1、 拉索幕墻系統(tǒng)計算第一節(jié)、立面幕墻荷載計算一、幕墻自重計算: 立面幕墻： 面板采用8+1.52PVB+8+12+10A夾膠鋼化玻璃，自重標(biāo)準(zhǔn)值為： （8+8+10）×25.6=0.66 KN/m2 考慮其他，取0.75 KN/m2 設(shè)計值：1.2×0.75=0.9 KN/m2二、風(fēng)荷載計算地面粗糙程度：C基本風(fēng)壓：W0=0.4KN/m2（唐山，按50年一遇）體型系數(shù)：S1=1.2計算高度：H=43.0 m瞬時風(fēng)壓陣風(fēng)系數(shù)：gz=1.7553高度變化系數(shù)：Z=1.1703則拉鎖幕墻風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：WK=gzZS1W0=1.7553×1.1703×1.2

2、15;0.4=0.98KN/m2 <1.0 KN/m 取1.0 KN/m2則風(fēng)荷載設(shè)計值： W=1.4×1.0=1.4KN/m2三、水平地震荷載計算抗震設(shè)防烈度：8度影響系數(shù)：=0.16動力放大系數(shù)：=5.0qEK：作用在幕墻上的地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值qEK=··GSK=0.16×5.0×0.75=0.6 KN/m2作用在幕墻上的地震荷載設(shè)計值：qE=E·qEK=1.3×0.6=0.78 KN/m2E：地震荷載作用效應(yīng)分項系數(shù)，取E=1.3，按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003第.1條規(guī)定。四、立面荷載組合1、風(fēng)荷載和

3、水平地震作用組合標(biāo)準(zhǔn)值計算W：風(fēng)荷載的組合值系數(shù)，取W=1.0按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003第5.4.3條E：地震作用的組合值系數(shù)，取E=0.5按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003第5.4.3條qk=W·W+E·qE=1.0×1.0+0.5×0.6=1.30KN/m2 2、風(fēng)荷載和水平地震作用組合設(shè)計值計算q=W·W+E·qE=1.0×1.4+0.5×0.78=1.79KN/m2第二節(jié)、雨篷荷載校核一、幕墻自重計算:雨棚構(gòu)件重量荷載GAK：玻璃面板自重面荷載標(biāo)準(zhǔn)值玻璃面板采用10+1.52PV

4、B+10夾膠鋼化玻璃GAK=（10+10）×10-3×25.6=0.512 KN/m2GGK1：考慮各種零部件后的幕墻面板自重面荷載標(biāo)準(zhǔn)值GGK1=0.65 KN/m2二、風(fēng)荷載計算地面粗糙程度：C基本風(fēng)壓：W0=0.4KN/m2（唐山，按50年一遇）體型系數(shù)：S1=2.0計算高度：H=43.0 m瞬時風(fēng)壓陣風(fēng)系數(shù)：gz=1.7553高度變化系數(shù)：Z=1.1703WK：作用在幕墻上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 WK=gzZS1W0=1.7553×1.1703×2.0×0.4=1.64KN/m2 rW：風(fēng)荷載分項系數(shù)，取rW=1.4按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB500

5、09-2001第條W：作用在幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計值 W=rW·WK=1.4×1.64=2.30 KN/m2三、水平地震荷載計算抗震設(shè)防烈度：8度影響系數(shù)：=0.16動力放大系數(shù)：=5.0qEK：作用在幕墻上的地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值qEK=··GSK=0.16×5.0×0.65=0.52KN/m2作用在幕墻上的地震荷載設(shè)計值：qE=E·qEK=1.3×0.52=0.68 KN/m2E：地震荷載作用效應(yīng)分項系數(shù)，取E=1.3，按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003第.1條規(guī)定。四、雪荷載計算S0: 唐山地區(qū)50年重現(xiàn)期基本

6、雪壓，取S0 =0.35 KN/m2，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001附表D.4規(guī)定r:積雪分布系數(shù)，取1.0，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001 表第1項規(guī)定雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 SK =r×S0 =0.35 KN/m2雪荷載設(shè)計值 S =Q×SK=1.4×0.35=0.49 KN/m2Q：可變荷載的分項系數(shù)，取Q=1.4，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001第 條規(guī)定五、活荷載計算qCK:屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，取qCK=0.5 KN/m2，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001表規(guī)定?；詈奢d設(shè)計值 qC=Q×qCK=1.4×

7、0.5=0.7 KN/m2Q：可變荷載的分項系數(shù)，取Q=1.4，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001第 條規(guī)定六、荷載組合（雨蓬） 當(dāng)風(fēng)荷載起控制作用時為最不利狀態(tài)，荷載大小為：（方向向下）標(biāo)準(zhǔn)值：qk= GK +c·qck +w·Wk +E·qEk=0.65+0.7×0.5+1.0×1.0+0.5×0.52=2.26 KN/m2設(shè)計值：q=G·GK+c·qc+w·W+E·qE=1.2×0.65+0.7×0.7+1.0×1.4+0.5×0.68=3.

8、01KN/m2第三節(jié)、拉索幕墻荷載一、 計算說明拉索幕墻采用36拉索（雙索）固定在門式桁架上，承擔(dān)者幕墻傳遞的荷載。面板分格大小為2050×2720mm，四點支撐，通過撥接爪給拉索傳遞集中力。另外則二層位置懸挑7835mm龍骨作為雨篷支撐，雨篷主龍骨間距2050mm。二、材料參數(shù) 1、 鋼型材參數(shù)： 主龍骨：500×500×24×24方鋼管 Q235材質(zhì) 次龍骨：300×300×18×18方鋼管 Q235材質(zhì)注：1、撓度允許值取跨度的1/3002、強(qiáng)度允許值205N/mm22、索參數(shù)如下： 直徑有效截面積彈性模量最小破斷力張

9、拉控制力橫索36765.51mm21.4×105MPa821.53KN321.5KN豎索36765.51mm21.4×105MPa821.53KN321.5KN平衡索36765.51mm21.4×105MPa821.53KN214.3KN材質(zhì)為:1、316不銹鋼，2、線膨脹系數(shù)：1.8×10-5 注：1、撓度允許值取跨度的1/602、抗拉承載力設(shè)計值取最小破斷力的1/1.8三、荷載計算1、面板自重荷載： 標(biāo)準(zhǔn)值：0.75KN/mm2 設(shè)計值：0.90KN/mm2 2、面板自重集中荷載：（面板分格大小2050×2720mm） 標(biāo)準(zhǔn)值：0.75&#

10、215;2.05×2.72=4.20KN 設(shè)計值：0.9×2.05×2.72=5.02KN3、面板水平荷載： 標(biāo)準(zhǔn)值（風(fēng)荷載）：1.3KN/mm2 設(shè)計值（水平荷載組合）：1.79KN/mm2 4、水平荷載集中標(biāo)準(zhǔn)值： 標(biāo)準(zhǔn)值：1.3×2.05×2.72=7.25KN 設(shè)計值：1.79×2.05×2.72=9.98KN5、雨篷荷載面荷載 標(biāo)準(zhǔn)值（風(fēng)荷載）：2.26KN/mm2 設(shè)計值（水平荷載組合）：3.01KN/mm2 6、雨篷荷載線荷載 （雨篷主龍骨荷載寬度2050mm） 標(biāo)準(zhǔn)值：2.26×2.05=4.633

11、KN/m 設(shè)計值：3.01×2.05=6.17KN/m7、門架荷載（門架自重荷載高度4500mm 水平荷載寬度2250mm） 豎向線荷載：標(biāo)準(zhǔn)值：0.75×4.5=3.38KN/m 設(shè)計值： 0.9×4.5=4.05KN/m 水平線荷載：標(biāo)準(zhǔn)值：1.3×2.25=2.93KN/m 設(shè)計值： 1.79×2.25=4.03KN/m 8、溫度荷載： 升溫 +40° 降溫-40°四、工況分析Com1： 溫度荷載T 保證拉索在+40°下索預(yù)應(yīng)力不損失；保證在-40°下索不會拉斷。 驗算強(qiáng)度：Com2：立面幕墻荷載（

12、設(shè)計值）+雨篷荷載（設(shè)計值）+門架荷載（設(shè)計值）+0.5×（+40°） Com3：立面幕墻荷載（設(shè)計值）+雨篷荷載（設(shè)計值）+門架荷載（設(shè)計值）+0.5×（-40°）驗算變形：Com4：立面幕墻荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）+雨篷荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）+門架荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）+0.5×（+40°） Com5：立面幕墻荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）+雨篷荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）+門架荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）+0.5×（-40°）五、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核 我們采用有限元軟件ansys11.0 來對索結(jié)構(gòu)進(jìn)行校核，我們選取四根索作為代表來進(jìn)行校核。 Com1校核： 升溫40° ：升

13、溫40度下索的伸長量 ：（索最長29100mm）L溫= 40×1.8×10-5×29100=20.95mm 張拉控制力引起的伸長量：L力=321500/765.51/（1.4×105）×29100=87.3mm L力=87.3mm> L溫=20.95 mm pass降溫40° ：降溫40度下索的收縮量 ：L溫= 40×1.8×10-5×29100=20.95mm 收縮20.95mm引起的預(yù)應(yīng)力增加為： F溫=20.95/29100×1.4×105×765.51=77.2

14、KN 則索的最大拉力為：77.2+321.5=398.7KN <821.53/1.8=456KN PASSCom2校核：（計算采用國際單位牛和米） 立面幕墻荷載（設(shè)計值）+雨篷荷載（設(shè)計值）+門架荷載（設(shè)計值）+0.5×（+40°）經(jīng)過計算得到： 鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核：經(jīng)過計算得到鋼結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力為188 N/mm2<205 N/mm2 pass索抗拉校核： 由上述可知，索的最大拉力為331.8KN<821.53/1.8=456KN PASSCom3校核：（計算采用國際單位牛和米）立面幕墻荷載（設(shè)計值）+雨篷荷載（設(shè)計值）+門架荷載（設(shè)計值）+0.5×

15、（-40°）經(jīng)過計算得到鋼結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力為193 N/mm2<205 N/mm2 pass索抗拉校核：由上述可知，索的最大拉力為352.46KN<821.53/1.8=456KN PASS六、結(jié)構(gòu)變形校核Com4：立面幕墻荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）+雨篷荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）+門架荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）+0.5×（+40） 索變形： 由上述計算可知，最大撓度為295.3mm， 豎索跨度18000mm，允許變形18000/60=300mm>295.3mm pass 鋼結(jié)構(gòu)豎向變形： 由上述計算可知，最大撓度為26.2mm， 龍骨跨度29200mm，允許變形29200/300=97.33

16、mm>26.2mm pass鋼結(jié)構(gòu)水平變形：水平方向上，鋼架相當(dāng)于懸挑體系，懸挑高度h=32150mm，則允許變形32150×2/300=214mm>173.3mm pass雨篷變形： 雨篷最大變形為47.7mm，龍骨懸挑8000mm，允許撓度8000×2/300=53.3mm>47.4mm pass Com5：立面幕墻荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）+雨篷荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）+門架荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）+0.5×（-40） 索變形： 由上述計算可知，最大撓度為277.0mm， 豎索跨度18000mm，允許變形18000/60=300mm>277.0mm pass 鋼結(jié)構(gòu)豎向變形： 由上述計算可知，最大撓度為43.5mm