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超杂乱玻璃幕墙是怎么处理结构问题?

  修建形状与修建结构之间存在的对立由来已久,修建师天马行空、斗胆前卫的主意时常会因为需求满意结构要求和技能束缚而只是停于纸面。怎么完成突破了惯例修建方法的项目,怎么将修建师的奇思妙想完成从纸面走向实践?

  本期,ArchDaily 将为读者介绍这家专心于结构工程和外墙工程的结构规划事务所——Eckersley O’Callaghan。Eckersley O’Callaghan 与全球许多闻名修建师做出了许多成功的测验,与福斯特修建事务所长时间联手,发明全球多家经典“纯洁玻璃墙”苹果店,与扎哈哈迪德事务所、SOM、Gensler、KPF、Snøhetta、Heatherwick 等事务所均有杰出的协作关系。Eckersley O’Callaghan 在玻璃制作技能和结构规划上完成了许多立异与严重突破,具有全球抢先的结构立异与完成才能。

  本项目由扎哈哈迪德修建事务所规划,作为俄罗斯银行 Sberbank 的 IT 部分的新办公大楼,具有高度杂乱的几许形状的玻璃围护结构。怎么在实践制作进程将常见的笔直平铺的玻璃幕墙呈现出如此杂乱的形状,Eckersley O’Callaghan 给出了一份令人满意的答卷。

  本项目由扎哈哈迪德修建事务所规划,作为俄罗斯银行 Sberbank 的 IT 部分的新办公大楼,具有高度杂乱的几许形状的玻璃围护结构。怎么在实践制作进程将常见的笔直平铺的玻璃幕墙呈现出如此杂乱的形状,Eckersley O’Callaghan 给出了一份令人满意的答卷。

  地面层和进口处的玻璃体系运用了专门为本项目开发的具体的结构体系,以习惯这些区域的杂乱曲率。中庭房顶和桥梁选用网格壳型钢结构,跨度为80x30米, Eckersley O’Callaghan 还为中庭外墙和桥梁供给了二级体系以及要害的首要结构运动衔接点。

  Eckersley O’Callaghan 在 Grasshopper 中开发了内部数字规划东西,对杂乱的几许形状进行参数化剖析,确认完成每个面板的形状、热能和视觉功能所需的制作工艺,保证可以在整个围护结构中坚持玻璃的视觉一致性。

  国际上第一家直接坐落于水面上的苹果店,竣工于2020年,由福斯特修建事务所和 Eckersley O’Callaghan 一起完成。这个“漂浮”在新加坡滨海湾金沙酒店旁的巨大通明玻璃球体,承继了苹果商铺标志性的“应战不可能”的极简主义外观,尽显苹果在探究玻璃结构上的野心。Eckersley O’Callaghan 成功完成了这个彻底无其他支撑结构的全玻璃穹顶结构。

  制作一个全玻璃穹顶结构,彻底自我支撑,没有柱子,没有斜拉结构,没有梁或拱,尚属国际首例,是令人惊叹的工程豪举。球体17米高、30米宽,仅由114块玻璃板组成,玻璃与玻璃间由10个狭隘的笔直中缝进行结构衔接,最大的玻璃板宽10米x高3米,每片玻璃被热塑或层压成型,这种组装方法也同样是国际上的初次测验。

  构成穹顶结构的钢结构及其纤细,满意了修建的全体感,在纤细的结构中,藏着照明和喷淋体系等功能部件,承担起功能性。穹顶顶端的中心圆形玻璃面板,可以在产生火灾时升起;圆环形的挡板起到了防眩光和消音的效果。Eckersley O’Callaghan 从概念阶段就介入到规划之中,供给了从概念到现场监督直至竣工的悉数修建上部结构规划。

  伦敦天空泳池作为国际上第一个彻底通明的游泳池,Eckersley O’Callaghan 为其供给了结构方案。本项目由 HAL Architects 规划,这是同类中的第一个,也是一项真实杰出的工程豪举,一个通明的长达15米的游泳池横跨在两栋十层高的公寓楼之间。因为两座修建物都受到正常运动的影响,包含风摇和地基沉降,怎么在高空上完成这一大跨度泳池,Eckersley O’Callaghan 处理了许多严重的工程应战。

  游泳池选用通明亚克力制作。水池侧壁厚180毫米,深3.2米。它的底座厚360毫米,水池悬空部分重达50吨,整个水池需求承载150吨水,其间100吨由亚克力桥“桥”承载。因为其尺度过大,天空泳池实践是由独自的几部分拼接而成的,衔接处奇妙规划了通明粘合接头,以最大化粘合面积并防止高应力区域。

  水池结构在修建物之间有15米的跨度,泳池侧壁构成的深梁可以完成跨过这个间隔,一同承载水的分量,并反抗旁边面的静水压力和风荷载。这两座修建物都受到正常运动的影响,这是这种规划的修建物所固有的,包含风摇和地基沉降。泳池结构经过防止两头的刚性衔接来处理这种运动;它在桥梁支座上滑动,一同坚持水密性。

  修建物两头各有一个额定的5米长的游泳池,泳池总长为25米,这些部件由不锈钢衔接。它们经过两个高强度、绷簧张紧的、直径为38毫米的不锈钢棒经过亚克力绑在一同,坐落水池下方。粘合的丙烯酸结构供给更少的侵入性接头,完成更高的通明度。亚克力的折射率接近于水的值,当透过水或从外面观看时,变形也会小得多。

  在 KPF 和 SO-IL Architects 一起规划的香港新艺术博物馆项目中,Eckersley O’Callaghan 为该项目发明性的规划出了国际上半径最小的玻璃圆柱,不只完成了修建立面的独特性,更突破了玻璃制作技能的极限。

  香港新艺术博物馆,在一个大型归纳开发项目中占有两层楼。博物馆空间的全玻璃幕墙坐落多层开发项目的六楼和七楼,环绕着修建占地面积的一半(约 170 米)。立面由475个玻璃圆柱体组成,每个圆柱体高9米,半径450毫米,环绕着博物馆。曾经从未有过这种尺度的玻璃面板被曲折到如此小的半径。这些圆柱体由两个半圆柱体制成,它们自身由热陷落的夹层玻璃制成,然后用硅胶密封在一同。

  Eckersley O’Callaghan 面临着规划管状结构玻璃幕墙的应战,该幕墙无需额定支撑即可从底部跨过到顶部,一同满意项目的动力和功能要求。

  一切的面板都有底座支撑,进口和开口处的面板经过一个穿过玻璃的机械衔接螺栓支撑在相邻的全高玻璃柱上。支撑结构的移动是经过顶部束缚的笔直开释衔接细节来完成的。

  Coal Drops Yard 是 Heatherwick Studio 在伦敦的前史修建改造项目,对两座维多利亚式库房进行大规划创新,打造新的地标性购物中心。Eckersley O’Callaghan 为本项目规划了锯齿状的玻璃幕墙,以适配改造项目独有的“接吻”房顶。锯齿玻璃的每个视点都不同,每个视点都需求准确丈量和细心考虑,以习惯结构运动、荷载和衔接细节规划。

  耗资 1 亿英镑的购物中心方案选用重达1350吨的“接吻”房顶,将两座现有修建衔接起来,构成一个新的高层。Eckersley O’Callaghan 在这个接吻的房顶下规划了一个锯齿状玻璃幕墙,玻璃在它的高峰上升到 7 米高。

  Eckersley O’Callaghan还规划了衔接立面和房顶梁的支撑钢结构,以及一楼六米高的玻璃面板。更新项目保存了前史拱形修建的许多特征,包含将变成公共活动空间的遗产湾。为了保存和杰出空间的鹅卵石地板,Eckersley O’Callaghan 发明了一个特征凸起的玻璃地板,它支撑着钢柱。

  杭州西湖苹果零售店是苹果在亚洲地区最大的零售店之一,是 Eckersley O’Callaghan 和福斯特事务所协作的又一苹果店项目。项目的立面由11块双层玻璃板组成,玻璃板高15米,是其时国际上最大的单片玻璃板之一。

  玻璃板由竖向的玻璃竖挺支撑,构成一个纯玻璃的立面,以到达最大的通透性。立面充分考虑了抗风和抗震性,玻璃板块间可以在必定程度内自在移动。

  项目以“悬挑”为特征,玻璃楼梯仅依托一侧的墙面,“悬浮”在半空,选用了与修建师和玻璃加工商 Sedak 协作开发的新的夹层刺进式配件;修建中的二层是从后壁伸出的悬臂地板,12米宽,地板厚度从1.2米逐步缩小到10厘米。

  门厅雨棚也由玻璃面板组成,以竖挺和承重玻璃板组合而成的力平衡玻璃板重心,构成无支撑挑檐。

  Vidre-Slide 玻璃滑梯由 Eckersley O’Callaghan 公司与玻璃制作公司 Cricursa 协作竣工,二者决议在这个新的设备项目中,进一步探究之前香港新艺术博物馆项目中开发的、制作小弧度长条形玻璃半圆柱的新技能,并制作更多的运用时机。滑梯以四米高的三角玻璃结构和九米长的滑道组成,彻底以玻璃和结构硅胶粘合,全梯没有运用任何机械固定。

  滑梯首要以两个长玻璃元件组成,彼此支撑,底部由钢件固定在地板上。玻璃元件的半圆柱的半径为450毫米,长达九米,一体成型没有拼接。玻璃的曲折在完成结构的长跨度方面起要害效果。

  整个项目的要害在于仅凭固定剂衔接元件,Eckersley O’Callaghan 挑选运用名叫 TSSA(Transparent Structural Silicone Adhesive)的通明结构硅胶黏合剂,这种黏合剂可以供给简直看不见的粘合,可以抵挡人在结构上的分量所带来的剪切负荷。玻璃踏板也由黏合剂粘接在弧形玻璃外表。