆表皮钢结构存在大量倾斜平面。倾斜平面中的箱形截面钢柱在平面内为倾斜，与大地又形成一定夹角，因此构件为空间双向倾斜，如图4所示。多个不同方向牛腿与钢柱主体杆件非正交连接，导致空间姿态复杂。在深化设计绘图中，如何提供精确简便的钢柱本体与钢牛腿、横隔板的相对定位信息，从而保证构件的制作精度和现场安装精度，是空间双向倾斜构件图纸表达的关键。本工程结合加工厂的硬件设施条件和工艺操作习惯，设计了一套适合“地样法”组装空间双向倾斜构件的深化图纸表达方式。具体包括构件模型坐标视图（ 表达构件真实倾斜姿态） ,构件局部坐标视图（ 表达牛腿相对本体定位关系）。构件模型坐标视图中需给出构件最大外轮廓尺寸，构件本体相对于世界坐标在两个方向上的倾斜角度等，如图5a所示。构件局部坐标视图主要表达各个牛腿、内隔板相对于本体的定位，也就是双向倾斜构件深化图纸绘制的关键。定位尺寸应包括牛腿与本体接触点相对于本体的定位尺寸，牛腿端点相对于本体定位尺寸，牛腿相对于本体的角度等，如图5b所示。-全文完-
