摘要：针对大型机场航站楼，深化设计技术得到了广泛应用，以保证工程建设质量。在对深化设计技术展开分析基础上，本文结合大型机场航站楼设计实例，对航站楼深化设计步骤展开了分析，然后从主拱桁架设计和幕墙设计两方面对深化设计技术进行了应用探讨，为类似工程建设提供参考。
关键词：大型机场；航站楼；深化设计
引言：在旅客吞吐量不断增加的背景下，机场取得了枢纽化发展，使得越来越多的大型机场得到了建设。不同于普通机场，大型机场航站楼无论是在设施还是资源上都要与机场运行容量匹配，所以结构、功能等方面更加复杂，设计、施工难度较大。而运用深化设计技术，能够使航站楼设计的科学性得到体现。
1深化设计技术概述
在复杂工程结构设计中，深化设计是重要环节。应用深化设计技术，可以依托施工图提出详细设计图，结合项目建设意图、施工条件、专业要求、制作工艺等对施工图进行细化和优化，为工程建设提供科学指导。作为最深入的设计阶段，深化设计在工程由蓝图变为实物的过程中发挥了重要作用，能够在深入分析施工图及建设单位设计要求的基础上，结合工程现场条件提出具体构造方式，明确各专业技术界面。因此根据深入设计图，能够实现工程施工统筹安排。实际应用深化设计技术时，还要针对工程结构平面布置图、构件节点图等实现深化，经过验算分析后提出构件节点详图、构件布置图、结构深化设计说明等，使设计工作在工程后续施工中得到延续。
2大型机场航站楼深化设计技术分析
2.1工程概况
某大型国际机场距离市中心25km，机场航站楼为三期扩建工程，地理位置较好，拥有便利交通和秀美风光，设计目标年旅客吞吐量达3500万/人，年货邮吞吐量达45万t，年起飞架次达40万架。航站楼总建筑面积约49.5万㎡。从建筑结构上来看，屋面呈波浪形，主拱桁架长在128-198m范围内，中央大厅南端入口采用单向拉索幕墙，水平跨度接近200mm。在工程施工期间，需要同时完成城际轨道交通规划，具有较大施工难度，因此需要完成难点部分深化设计。
2.2深化设计步骤
航站楼工程设计往往功能齐全，同时技术复杂，涉及多个专业，所以通常需要实现主体结构和幕墙等部分的深化设计，以便使工程施工要求得到进一步明确。按照深化设计步骤，需要使建设单位、设计单位等相关方参与到深化设计工作中，对深化设计要求进行集中总结。在设计单位本身具备深化设计能力情况下，可以结合相关要求和施工图设计文件进行深化设计，否则需要由专业承包单位实施深化设计。在深化设计期间，各专业需要向设计单位提供相关数据信息，以便使结构间的缺、漏等问题得到及时发现，经过协调后提出详细设计方案[1]。针对得到的深化设计资料进行整合，能够实现各专业同步深化设计，保证局部结构深化设计图能够与建筑结构图保持综合协调。在此基础上，可以提出深化设计图，经总包深化设计部门审核后，可以报送业主、监理等单位审核确认，确定无误后可以批准实施。
2.3深化设计技术的应用
2.3.1主拱桁架件的深化设计
在航站楼总体结构中，主拱桁架件最为复杂，桁架采用倒三角形管，长度上沿轴线呈波浪弯曲，截面高随之延伸渐变。采用深化设计技术，可以利用Auto CAD将设计图中标高信息转换为三维控制点，利用样条线条实现各控制点连接，以得到平滑曲线。在相邻轴线等分线位置进行新控制点选取，可以导入Tekla软件中放样，得到典型结构件。该构件与次拱、边拱等构件连接，需要通过深化出图保证图纸设计质量。从结构组成上来看，主拱桁架多数构件数量超出200个，难以对全部零件定位关系、编号等信息进行表达。实际在连接构件过程中，需要采用大量螺栓，仅单个弦杆节点将完成72个螺栓使用，需要与216个螺栓孔对应，一旦存在偏差将导致构件无法顺利安装。因此在深化设计出图阶段，需要利用构件加工图对零件编号、定位尺寸、材料表等信息进行描绘，为构件安装加工提供数据信息。在构件组立过程中，需要利用坐标图进行加工坐标表达，基准为胎架原点，需要完成关键控制点坐标的标注。在构件预拼装阶段，需要提供相应坐标图，对不同拼装姿态下构件控制点坐标进行表达。最后，需要利用安装坐标图对构件安装后实际坐标进行描绘。采用Tekla软件进行绘图，由于控制点较多，同时无法实现插件批量增加，还要针对控制点位置以小圆柱体作为样冲点，设置编号前缀[2]。结合坐标系完成主零件建立后，可以进行工作平面设置。利用报表编辑功能，能够使空间坐标得到显示，从而实现图纸布局，最终将深化设计图纸导出，如图1。
图1 主拱桁架加工坐标图（部分）
2.3.2中央玻璃幕墙深化设计
工程采用玻璃幕墙为柔性设计, 在风荷载下降发生变形, 向外倾斜10°,因此需要完成玻璃支撑方式深化设计，以免拉索变形超出极限设计要求。实际在深化设计技术应用时，可以利用SAP2000、Midas gen等软件完成幕墙变形分析，从东西两侧分别进行拉索编号，确定拉索最不利位置，然后对该拉索在重力荷载和风力荷载共同作用下的变形展开分析，确定玻璃面板最大位移值。将张拉完成时刻索力分布当成是基准，可以按照张拉顺序完成倒拆，进行各张拉步骤计算分析，实现对应索力提取。通过分析，可以发现最大索力能够达到245kN，桁架变形最大值为21mm，产生的应力最大为67MPa。由此可见，幕墙采用球铰不锈钢夹具能够使玻璃面位置变化带来的位移变形问题得到解决，通过实现三维转动避免玻璃棱角应力集中。而实际在进行拉索与钢连桥衔接时，还应结合风荷载下拉索最大变形值完成索孔设置，保证幕墙在荷载作用下能够使相交位置拉索不受任何约束。保证该位置拉索能够自由移动，然后利用三元乙丙胶条进行铝板和门斗密封连接，采用钢龙骨进行铝板和幕墙连接固定，能够使幕墙保持自由移动。根据设计方案，能够实现衔接面的科学处理，为幕墙施工提供便利。
结论：综上所述，在大型机场航站楼设计方面，考虑到航站楼结构功能复杂，具有较大设计难度，还应引入深化设计技术提出详细设计方案，为工程施工提供科学指导。在实践工作中，还应结合工程实际情况明确设计重难点，应用深化设计技术提出构件节点加工坐标图等深化设计图，完成幕墙拉索变形极限值分析，以便提出科学的施工方法，为后续工程建设提供保障。
参考文献：
[1]戴颖君.大型国际机场航站楼枢纽化改造设计研究——以浦东国际机场T1航站楼不停航改造为例[J].中外建筑,2018(09):174-177.
[2]周国庆,周军红,李可军,等.某国外大型机场航站楼深化设计技术[J].建筑钢结构进展,2018,20(04):103-108.
论文作者:胡晋1,杨龙2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/9/11
标签：构件论文; 航站楼论文; 桁架论文; 幕墙论文; 技术论文; 机场论文; 拉索论文; 《基层建设》2019年第16期论文;