单层拉索式玻璃幕墙中拉索的计算

合集下载

拉索式幕墙介绍

拉索式幕墙介绍

地锚(水平基础梁)在连结板相应位置上设预
埋件,连结板固定在预埋件上,悬挑梁与地锚
(基础梁)共同组成锚定结构,这种结构一般
用于在主体结构外侧由玻璃幕墙与彩光顶组成
(图 11-27)
的通廊建筑上。(图 11-27)
2、纵梁上直接安装索桁架,上锚墩安装在梁两侧次梁上,下面固定在地锚
(水平基础梁)上,这种多用于大厅的外墙系统(图 11-28)。
筑可采用简化近似方法即拟梁法,把双向索网当作交叉
梁系,对两个方向的索桁架进行内力分配后,按平面索
图 11-33
桁架进行内力分析。分配系数见表 11-14~17。
玻璃面板固定在索桁架的钢爪上,一般在玻璃上开洞,穿入钢爪浮头(沉头)式杆件后固定。
玻璃可采用单片钢化玻璃、钢化中空玻璃、钢化夹层玻璃和钢化夹层中空玻璃。当有需要时,还可
索桁架是靠结构变形后产生的拉力来平衡外荷,索桁架既连结玻璃面板又连接主体结构,既要 有足够的(索)变形以平衡外荷,又要求变形不致过大,从而保证玻璃面板和建筑立面的平整性和 水密性。
索桁架由两层索(承力索、稳定索)以及它们之间的联系杆组成,双层索和连系杆一般布置在 同一竖向平面内,双层索系要分别锚固在稳固的锚定结构(支承框架、地锚、水平基础梁等)上, 这样才可以对体系施加预应力,对索系进行张拉,使索系绷紧;使索内保持足够的预应力,以保证 索系具有必要的形状、稳定性。由于存在预应力,两层索一起抵抗水平荷载作用,从而整个索系的 刚度得到提高。预应力双层索系是解决索桁架形状、稳定性问题的一个十分有效途径。
而且这个拉力相当大它产生的效应有时甚至会超过使用荷载作用的效应如果在设计建筑物主体结构时对支承索桁架的锚定结构不考虑索桁架拉力产生的效应拉索式点连接玻璃幕墙就无法使用改用刚性桁架或必须对主体结构进行加固补强这时可能会影响其建筑效果同时锚定结构在施工和使用过程中的挠度变位等又对索桁架和面板产生影响影响索桁架的有效预应力值预应力损失值和索桁架的形状从而影响面板的位置和效应面板的刚度也会影响索桁架的刚度和稳定

单层单向索结构玻璃幕墙的受力性能研究

单层单向索结构玻璃幕墙的受力性能研究
第3 7卷 第 3期 2 0 1 1年 1月
文章 编 号 :0 96 2 (0 10 —0 30 10 -8 5 2 1 ) 30 2 —2
山 西 建 筑
SHANXI ARCHn T ECTURE
Vo . 7 No 3 13 .
Jn 2 1 a . 0l
・2 ・ 3
单层单 向索结构玻璃幕墙 的受力性能研究



要 : 用大型有 限元分析软件 S P 0 0介绍 了单层单 向索结构玻璃幕墙 的组成 , 利 A 20 并对江苏省南通市 中国近代 第一城
展 览馆幕墙工程进行 了风荷载研究 , 出了一些有益 的结论 , 得 为玻 璃幕墙在 今后 的设计研 究积 累了丰富的资料 。 关键词 : 单层 单向索结构玻璃幕墙 , 风荷载 , 时程分析
单层单 向索结构玻 璃幕墙 是预应 力索 结构 点支式 玻璃 幕墙
1 是将玻 璃面 板通过 单层 单 向索 网
2 1 模 型的建 立 .
对 江苏省南 通市 中国近代第一 城展览馆幕墙 工程进行 分析 ,
结构及钢爪 固定在锚定结构上的玻璃幕墙 , 以此类 结构 主要 由 所 取其一个标 准结构单元 , 建立有限元模 型。 锚定结构 、 单层单 向索桁架 、 玻璃 面板 、 接爪件及 垫层 材料 几部 2 2 模 型 的材料性 质 连 . 分组成 。 1 玻璃 的材料性质 。本工程采用 中空玻璃 , 了便 于有 限元 ) 为 1 锚定结构 。锚定结构是指支撑体系 ( ) 由屋面梁 、 楼板粱 、 地 模型分析 , 将中空玻璃 通过规 范给 出的公式 , 等效 换算成 单层 玻 锚、 水平基础梁等组成 )玻璃 幕墙通 过它将所承受 索的荷载 传向 璃 。J J122 0 , G 0 -03玻璃幕墙工 程技术 规 范规定 , 中空玻璃 的折算 基础 , 同时锚定结构 还对索 桁架进 行张拉 作用 , 使索 桁架 形成 幕 厚度可按式 ( ) 1 计算 。其他各项指标如下 : 密度 : 6 g m ; 250k/ 弹性 墙系统。采用索结构 玻璃 幕墙对 其锚定 结构 除 了承 受使用 荷 载 模量 :.2×1 / m ; 07 0 N r 2泊松 比:. 。 a 0 2

幕墙材料消耗量计算规则

幕墙材料消耗量计算规则

材料消耗量计算规则(参考)说明:1、本计算规则仅适用于投标预算报价。

2、材料消耗量指各项材料分摊到工程分项单位面积的用量,包括损耗率;3、材料消耗量计算有效位数保留小数点后两位,以立方米、吨为单位的可保留三位小数;4、预算所统计的各项材料通常指成品(不需再加工),其报价应包含制作、加工、包装运输、仓储、增值税金等一切费用;5、铝型材、钢材、铝塑板、蜂窝铝板、单层玻璃、镀锌钢板、不锈钢板等按原材料统计时,其预算单价必须考虑加工时的优化出材率(出裁率)、各种损耗、包装运输、仓储、增值税金等一切费用;6、各种原材料加工为成品时的利用率如下:铝材97%,钢材95%,单层玻璃85%,铝塑板80%,不锈钢板90%,镀锌铁皮85%;7、各种材料的正常损耗率如下:铝材6~8%,钢材6%,玻璃1~3%,石材1~2%,铝单板1~2%,铝塑板25%,镀锌铁皮25%,结构胶25%,耐侯胶30%,胶条5%,五金系统2%,不锈钢标准件5%,其它5%;8、铝型材的预算单价应考虑包装费及运输费用;9、石材、玻璃、铝板在计算工程量时不用扣除胶缝,但在计算单位含量时,石材、玻璃要按其净面积计算,铝板要按其展开面积计算含量。

10、玻璃、铝板、石材等为弧面或异型时,需单独统计和报价。

11、弧型幕墙的铝型材、钢材等需要弯弧时,应单独统计,另加弯弧加工费。

一、玻璃幕墙1、玻璃面材:分品种规格(弧面玻璃及其它异型玻璃单独统计)按图示尺寸以平米计算。

隐框玻璃幕墙不必扣除胶缝,明框幕墙玻璃应扣除一部分铝材占用面积(通常按玻璃嵌槽深度为15MM计算玻璃的净尺寸)。

2、钢材:以千克计(先计算长度,再折算成重量)。

(表面处理可另行列项按展开面积计算)3、铝型材:包括竖龙骨、横龙骨、玻璃附框、扣盖、扣座、压块、连接铝角码、撞角码等,先分规格计算长度,再乘以各自线密度,以千克计算重量。

(不同表面处理方式的铝材应分开列项)4、密封胶:先按图计算出不同胶缝的长度,再折算成支数来计算(通常包装500毫升密封胶可打16毫米宽*10毫米深胶缝3米,包装592毫升密封胶可打16毫米宽*10毫米深胶缝3.5米)。

拉索点式玻璃幕墙的设计及技术要点分析

拉索点式玻璃幕墙的设计及技术要点分析

拉索点式玻璃幕墙的设计及技术要点分析作者:沈红萍来源:《建筑工程技术与设计》2014年第15期【摘要】本文结合某工程,对拉索式点玻璃幕墙的设计及施工技术要点进行了分析与探讨。

【关键词】拉索点式幕墙钢桁架拉索支撑杆施工技术1 工程概况本工程是整个正立面采用斜面全玻璃拉索式点支撑幕墙,总面积约3998m2。

全通透拉索支点支撑驳接形式的玻璃幕墙,由钢桁架、张拉索杆结构组成支撑结构体系。

其特点有:(1)钢桁架作为主支承结构,与建筑主体结构相连接。

(2)在桁架上设置水平、垂直方向的张拉自平衡索杆结构,在预应力拉紧后形成幕墙的支承系统。

(3)玻璃面板由安装在张拉索结构上的点驳接钢爪件固定,作填缝处理后,最终形成幕墙系统。

由于特殊的建筑造型和构造形式,本幕墙工程具有很大的施工难度,需要对施工技术作深入分析,并采取有效的质量控制措施。

2 材料的选择及构件设计加工本工程材料主要有钢桁架及支撑杆件、拉索组件、拉索支撑杆、爪件及驳接件、玻璃等,对各材料的要求及技术特点说明如下:2. 1 钢桁架鱼腹钢梁在车间内加工焊接、腹杆切割时,应考虑弦管的切割轨迹。

焊接处应过渡平滑,保证装饰效果美观。

对钢材表面进行预处理,表面粗糙度不大于Ra3. 2级,表面采用除锈防锈漆涂装二遍。

钢桁架及其相关部分钢材在安装完毕后,均应做金属漆面漆,以达到设计要求的装饰效果。

2. 2 钢桁架支撑杆件考虑钢桁架安装施工中的调整定位要求,支撑连接杆件采用可调形式,钢桁架调整定位完毕后,再安装顶部水平钢梁的固定支撑杆件,使钢桁架成为静态结构。

2. 3 拉索组件拉索组件构造,一个组件包括固定端和可调端,用于在安装后施加预应力。

拉索采用冷挤压锚具连接,要求在出厂前作拉断试验,钢丝绳从索具中拔出力不得小于钢丝绳90%的破断力。

拉索组件及驳接系统均由专业厂家生产,应提交测试合格报告及质量保证证书。

拉索组件在制作前,应对拉索进行调直张拉。

其内力必须要一致,在拉索的安装过程中,以往很容易造成应力集中,无法解决此问题。

索网结构名词解释

索网结构名词解释

索⽹结构名词解释索⽹结构介绍1.1.概述概述1.1.1.1.索⽹结构索⽹结构1.1.1.单索结构玻璃幕墙是悬索结构点⽀式玻璃幕墙中的⼀种类型,其幕墙玻璃的⽀承结构为单层平⾯索⽹结构,它可以是⼀个单索⽹结构单元组成的,也可以由多个单索⽹结构组成的玻璃幕墙(如图)。

1.1.2.在玻璃幕墙平⾯受外部荷载后通过玻璃的连接机构将外部荷载转化成节点荷载P,节点荷载P作⽤在索⽹结构上,只要在索⽹中有⾜够的预应⼒N和挠度F,就可以满⾜⼒学的平衡条件。

当P为某⼀确定值时,挠度F和预应⼒N0成反⽐。

即预应⼒N值越⼤,挠度F就越⼩。

F=P/N0。

因此挠度F和预应⼒N是单层平⾯索⽹的两个关键参数,必须经过试验和计算分析后才能确定。

1.2.1.2.索⽹结构的特点索⽹结构的特点1.2.1.拉索在⼯作状态下必须有较⼤的挠度,通常挠度控制在1/40~1/50范围内。

1.2.2.曲⾯单层索⽹及双层索系玻璃幕墙⾃初始预应⼒状态之后的最⼤挠度与跨度之⽐不宜⼤于1/200。

1.2.3.拉索的伸长不锈钢索的极限强度t σ约为1100~15002/N mm ,其弹性模量E 约为5521.210~1.310/N mm ××,到达极限强度时其伸长率约为1%~2%。

对应的钢索挠度为(1/14~1/18)。

钢索的强度设计值取为600~8002/N mm ,相应地,达到强度设计值时不锈钢的挠度为(1/25~1/32),钢索的伸长⼩于1%,在允许范围内。

1.2.4.初拉⼒钢索在⾃然状态下是柔软的,难以形成稳定的结构,因此必须施加初拉⼒使其绷紧,才能具有抵抗法向荷载的能⼒。

初拉⼒不宜过⼤,通常在钢索的最⼩破断⼒的15%~25%范围内。

初拉⼒应能使钢索在⾼温⼯作仍有⼀定的剩余拉⼒。

不会因拉索膨胀⽽松弛;另⼀⽅⾯也应考虑在低温时不会因拉索收缩⽽使拉⼒过⼤。

1.3.1.3.主动索与被动索主动索与被动索主动索:施⼯过程中通过主动张拉,控制张拉端索⼒的建筑⽤索。

点支式(拉索式)玻璃幕墙安装施工工艺标准

点支式(拉索式)玻璃幕墙安装施工工艺标准

点支式(拉索式)玻璃幕墙安装施工工艺GXEJ/QB33-2003本章适用于非抗震设防和抗震设防烈度为6-8度,建筑高度不大于150M 的民用建筑中点支式(拉索式)玻璃幕墙的安装。

一、材料要求1。

钢材1.1 点支式玻璃幕墙采用不锈钢材料时,宜采用奥氏体不锈钢材,并符合国家现行标准规定,采用的碳钢和其他钢材也要符合现行国家标准规定.1。

2 采用的碳钢和其他钢材表面应进行防腐蚀处理。

1.3 采用的标准紧固体要符合现行国家标准规定,非标准紧固件应满足设计要求,并有出厂合格证.2 驳接爪件、驳接头2.1驳接爪件的尺寸偏差应满足现行行业标准《点支式玻璃幕墙支承装置》和其他有关标准的要求,爪件外观质量应符合《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS 127:2001要求.2.2驳接头可采用沉头式和浮头式,驳接头中各零件的加工制作宜满足现行行业标准《点支式玻璃幕墙支承装置》和《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS 127:2001要求。

3 钢拉索3。

1 钢拉索结构宜适用不锈钢钢丝绳,钢丝绳性能应符合现行国家标准《钢丝绳》GB/T8918的规定,钢丝绳从索具中的拔出力不得小于钢丝绳90%的破断力,应由生产厂家提交测试合格报告及质量保证书.3。

2钢拉索采用的钢丝绳应进行预张拉,其制作应符合《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS 127:2001要求。

4 玻璃4.1 点支式玻璃幕墙采用的玻璃,必须经过钢化处理,钢化前应完成玻璃的切裁磨边、钻孔等工序。

4。

2 玻璃板块的周边必须按设计要求进行机械磨边、倒棱、倒角等精加工处理玻璃边缘不得出现爆边、缺角等缺陷。

其加工后的尺寸、偏差、弯曲度、开孔的允许偏差等应符合《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS 127:2001要求。

5 密封材料5。

1 点支式玻璃幕墙的密封材料宜采用耐候硅酮密封胶,不同品牌的密封材料不得混用,任何情况下,不得使用过期的密封材料.6 其他材料6。

1 玻璃幕墙可采用聚乙烯发泡材料做为填充材料,其性能要符合《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102规定。

拉杆(拉索)式点连接全玻璃幕墙施工技术

拉杆(拉索)式点连接全玻璃幕墙施工技术

11 施 工 工 艺 流 程 .
测量定 位—— 支 撑结 构制作 安装一 控制— 工验 收 。
杆( ) 索 桁 质量
f )依次 安装 幕墙 立 面全部 杆 ( ) 架 ; 索 桁
架安装— — 杆 ( ) 架张 拉— — 玻璃 安装一 索 桁
g )穿水平 索 , 按设 计 位置 调整 联 系杆 的水平 位
1 拉 杆 ( 索 ) 点连接 全玻璃 幕 墙的施 工技 术 拉 式 拉杆 ( 拉索 ) 式点 连接全 玻璃幕 墙 的施工 与设 计
联 系得 十 分紧 密 , 工 过程 中必须 严 格按 照 设计 时 施
12 .
测 量 定 位
按 设 计 轴 线 及 标 高 分 别 测 量 和设 定 屋 面 ( 楼 板 ) 或 支 承 钢 梁 、 锚 ( 平 基 础 梁 ) 各 楼 层 钢 梁 地 水 、
支撑 结构 以及 悬 挂在 支撑 结 构 上 并按 一 定 规 律 布 置的 高张 拉 强 度 的杆 ( )桁 架三 个 部 分 组 成 。本 文对 拉 杆 ( 索 ) 式 点连 索 拉 接 全玻 璃 幕 墙 的 施 工技 术 及 质 量控 制 措 施 进 行 了 简 明 的 阐述 。 关 键 词 :地 锚 ;钢 索 ;连 系杆 ;锚 具 ;驳接 头
图 6。 )
安 装 时 须 使 十字 钢 爪 臂 与 水 平 成 4 。 角 , 5夹 H
型钢爪 主爪 臂与水 平成 9 。 0 夹角 。 测量 检验钢爪 中心 的整体 平 面度 、 垂直 度 、 平 水 度, 调到 满 足精度 要 求并 最终 固定 调正 整体 杆 ( ) 索 桁架 ( 图 4 。 见 )
求 后再 在 地槽 两 侧嵌 入泡 沫 棒并 注 满胶 , 后在 室 最 外一 侧 安装铝 合金 披水板 。

Mathcad - 4.2 拉索计算

Mathcad - 4.2 拉索计算

4.2 拉索计算1 基本信息material_panel "glass":=玻璃│面板材料│重度弹性模量泊松比││ρ_panel 25.6kN m 3-⋅⋅=E 72000MPa⋅=υ0.2=│││面板总厚度│t sum 24mm :=││面板宽度 面板高度││B 1500mm:=H 1550mm⋅:=│拉索材料属性 │弹性模量 泊松比线膨胀系数 ││E c 135000N mm 2-⋅:=υc 0.3:=α 1.73105-⋅K1-⋅:=││拉索的最小破断力(ϕ32) 拉索的设计承载力(ϕ32) ││F cr_32686.71kN:=│││拉索的最小破断力(ϕ42) 拉索的设计承载力(ϕ42) ││F cr_421314.41kN:=│2 荷载计算自重荷载│面板自重荷载考虑各零部件后,面板自重荷载│q'dk ρ_panel t sum⋅:=q dk 1.05q'dk ⋅0.65kPa ⋅=:=│地震荷载│依据< G B50011-2010 建筑抗震设计规范>│抗震设防烈度(度)基本地震加速度(g)││seismic_intensity7度⋅=acceleration0.15g⋅=││动力放大系数水平地震影响系数最大值│βe5:=αmax0.13=││水平地震作用标准值││q ekβeαmax q dk⋅0.42kPa⋅=:=3 模型分析3.1模型截面定义│││││││││││││││││││││││││││││││││││││││3.3 施加荷载│││││││││││Dead :钢框架和索自重标准值DG :玻璃的重力荷载标准值││E:地震荷载标准值W:风荷载标准值│P:施加的初始预应力T:施加的温度荷载││荷载大小如下:│=D G q dk B⋅H⋅ 1.5kN⋅│││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││⋅│W q wk1500mm1550⋅ 2.826kN=()⋅mm││⋅()2.826kN cos76deg││2.826kN sin76deg⋅=()││││││││││││││││││││││││││││││││││││⋅=q ek1500⋅0.24kN()⋅mm1550⋅mm cos76deg│E│⋅⋅mm sin│q ek1500⋅mm1550│││││││││││││││││││││││││││││││││││││T││││T │││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││││横索施加450kN 的预紧力 ││竖索施加 200kN 的预紧力3.4 荷载组合│强度校核荷载组合 │ULS 1.2Dead D G +P +()1.4W + 1.40.6⋅T down + 1.30.5⋅E +降温用于拉索强度校核│││SLS 1.0Dead q G +P +()1.0W + 1.0T up +升温用于拉索挠度校核││P/M 值最大为0.660小于0.95,故满足要求!│挠度校核│││││││││││││││││││││││││││││││││门头钢梁挠度10.9mm ,满足要求。

幕墙工程量及算料计算规则

幕墙工程量及算料计算规则

幕墙工程量及算料计算规则Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】材料消耗量计算规则说明本计算规则仅适用于投标预算报价。

材料消耗量指各项材料分摊到工程分项单位面积的用量,包括损耗率;材料消耗量计算有效位数保留小数点后两位,以立方米、吨为单位的可保留三位小数;预算所统计的各项材料通常指成品(不需再加工),其报价应包含制作、加工、包装运输、仓储、增值税金等一切费用;铝型材、钢材、铝塑板、蜂窝铝板、单层玻璃、镀锌钢板、不锈钢板等按原材料统计时,其预算单价必须考虑加工时的优化出材率(出裁率)、各种损耗、包装运输、仓储、增值税金等一切费用;各种原材料加工为成品时的利用率如下:铝材97%,钢材95%,单层玻璃85%,铝塑板80%,不锈钢板90%,镀锌铁皮85%;各种材料的正常损耗率如下:铝材6~8%,钢材6%,玻璃1~3%,石材1~2%,铝单板1~2%,铝塑板25%,镀锌铁皮25%,结构胶25%,耐侯胶30%,胶条5%,五金系统2%,不锈钢标准件5%,其它5%;铝型材的预算单价应考虑包装费及运输费用;石材、玻璃、铝板在计算工程量时不用扣除胶缝,但在计算单位含量时,石材、玻璃要按其净面积计算,铝板要按其展开面积计算含量。

玻璃、铝板、石材等为弧面或异型时,需单独统计和报价。

弧型幕墙的铝型材、钢材等需要弯弧时,应单独统计,另加弯弧加工费。

玻璃幕墙玻璃面材:分品种规格(弧面玻璃及其它异型玻璃单独统计)按图示尺寸以平米计算。

隐框玻璃幕墙不必扣除胶缝,明框幕墙玻璃应扣除一部分铝材占用面积(通常按玻璃嵌槽深度为15MM 计算玻璃的净尺寸)。

钢材:以千克计(先计算长度,再折算成重量)。

(表面处理可另行列项按展开面积计算)铝型材:包括竖龙骨、横龙骨、玻璃附框、扣盖、扣座、压块、连接铝角码、撞角码等,先分规格计算长度,再乘以各自线密度,以千克计算重量。

(不同表面处理方式的铝材应分开列项)密封胶:先按图计算出不同胶缝的长度,再折算成支数来计算(通常包装500毫升密封胶可打16毫米宽*10毫米深胶缝3米,包装592毫升密封胶可打16毫米宽*10毫米深胶缝3.5米)。

任意转角单拉索玻璃幕墙施工技术

任意转角单拉索玻璃幕墙施工技术

任意转角单拉索玻璃幕墙施工技术【摘要】作合理的球铰转角夹具,通过改良转角夹具的转角构造和外部造型,将幕墙的转角胶缝控制在设计范围内,内部球铰垫片解决了玻璃受力不均容易破损问题,增加了玻璃受水平荷载发生的变形能力。

【关键词】转角;幕墙;放线随着建筑业发展的突飞猛进和建筑技术水平的不断提高,以及人们审美观念不断提升和建筑节能理念的不断更新,促进了大量的造型新颖、技术含量高、漂亮美观的节能建筑幕墙出现。

大跨度单拉索幕墙充分体现了建筑节能和新材料、新技术的设计理念。

本工程单拉锁幕墙面积大,跨度大,其弧面造型和平面造型呈116°转角衔接,具有很强的艺术表现力。

由于转角呈现钝角,现有的转角夹具存在一定缺陷,玻璃安装后,阳角胶缝过大,达到60mm。

针对该转角位置技术难题,我公司通过多次的实践积累与课题攻关,扬长避短,总结经验,逐渐改良了适用于此幕墙的不锈钢球铰转角夹具。

目前该技术技术成熟,安全可靠。

其核心技术经临沂市科学技术局组织专家鉴定,达到了国内先进水平。

经临沂市综合保税区国际贸易服务中心装饰工程、临沂市府东大厦外装饰幕墙工程、临沂市民中心外幕墙工程等多个工程实践应用,均取得良好效果。

1 技术特点(1)通过模拟试验,制作合理的球铰转角夹具,适应各种单拉索幕墙转角的设置。

(2)根据图纸要求,随意定制不锈钢转角夹具的夹角,合理控制转角胶缝,保证整个拉索幕墙的整体性和连续性。

(3)施工简单,速度快,观感、质量有保证。

2 工艺原理通过模拟试验,制作合理的球铰转角夹具,通过改良转角夹具的转角构造和外部造型,将幕墙的转角胶缝控制在设计范围内,内部球铰垫片解决了玻璃受力不均容易破损问题,增加了玻璃受水平荷载发生的变形能力。

3 工艺流程及操作要点3.1工艺流程测量放线→预埋件埋设检查和确认→耳板安装→安装拉索→三次张拉预紧拉索→安装不锈钢球铰夹具→玻璃安装→调整及打胶清理3.2操作要点根据现场测量数据,利用CAD进行放线定位,现场校核。

拉索式点连接全玻璃幕墙设计计算要点简介

拉索式点连接全玻璃幕墙设计计算要点简介

拉索(杆)式点连接全玻璃幕墙设计计算要点一.索桁架1.荷载(作用)A.风荷载要考虑风振系数;B.地震按三水准设防,并考虑动移位移;C.分别计算荷载(作用)标准值与设计值。

2.内力分析A.强度验算取荷载(作用)设计值;B 挠度校核取荷载(作用)标准值;C.单向索桁架用“代梁”求推力H(x),“代梁”计算简图取集中荷载计算简图:M0(L/2)=npL/8 或M0(L/2)=(n2-1)PL/8n P=abq面D.双向索网可用交叉梁系“梁元法”分配荷载,将两方向索桁架简化为单向索桁架求解。

E.H(X)=M0(L/2)/f0H(Y)=qL3.预应力A.张拉控制应力值(σcon)。

钢索强度标准值取破断拉力(f PTK),且其值较高取0.10~0.2f PTK.;钢棒取屈服强度σ0..2,且其值较低取0.2~0.55f PYK(σ0.2) 。

B.预应力损失值(σL)。

应根据钢种和工艺分别计算五项中有关项。

拉杆式采用先锚固、后张拉工艺时可不计σL1 ;钢索可不计算σL4。

预应力损失总和:钢索不应小于80N/mm2、钢棒不应小于60N/mm2。

C.有效预应力值(σP0=σcon-ΣσL)。

不应小于(H(Y)/A)/cosα也不应大于是1.2(H(Y) /A)/cosα。

D.预应力产生的反推力H0=σP0* A*cosα。

4.强度验算A.荷载(作用)取设计值。

B.材料分项系数钢索K2=3/1.4=2.143、钢棒K2取1.087。

C.H L-H0=EAL2/24*(q2/H L2-q02/H02)D.索、棒H max=H0+H L T max=H max/cosα或T max=H max*√(1+16*f2/L2)σ=T max/A≤f sE..连系杆N=H max*tanασ=N/A≤f s5.挠度校核A.荷载(作用)取标准值;B.H LK-H0=EAL2/24*(q K2/H LK2-q02/H02)f=q K*L2/8H LKΔf=f-f0 Δf/L≤1/250C.始态时承力索、稳定索拉力(反推力)均为H0,索长为预拉后长度L0。

1 点支式(拉索式)玻璃幕墙工艺原理

1  点支式(拉索式)玻璃幕墙工艺原理

1 点支式(拉索式)玻璃幕墙工艺原理点支式玻璃幕墙一般分为玻璃肋驳接点支式玻璃幕墙和钢结构点支式玻璃幕墙两大类。

玻璃肋驳接点支玻璃幕墙主要靠吊挂受力,上下两片玻璃肋通过钢板和螺栓连接,玻璃和肋板又通过驳接件联为一体的玻璃幕墙,面玻所承受的风荷载和水平地震作用主要通过肋板传到主体结构上。

钢结构点支式玻璃幕墙是指采用钢结构作为面玻的支撑受力体系,在钢结构上伸出驳接件固定面玻的玻璃幕墙,支撑结构分为驳接式、桁架驳接式、拉杆驳接式、网索驳接式,玻璃四角的驳接件承受着风荷载和水平地震作用,钢结构可以是钢管、刚杆、方通,也可以采用拉杆或拉索组成。

2 点支式(拉索式)玻璃幕墙施工工艺点支式玻璃幕墙(钢结构式)工艺流程如图1:2.1 测量放线(1)根据建设单位提供的建筑物标高以及设计图纸,对幕墙所在位置进行测量放线,确定幕墙所在确切位置,核实结构总体标高,把各分层标高标在各层楼板边上,合理分解施工误差。

(2)墙面整体吊垂直,阴阳角找正套方。

(3)用经纬仪在墙面上放出纵横轴线,可在建筑物上弹墨线或用花蓝螺丝固定钢丝绳进行定位,确定驳接座、索桁架或钢结构桁架的安装位置。

2.2 预埋件埋设检查和确认幕墙施工时应对土建预埋的预埋件逐个检查。

要求预埋件标高偏差±10mm,埋件的位置与设计位置偏差≤20mm。

对超过上述标准的预埋件要进行调整,方可进行下道工序的安装。

所有预埋件均应作防锈处理。

并办理好预埋件交接验收记录,预埋件遗漏或位置偏差过大时,应根据幕墙设计重新补设预埋件,并进行后置埋件的抗拉拔力试验。

预埋件应重点检测标高以保证地锚底板面上的地坪装饰层厚度的要求。

2.3 钢结构体系安装钢结构支撑点支式玻璃幕墙是指采用钢结构作为支撑受力体系,在钢结构上伸出钢爪固定玻璃的方式。

所用的钢结构可以是钢构架、钢管、钢杆,施工时按设计图纸选用的材料进行安装。

安装应符合下列要求:(1)大型钢结构构件应作吊点设计,并应试吊。

(2)钢结构安装就位、调整后应及时紧固。

拉索幕墙计算书

拉索幕墙计算书

拉索幕墙系统计算第一节、立面幕墙荷载计算一、幕墙自重计算:立面幕墙:面板采用8+1.52PVB+8+12+10A夹胶钢化玻璃,自重标准值为:(8+8+10)×25.6=0.66 KN/m2 考虑其他,取0.75 KN/m2设计值:1.2×0.75=0.9 KN/m2二、风荷载计算地面粗糙程度:C基本风压:W0=0.4KN/m2(唐山,按50年一遇)体型系数:μS1=1.2计算高度:H=43.0 m瞬时风压阵风系数:βgz=1.7553高度变化系数:μZ=1.1703则拉锁幕墙风荷载标准值:W K=βgzμZμS1W0=1.7553×1.1703×1.2×0.4=0.98KN/m2 <1.0 KN/m取1.0 KN/m2则风荷载设计值:W=1.4×1.0=1.4KN/m2三、水平地震荷载计算抗震设防烈度:8度影响系数:α=0.16动力放大系数:β=5.0q EK:作用在幕墙上的地震荷载标准值q EK=α·β·G SK=0.16×5.0×0.75=0.6 KN/m2作用在幕墙上的地震荷载设计值:q E=γE·q EK=1.3×0.6=0.78 KN/m2γE:地震荷载作用效应分项系数,取γE=1.3,按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2.1条规定。

四、立面荷载组合1、风荷载和水平地震作用组合标准值计算ψW:风荷载的组合值系数,取ψW=1.0按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条ψE:地震作用的组合值系数,取ψE=0.5按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.3条q k=ψW·W+ψE·q E=1.0×1.0+0.5×0.6=1.30KN/m22、风荷载和水平地震作用组合设计值计算q=ψW·W+ψE·q E=1.0×1.4+0.5×0.78=1.79KN/m2第二节、雨篷荷载校核一、幕墙自重计算:雨棚构件重量荷载G AK:玻璃面板自重面荷载标准值玻璃面板采用10+1.52PVB+10夹胶钢化玻璃G AK=(10+10)×10-3×25.6=0.512 KN/m2G GK1:考虑各种零部件后的幕墙面板自重面荷载标准值G GK1=0.65 KN/m2二、风荷载计算地面粗糙程度:C基本风压:W0=0.4KN/m2(唐山,按50年一遇)体型系数:μS1=2.0计算高度:H=43.0 m瞬时风压阵风系数:βgz=1.7553高度变化系数:μZ=1.1703W K:作用在幕墙上的风荷载标准值W K=βgzμZμS1W0=1.7553×1.1703×2.0×0.4=1.64KN/m2r W:风荷载分项系数,取r W=1.4按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第3.2.5条W:作用在幕墙上的风荷载设计值W=r W·W K=1.4×1.64=2.30 KN/m2三、水平地震荷载计算抗震设防烈度:8度影响系数:α=0.16动力放大系数:β=5.0q EK:作用在幕墙上的地震荷载标准值q EK=α·β·G SK=0.16×5.0×0.65=0.52KN/m2作用在幕墙上的地震荷载设计值:q E=γE·q EK=1.3×0.52=0.68 KN/m2γE:地震荷载作用效应分项系数,取γE=1.3,按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2.1条规定。

单向单索幕墙结构设计

单向单索幕墙结构设计

构的挠曲变位,从而使以前各榀索桁架钢索的预应力损失L3。 其预应力损失可按下式计算:
L3=△*E/L
式中,各代表的含义:
△表示在施工过程中,由于后一榀索桁架的张拉,导致固定点处支承
结构的挠曲变位(mm); E 表示弹性模量,不锈钢钢绞线取 E=1.35x105( N/mm2);
L 表示张拉端至固定端直线距离(mm),如索桁架跨度。
⑵、预应力损失的相关因素
在采用张拉设备对钢索进行张拉后,由于锚具、摩擦等原因,会导致
预应力的损失,其损失主要由如下四方面因素引起:
A、张拉端锚具(固定端锚具没有预应力损失)变形引起的预应力损失
L1 锚具变形引起的预应力损失值可按下式计算
L1=a*E/L 上式中,各代表的含义:
a 表示张拉端锚具变形值(mm),钢绞线锚具取 a=2mm;
T0=-E*α*Т 式中,不锈钢线膨胀系数α=1.6x10-5(1/ oC) T0=1.35*105*1.6*10-5*(±40)= ±86.4( N/mm2) P0-T0=158-86.4=71.6 可见索不会松弛,是“稳定”的。 6、在重力作用下,竖向单索的应力值 G=0.8*1.2*1.825*8.4=14.7(kN) g= G/As=14.7*1000/399.84=36.8(N/mm2)
ε 索应变量 α 索热膨胀系数 Т 等效降温度数
按上两式计算,本项目有效预拉应力的等效降温度数为 73.15oC。考虑应力刚化与大位移小应变几何非线性。在水平荷载作 用下,按标准组合计算的水平位移结果详图二及水平位移结果表,按 设计值组合的索拉力结果详图三。
图二
水平位移结果表:
TABLE: Joint Displacements
[单索计算理论参见《悬索结构设计》第二版(沈世钊等编著)

幕墙材料计量方法知识

幕墙材料计量方法知识

幕墙材料计量方法知识幕墙是建筑物外围护墙的一种形式。

幕墙一般不承重,形似挂幕,又称为悬挂幕,即悬吊挂于主体构造外侧的轻质围墙。

下面由为大家的幕墙材料计量方法知识,欢迎大家阅读浏览。

面板的计量根本按面积(㎡)计算,详细如下:1、玻璃:平板按矩形面积计算,弯弧按展开矩形面积计算,飞边玻璃按外片的大片面积计算,其它除矩形或展开为矩形外的异型玻璃(含点玻、门玻璃)按最小外接矩形计算。

2、铝单板:a、按喷涂外露见光面积计算,正常范围内的折边(≤25㎜) 和加强筋不再另行计算面积,如超出折边范围需计算超出部分面积。

(板件的折边高度要求<详见合同文件《关于江河集团铝单板加工技术标准》>:板宽≤700㎜时,折边高度为15—20㎜之间调整;板宽>700㎜时折边高度为20㎜;R≤700㎜时,弧边折边高度为15㎜;700㎜10m时,折边高度按《关于江河集团铝单板加工技术标准》中的A、B折边高);b、板型的定义:平板、槽形板、转角板、普通弧形板均视为平板,弧形板拱高>300mm的板形及其它板形属于异形板,板件展开后长宽中最小尺寸超过1500mm的板为超宽板;3、石材:平板、L形板、槽形板及弧形板等按面积计量,根据详细合同情况核定倒棱、磨边、扶手、台阶等按延长米(m)计算。

4、铝塑板、阳光板、铝蜂窝板、陶板、千思板等其它面材按原材料面积(㎡)计算。

1、不锈钢板、彩钢板按实际面积(㎡)计算;2、不锈钢加工件按重量(Kg)计算,即:重量=加工件实际体积(m3) * 7.93 * 103Kg/ m3;3、钢材计量方法:按理论净重量(Kg)计算,即:重量=长度*线密度(参见五金手册);4、镀锌铁皮加工件的计量方法:按实际面积(㎡)计量;5、铝型材计量方法:按理论重量(Kg)计算,即:重量 = 线密度(Kg/m)* 长度(m),(线密度以开模时确定的理论线密度为准);6、铁件、钢构件计量方法:按理论重量(Kg)计算(加工件上的绑扎孔、定位中心孔及螺栓孔等加工孔不予扣除),焊缝不另计算,详细计量方法如下:a) 重量按理论净重量计算,即:重量(Kg)=体积(m3)*7.85*103Kg/ m3;b) 异形板四边形(不含)以上的按外接矩形计算,其它均按实际形状计算(切大角另议);7、钢构造计量方法:按理论净重量计算(Kg),即:重量(Kg)=体积(m3)* 7.85 * 103Kg/ m3;8、型材、钢材拉弯件的计量方法:拉弯加工型材长度计量按有效弧长计算,有效弧长按延长米(m)计算,加工图需留出型材两端夹持部分,两端合计不大于300mm,由设计出提料单并进展套材;1、胶:根据详细规格分别按支、组或桶计量,详细规格如下:如: 之江耐候密封胶 500 ml/支或305 ml/支之江双组份构造胶 198 L/组GE耐候密封胶 591.5ml/支GE双组份构造胶 208.2 L组DC791耐候密封胶 500 ml/支DC993双组份构造胶 177.9 L/组波士胶 600 ml/支石材干挂胶(大力士胶)15 Kg/桶发泡剂 750 ml/支(注意:发泡剂的实际使用量按膨胀55倍计算)玻璃胶 300 ml/支2、双面贴计量方法:依各规格按实际延长米(m)计算;3、保护膜、胶带计量方法:按实际使用面积(㎡)计算;4、美纹纸计量方法:按实际面积(㎡)计算,规格有18mm*30m、36mm*30m等;5、保温材料:如岩棉、玻璃棉、(挤塑)聚苯板按实际使用量(m?)计算(长m*宽m*厚m);硅酸铝纤维板依每张规格1200mm*600mm,厚度为20、30、40mm,密度300kg/ m?,实际使用量按重量(Kg)计算;玻镁板依每张规格1220mm*2440mm,厚度为5/6/8/10/12mm,按张计算;6、胶条计量方法:胶条以过磅重量(Kg)计量。

单层拉索在采光顶中的设计应用

单层拉索在采光顶中的设计应用
Bl A5 — — 5 。
拉索 张拉过程 中出现的问题 :拉索的一级张拉过程 比较正 常 ,在进行二级张拉的过程 中,当拉索 B3张拉完成后 ,现场 测量发现 ,支撑结构梁开始发生 明显扭转变形 ,支撑钢梁 X轴 方 向直径减小 2 rn y 9 i, 轴方 向直径增加 2 i, a ml 拉索之间夹 角 l 比原设计 6 0 有不 同程度 的增大 。 o 放置 2 4h后 , 再次测量发现 , 支撑钢梁发生更大的扭转变形 ,法向变形 有所 减小 , 有拉索 所 预紧力都不 同程度 的减小 ,其 中降 幅最小 的是拉索 B ,降 幅 3 3 .8%,从 136 P 减小到 9 .1k a 1 9 4 .5k a 3 P ,降幅最 大的是拉索 7 A5 ,降幅 5 . 45 3%,从 7.3 P 减小到 3 。6 P 。 1 ka 8 26 k a
支撑钢梁平面 内偏心受力原计算模型考虑拉索预紧力通过 支撑钢梁型心 ,实际情况是拉索拉力和支撑钢梁型心之间有一 个偏心 ,见图 4原方案 ,这个偏 心的存在会产生较大的扭矩 , 支撑钢梁 由于没有平面外方 向的约束 ,拉索张拉时支撑钢梁只 能依靠 自身的应变来约束拉索张拉产生的扭矩 ,随着拉索张拉 力逐渐增大 ,支撑钢梁扭转变形也将逐渐变得明显 。 支撑钢梁非对称侧向受力 。对圆环形支撑钢梁 ,承受侧 向 拉力的最理想状态应该为所有拉力完全对称的布置方式 。该项 目拉索方向与支撑钢梁 轴方 向夹角为 3 ,拉索传递给支撑 0。 钢梁的张拉力不完全对称 , 其 轴方 向较大 , 轴方 向较小 , Y 而 原设 计支撑钢梁线性河 度基本相同 ,张拉过程 中 ,随着 预紧力 Ⅱ 的加大 ,支撑钢梁 圆环在 X轴和 Y轴方 向将会发生明显 的不均 匀变形。 支撑钢梁 变形 引起拉索 预紧力损失 。拉索 预紧力依靠拉索 的应 变产 生 ,张拉 过程中 ,平面内偏 心侧 向拉力使 支撑钢梁发 生平面内扭转 ,和非对称侧 向拉力使 支撑 钢梁 发生在圆环平面 X轴和 Y轴方向不均匀变形 , 两种变形叠加减小拉索的应变 , 导 致拉索预 紧力损失 。 22 设计修改 _ 针对所出现问 的分析 , 题 对原没计图纸和计算模型进行修改。 支撑钢梁平面 内偏 心受 力。 支撑钢梁 由于不受平面外约柬 , 对支撑钢梁偏心受力 ,单纯增加钢梁 的剪切 刚度 ,对钢梁的计 算基本不起作用 ,必须减少对钢梁 的扭矩 ,修改方案采用在钢 梁型心 的相反方 向设置拉索 ,平衡原拉索对钢梁的偏心拉力 , 见 图 4调整方案。 支撑钢梁非对称侧 向受力。减小钢梁的绕度 ,直接的办 法 是增加钢梁的刚度 ,拉索张拉过程 中,钢梁 轴方 向对刚度需 求较大 , Y轴 方向对钢梁需 求较 小 , 要维 持张拉后钢梁 的变形 比较均匀 , 必须对钢梁 X轴 和Y轴进 行不 同程度的加强 , 图 2 见 。 拉索 内应 力对 温度变 化 比较 敏感 ,温度变 化时 ,支撑钢梁 随 拉索 的变形也将 发生 变形 , 由于支 撑钢梁 承受侧 向拉力在 不 同方 向大小不 同 ,其 环向 刚度 大小 不同 ,计算结果 显示 ,考 虑发生 8 ℃温差 时 ,钢 梁 轴 和 Y轴方 向法 向变 形的差值 O 达到 4 .m 说 明对支撑 钢梁 局部增加 刚度 的方案不合 理 。 1 m, 7 钢梁 不均 匀变形是 由于拉索传 递不均 匀侧 向力 引起 ,原设计
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

单层拉索式玻璃幕墙中拉索的计算
摘要:拉索式玻璃幕墙中拉索结构的受力分析复杂而繁琐,本文介绍了拉索的简单手算方法及SAP2000有限元计算方法。

通过理论推导出了拉索计算“代梁”方法及索长的简化计算公式,通过公式可以简单快速的计算出拉索的直径及预拉力的大小。

关键词:单层拉索式玻璃幕墙、计算、拉索截面、预拉力、SAP2000
一、概述
拉索式点支式玻璃幕墙由玻璃面板、拉索结构以及支撑体系组成,由于它具有良好的通透性而被大量应用于酒店、写字楼大堂。

拉索结构的受力分析也成为设计师必然面对的问题。

索是理想柔性的,既不能承受压力也不能承受弯矩,必须通过施加适当的预拉力,使拉索处于初始平衡状态才能承受外部荷载作用。

外部荷载作用下拉索的挠度变形远超拉索截面尺寸,计算中需要考虑几何非线性,这给设计师增加了计算的难度。

通常在设计中,手算时,结合荷载计算,经过试算、调整来确定拉索的直径和预拉力的大小;使用有限元软件时,也需要反复试算来确定拉索直径和预拉力大小。

这些步骤繁琐重复,工作量巨大,本文介绍了手算的简易计算方法:根据拉索的静力平衡方程,手算出拉索最大内力,确定拉索直径,由索长公式计算出拉索的初始预拉力,来确定拉索的初始平衡状态。

本文主要介绍单层拉索式幕墙中拉索的手算方法、SAP2000有限元计算方法及其两种计算结果的比较,以供后来者参考。

二、拉索截面的选取方法
索计算理论推导时,两条基本假设:
1. 索是理想柔性的,既不能受压,也不能受弯;
2. 索的材料符合胡克定律,也就是说应力和应变符合线性关系。

根据《悬索结构设计》单索计算理论可知
情形一竖向荷载沿跨度均布的情形
索的抛物线平衡方程(1)
可求出索内的水平张力(2)
代回式(1)后,可得(3)
索各点张力(4)
当索曲线比较平缓时,(dz/dx)2 与1比较是微量,于是有T=H。

情形二荷载沿索长均布的情形
索的悬链线平衡方程(5)
将悬链线与抛物线作比较,当二者在跨中处的垂度f相同时,两条曲线基本重合。

由于悬链线的计算比较复杂,在实际应用中,荷载沿索长均布的情形,可以按抛物线计算。

情形三 qz按任意规律分布的情形
悬索的宏观形式的平衡方程(6)
由以上三种情形可以得出一条重要的结论:如果将两支点的连线作为索曲线竖向坐标的基线,则索曲线的形状与承受同样荷载的简支梁弯矩图完全相似。

用简支梁作为“代梁”来分析拉索的内力。

当两支座等高时,均布荷载作用下,索最大张力计算公式为H=M(x)/z=q*L2/8/z,也就是,根据JGJ257-2012索结构技术规程中索网的最大挠度与跨度之比的要求,可以得出f的
最大值,带入式(2)算出索的最大张力,根据索的最大张力来选定索的截面。

三、初始预拉力的确定
拉索幕墙的预拉力大小,应保证在各种可能荷载作用下,任意一根索都不发生松弛,且
保持一定大小的张力储备。

由于预应力钢筋的松弛损失,预拉力可以尽可能高一些。

但不是
越高越好,拉索承受的最大轴向拉力设计值超过拉索极限抗拉力标准值的话,拉索就会破断。

由上节可知在已知拉索挠度时可以计算出拉索的实际拉力Hw,拉索在外荷载作用下变形,意味着拉索在初始预拉力状态下再一次拉伸,达到稳定状态。

那么我们就可以得出初始预拉
力P=Hw-ΔHw,其中ΔHw为初始预拉力状态下索变形引起的张力增加量。

那么拉索变形后的
二次伸长量就是本节计算的重点。

索长的计算公式:
(7)
式(3)对x求导可得
(8)
带入式(8),可得索的长度为
(9)
当两支座等高时,简化为
(10)
那么拉索在外荷载作用下的变形量ΔL=S-L=8f2/3L (11)
索变形产生的张力增加量ΔHw=ΔL/L*Es*As(12)
将式(2)、(11)、(12)带入式P=Hw-ΔHw进而算出初始预拉力的大小。

四、数值计算
某工程竖向单拉索幕墙,拉索高20.6m,拉索间距1.5m,标准风压1.0kPa,玻璃分格
1.5m x
2.06m,拉索按承受均布荷载作用考虑,计算适合的不锈钢索径与预拉力。

计算索在风荷载作用下变形稳定后索内张力Hw,选取适当索径:
根据规范JGJ257-2012索结构技术规程 3.2.15 单层平面索网玻璃幕墙的最大挠度与跨度之比不宜大于1/45。

最大允许变形f=1/45*20.6m=457.8mm
最大允许变形下索内张力:
Hw=1.4*1.0kPa*20.6m*20.6m/8/(1/45*20.6m)=243kN
根据规范JGJ257-2012索结构技术规程 5.6.1拉索的抗力分项系数取2.0,因此选取拉索的破断拉力P≥2*Hw=486kN,选取Φ28的不锈钢拉索,拉索截面积As=463.71mm2,破断拉力
为544.63kN。

计算拉索预拉力:
初始预拉力状态下索变形
ΔL=8f2/3L =8*(1/45*20.6m)2/3/20.6m=27mm
初始预拉力状态下索变形引起的张力增加量
ΔHw=ΔL/L*Es*As=27/20600*130000*463.71=79kN
初始预拉力T=Hw-ΔHw=243kN-79kN=164kN
五、SAP2000计算实例
SAP2000计算实例
运用SAP2000 V15.2版本进行计算,定义-材料属性-定义截面属性-索截面直径28,定义
荷载工况-非线性P-Δ和大位移,绘制拉索-指定索目标力-指定节点荷载-分析计算。

低版本SAP2000软件中没有索模块,通常用框架来模拟拉索,因为拉索没有刚度,因此
定义截面属性时需要对框架截面刚度进行修正。

高版本SAP2000软件,已经开发了索模块,
系统默认拉索没有刚度,只需要直接定义索截面就可以。

SAP2000计算中,荷载的施加通长有三种方法:一种是直接指定节点荷载,这种方法不
需要建玻璃面板,直接对拉索的特定节点指定荷载就可以进行荷载分析,这种计算模型是理
想化保守的计算模型,不考虑率玻璃对结构的影响,最接近理论数据;第二种是建立虚面通
过虚面直接导荷载到节点,这种方法与第一种是相同的原理,如果面板不规则时,节点的受
力可能与实际有出入,但是这些微小的出入对于拉索的计算影响不大,还省去了设计师每块
玻璃算荷载的繁琐工作;第三种建立玻璃面板通过面板导荷载到节点,或者施加面荷载,这
种计算方法由于玻璃刚度的影响,拉索的挠度计算不够精确,靠玻璃自身刚度来抵抗一部分荷载的假设增加了玻璃破损的风险,不推荐使用。

现把手算方法与SAP2000有限元计算方法两种方法计算出的结果进行对比,如下:
由上文表格可知,拉索承受均布荷载作用下,手算结果与软件计算结果基本一致,误差较小,两种方法可以通用。

六、结论
在实际设计中,单层索网玻璃幕墙的拉索计算,简单结构可以结合拉索的受力形式,根据拉索的静力平衡方程,手算出拉索最大内力,确定拉索直径,反推出拉索的初始预拉力。

对于索网受力复杂结构可以结合手算截面及预拉力大小进行建模,运用有限元软件来调整索径跟预拉力大小。

本文用风荷载作用下拉索的受力计算来进行举证,地震荷载作用下也同样适用;对于温度、自重作用一般为线性作用在拉索上,在设计时,线性叠加两种作用的荷载即可。

参考文献:
1、悬索结构设计沈世钊徐崇宝赵臣著中国建筑工业出版社 1997
2、单层索网幕墙中拉索的简介计算法白东升杨庆年南阳理工学院学报 2013
3、建筑幕墙与采光顶设计施工手册张芹中国建筑工业出版社 2006
4、索结构技术规程 JGJ257-2012。

相关文档
最新文档