单索幕墙计算书参考(9.17)

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第二章、荷载计算

一、幕墙自重荷载计算

玻璃采用TP12LOW-E+12A+ TP12钢化中空玻璃，根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003表5.3.1条规定。

玻璃重力密度：25.6 KN/m3

玻璃自重面荷载标准值：

G GK=（12+12）×10-3×25.6=0.615 KN/m2

考虑到其他构件，玻璃幕墙自重面荷载标准值取：

G GK=0.7 KN/m2

幕墙面板自重面荷载设计值：

G G=γG·G GK=1.2×0.7=0.84 KN/m2

自重作用效应分项系数取γG=1.2，按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.4.2.1条规定。

二、水平地震荷载计算

抗震设防烈度：8度

αmax：水平地震影响系数最大值，取αmax=0.16

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003表5.3.4条规定

动力放大系数：β=5.0

q EK：作用在幕墙上的地震荷载标准值

q EK=α·β·G GK=0.16×5.0×0.7=0.56 KN/m2

q E：作用在幕墙上的地震荷载设计值：

q E=γE·q EK=1.3×0.56=0.728 KN/m2

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。

三、风荷载计算

计算说明：索网幕墙高9.31m，经过综合考虑计算高度取10 m。

地面粗糙程度：C

唐山地区基本风压：W0=0.4KN/m2（按50年一遇）

计算高度：H MAX=10 m

局部风压体形系数μS1 ：正风压大面，取1.2；负风压大面，取-1.2；

瞬时风压阵风系数：βgz=2.0978

高度变化系数：μZ=0.74

作用在幕墙上的风荷载标准值：

正风压：

W K=βgzμZμS1W0

= 2.0978×0.74×1.2×0.4

=0.745 KN/m2 <1.0 KN/m2

取W K=1.0 KN/m2

负风压：

W K=βgzμZμS1W0

= 2.0978×0.74×1.2×0.4

=0.745 KN/m2 <1.0 KN/m2

取W K=-1.0 KN/m2

风荷载设计值：

W=γG×W K=1.4×1.0=1.400 KN/m2

风荷载作用分项系数γG=1.4，按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第 5.4.2.1条规定。

四、温度荷载

索施工时处于室外，正常工作处于室内，按80摄氏度温差考虑，温度作用效应分项系数取1.4；线膨胀系数：不锈钢索1.20×10-5，钢材1.2×10-5。

温度作用标准值： T K=80 o C

温度作用设计值： T=1.4×80 o C=112 o C

五、荷载工况组合

综合考虑各种荷载工况，选取最不利的荷载工况如下：

挠度计算荷载组合：恒载标准值+1.0×预应力+风荷载标准值+0.2×温度升高引起的

荷载

强度计算荷载组合： 1.2×恒载标准值+1.0×预应力+1.4×风荷载标准值+0.5×1.3

×地震荷载标准值+0.2×1.4×温度下降引起的荷载

第三章、索结构计算

一、计算说明

力学模型说明：本工程采用竖向单索支撑玻璃，采用φ16(1×19)和φ19.5(1×37)不锈钢索，竖向单索属于柔性结构，靠较大变形来平衡水平方向的荷载。竖索同时还要承受幕墙自重。

1.来自坚朗供应商提供索的资料

拉索断面参数与力学性能

竖索φ16(1X19)拉索拉力设计值： F=181.52/1.8＝100.8 KN

竖索φ19.5(1X37)拉索拉力设计值：F=255.6/1.8＝142 KN

根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003第5.2.5条的规定

2.钢结构设计

钢构件材质为Q235B，拉索上部钢梁为热轧工字钢22b,门框两侧立柱和门框横梁为H 型钢HW400X400,门框中部立柱为箱形构件□400X150X10。

二、建立Ansys模型

1.模型计算采用有限元计算软件Ansys9.0

2.模型单元：

钢构件部分采用BEAM189；不锈钢拉索部分采用LINK10。

3.构件截面参数

根据幕墙施工图建立有限元模型，有限元模型中各对应部位的构件截面尺寸根据幕墙施工图所示。

4.支座条件

根据幕墙施工图拉索上端通过22b工字钢与主体结构连接，下端与门框横梁连接；

门框立柱下端与主体结构连接。

5.荷载施加

幕墙恒荷载、风荷载、地震作用按节点荷载施加；幕墙温度作用按均布温度施加，幕墙钢索预应力按初始应变施加。

6. 各种梁单元截面特性如下：