在大多數(shù)情況下,當螺栓松動時,我們可以將其擰緊。但是,如果螺栓無法再接觸到,并且必須保持特定的預緊力,那該怎么辦呢?位于漢堡市中心的一個新開發(fā)小區(qū)的玻璃屋頂就向設計人員提出了這樣的挑戰(zhàn)。漢堡韋斯特菲爾德廣場(Westfield Hamburg-überseequartier)是漢堡商圈,位于漢堡易北河畔,是海港城(HafenCity)城市發(fā)展項目的一部分。漫步漢堡海濱廣場(Hamburg überseequartier),游客會立刻被其獨特的建筑風格所吸引。然而,最引人注目的是由德國著名明星建筑師維爾納-索貝克(Werner Sobek)設計的內(nèi)嵌式玻璃屋頂。該屋頂由數(shù)千塊獨特的玻璃板拼接而成,宛如科幻電影中的場景,恰如其分地體現(xiàn)了漢堡展覽中心前瞻性的城市環(huán)境特征。
Roschmann 集團(Roschmann Group羅斯曼集團)是鋼結(jié)構(gòu)玻璃幕墻專家,其作品包括洛桑國際奧林匹克委員會總部和艾菲爾鐵塔游客中心。如果說屋頂?shù)男蹅延^是一目了然的,那么實現(xiàn)這一目標所涉及的螺栓安裝挑戰(zhàn)則遠非如此。除了形狀獨特的外立面,屋頂結(jié)構(gòu)由凹陷部分組成,非常適合強度、穩(wěn)定性、輕量化和美觀性要求極高的大跨度結(jié)構(gòu)。最初,Roschmann 曾考慮采用焊接作為緊固解決方案,但后來意識到這將帶來難以克服的挑戰(zhàn),于是決定采用螺栓連接。為此,Roschmann 向?qū)iT從事管材和空心鋼應用的技術(shù)中心CCTH管材和空心型鋼能力中心 (CCTH) 求助,請他們計算預緊力。
使螺栓連接具有挑戰(zhàn)性且不符合規(guī)定的標準化協(xié)議的細節(jié)是組裝在空心型材內(nèi)的零件(即螺栓和墊圈)的組合,也稱為“盲孔連接”,這意味著螺栓連接是不可見的。在屋頂結(jié)構(gòu)中,連接處覆蓋著夾板。盲孔連接對于屋頂?shù)拿烙^至關重要。站在下面,你根本看不出整個結(jié)構(gòu)是如何固定在一起的,因為沒有焊接的痕跡,也看不到螺栓或螺母。近距離觀察屋頂結(jié)構(gòu)中的盲孔連接。在空心部分的另一側(cè),螺栓連接錨定在實心材料結(jié)構(gòu)上,而不是另一個空心部分。因此,所有這些都引出了一個關鍵問題:既然螺栓連接位于巨大玻璃板正下方的密封盲孔中,那么如何進行維護呢?這個問題的答案是:不能。于無法進入螺栓連接處,Roschmann 需要確保預緊力保持在計算的間隔內(nèi)。因此,從根本上說,他們需要一種免維護的螺栓連接解決方案,能夠處理由 CCTH 和 Roschmann 確定的非標準化、未完全預緊的屋頂連接。考慮到這些具有挑戰(zhàn)性的先決條件,CCTH 的 Stefan Herion 本能地想到了Nord-Lock(洛帝牢)。Stefan Herion 說:"我第一次接觸Nord-Lock墊圈是在觀看振動測試垃圾車測試視頻時,視頻清晰地展示了該墊圈在劇烈振動下保持預緊力水平的能力。"從那以后,Stefan Herion 與洛帝牢公司在許多建筑項目中進行了合作,每次合作都讓他對Nord-Lock墊圈在保護復雜和關鍵建筑的完整性方面的能力更加放心。在這個項目中,螺栓緊固方法顯然沒有遵循標準協(xié)議,需要非常特殊的預緊力,因此必須絕對確保螺栓在安裝后保持穩(wěn)定。討論相當迅速,方案需要的是一種能夠保持足夠高的預緊力以將外立面連接在一起的解決方案。預緊力只要稍有減小,就會導致開裂,并可能產(chǎn)生嚴重的負面影響。使用Nord-Lock墊圈也是唯一一種允許拆卸的解決方案,這對于正確設置預緊力和正確組裝屋頂至關重要。與 CCTH 一樣,Roschmann 之前也曾在玻璃幕墻項目中使用Nord-Lock墊圈。漢堡海濱廣場(Hamburg überseequartier)的屋頂也是如此。