每年,Modern Steel Construction(MSC)杂志都会挑选一些有趣的钢结构项目,通常是一些小型的建筑或者小品/抑或是一些雕塑来展现钢材的最酷应用以及其他和钢结构相关的创新及进展。2021年的最酷应用项目包括一个以提供阴凉和吸收太阳光的形式来模拟树冠的水岸雨棚,一个可以让建筑工人们在熙熙攘攘的曼哈顿人行道之上作业的悬挑工作平台,旨在培训下一代焊工的一处教学设施以及一个献给医护工作者的爱心感谢雕塑等。
纽约的人行道是公共领域的一部分。在这些公共领域人们可以碰面、集聚、漫步,喝咖啡、逛商店。城市的人行道改善了城市环境,满足了行人的需要,让城市变得更加宜居和美丽。然而,这种生活质量却经常受到无处不在的人行道顶棚的影响,这些人行道顶棚是一种在建筑施工以及墙体维修时为了保护行人安全、免遭施工作业带来的危险而搭建的临时结构。
最典型的人行道顶棚主要包括以下部件:立柱、梁、斜撑以及作为面板的木板和/或波纹金属板。这些人行道顶棚扰乱了行人的流动,带来了阴影,阻挡了商店招牌和展示窗的景观。典型的人行道顶棚还要承受来自汽车或者卡车的冲击荷载,这可能会影响其整体稳定性。
但是在位于第五大道和第57街路口的世界上最高档购物区之一的具有历史意义的Crown大楼的翻新项目中,采用了一个高架引桥方法而不是传统的顶棚概念。由Gensler和Gilsanz Murray Steficek结构及建筑师事务所设计的这个项目在建筑的两侧采用了悬挑的工作平台,因而在未来的建筑外墙作业中可以保护到下方的行人,也为人行道提供了一个无柱空间。
这个悬挑工作平台从建筑的外立面悬挑了21ft.(6.4m),保护着47ft.(14.33m)高度下方繁忙人行道上的行人。这也是该种设计的首例,需要对原有结构进行重大改造,和传统的人行道顶棚相比,提供了一个无柱空间且有三大优势:首先是这种方式使得行人移动不受阻碍,提升了行人体验;其次,该种做法确保翻新工作是在不遮挡店面的情况下完成的,提升了零售体验;最后,就是这种做法消除了受到车辆冲击的可能性。钢材是建造这样一个规模的悬挑平台的理想材料。任何类型的混凝土即使不考虑外加的施工荷载和活荷载都会因自身太重而无法实现该项目的目的,木结构和铝结构方案也都因其荷载和跨度限制而被否定。AISC会员单位Island钢结构及详图公司被选定作为该悬挑平台的钢框架结构及一些内框架结构的加工商。
为了获得关于这个不同寻常的人行道保护计划的反馈和许可,在从概念到完工的不同阶段,设计团队和纽约市楼宇局进行了数次会面。结构改动的施工发生在两个重要阶段。第一阶段是内部施工阶段,包括对位于地下室和第5层楼面之间的边柱进行加固以负担工作平台和悬挑的平衡臂荷载,对原有建筑外立面进行改造,安装可拆卸的玻璃纤维增强混凝土(GRFC)板来覆盖永久的端板连接;第二阶段是外部施工阶段,包括安装悬挑的钢构件、中间框架以及工作平台板。这些施工项目都是在夜间进行的并且要在上层墙面施工开始之前完成。
在沿着第五大道和第57街的所有外跨(除角部跨)中,在原有梁(和墙面垂直)的两侧安装了新的内部钢梁,从而将附加的工作平台荷载直接传递给加固的原有柱而不会带来明显的附加弯曲应力。在这些跨内的原有内梁都被支护起来,被切割后,重新连接到新的钢梁上。在安装新钢梁之前,原有的托梁都通过一个弯折的抗剪连接被重新连接到位于4层楼面之上的边柱上。
这个永久的连接节点被隐藏在重建的外墙内,也作为托梁的临时支撑来进行内梁的安装并且为接下来的直径为1.5in.(38.1mm)的螺栓端板连接节点的安装提供了所需净空。在角部跨,沿着第五大道的原有托梁被替换掉了,以便于安装两个新的焊接箱形构件。永久端板被安装在边柱的外翼缘之间,可拆卸的4层楼面的GFRC檐板则作为支承着工作平台的可重复利用的外部悬挑钢梁的连接点。
用来支承着工作平台的内部结构被永久地集成在建筑中,在需要的时候即可派上用场。外部的工作平台结构可以在建筑的未来施工中被多次拆除和更换,类似清洗建筑外窗或者其他维护工作,这个概念也可以很容易地被用于新建筑的施工中。
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钢结构工程
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图解如何轻松一点应对钢梁扭转的设计大家好,我是双无余。 这次聊的内容,可能是关于“ 钢梁扭 ”的最后一篇了,如果去看讲扭转的书,估计多半是要被微积分方程和复杂的计算公式吓到,所以我也不想罗列那些枯燥的内容。 作为搞工程的人,我们就聊聊简单点的:关键要素和逻辑关系,这样可以方便判断和决策选择 ,至于这些有方程和有公式的分析计算,还是交给程序软件吧。
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