索網(wǎng)幕墻計算分析編制：楊競索網(wǎng)幕墻計算分析編制：楊競1一.工程概況說明計算工程背景：成都東客站索網(wǎng)幕墻工程所在城市：成都工程所屬建筑物地區(qū)類別：C類工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度：7度（0.10g）工程基本風壓：0.3kN/m2一.工程概況說明計算工程背景：成都東客站索網(wǎng)幕墻2二.荷載計算1.風荷載2.地震荷載3.溫度荷載4.荷載組合二.荷載計算1.風荷載31.風荷載標高為31.2m處風荷載計算W0:基本風壓

W0=0.30kN/m2βz:31.2m高處風振系數(shù)對15m以下取2；

15m以上25m以下取2.25；

25m以上40m以下取2.45；

40m以上取2.7。1.風荷載標高為31.2m處風荷載計算4μz:31.2m高處風壓高度變化系數(shù)(按Ｃ類區(qū)計算):(GB50009-2001)(2006年版)μz=0.616×(Z/10)0.44=0.616×(31.2/10)0.44=1.016μs:風壓體型系數(shù)(墻面區(qū))取μs=1.2風荷載標準值:WkWk=βz×μz×μs×W0

(GB50009-2001)（2006年版）

=2.45×1.016×1.2×0.300=0.896kN/m2

因為Wk≤1.0kN/m2，取Wk=1.0kN/m2，按

JGJ102—2003第5.3.2條采用。μz:31.2m高處風壓高度變化系數(shù)(按Ｃ類區(qū)計算):52.地震荷載qEAk:地震作用設(shè)計值(KN/m2)GAk:玻璃幕墻構(gòu)件(包括玻璃和框)的平均自重:500N/m2垂直于幕墻平面的均布水平地震作用標準值:

qEAk=5×αmax×GAk=5×0.080×500.000/1000=0.200kN/m2

3.溫度荷載計算中溫差極限值為-15℃～40℃

拉索的線膨脹系數(shù)為1.6×10-52.地震荷載qEAk:地震作用設(shè)計值(KN/m2)3.溫64.荷載組合單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)是典型的幾何非線性結(jié)構(gòu)，《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（2006版）規(guī)定的基本組合表達式不適用于這種結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)的計算，否則會使其安全系數(shù)降低，因此，在單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)計算時，承載能力極限狀態(tài)的荷載也采用荷載標準值，拉索總安全系數(shù)取值為2.5。4.荷載組合單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)是典型的幾何非線性結(jié)構(gòu)，《建筑7（1）正常使用極限狀態(tài)①1.0×恒載+1.0×預(yù)拉力＋1.0×風荷載②1.0×恒載+1.0×預(yù)拉力＋1.0×風荷載＋0.7×(+40℃)③1.0×恒載+1.0×預(yù)拉力＋1.0×風荷載＋0.7×(-15℃)（2）承載能力極限狀態(tài)①1.0×恒載+1.0×預(yù)拉力＋1.0×風荷載＋0.5×地震荷載②1.0×恒載＋1.0×預(yù)拉力＋1.0×風荷載＋0.7×(+40℃)③1.0×恒載＋1.0×預(yù)拉力＋1.0×風荷載＋0.7×(-15℃)（1）正常使用極限狀態(tài)8三.拉索計算1.說明2.計算模型3.計算結(jié)果三.拉索計算1.說明91.說明

1）面板：玻璃面板采用10Low-E+12A+10中空鋼化玻璃。

2）鋼型材：橫向鋼梁采用材質(zhì)Q235B的1100×600×26×26箱型鋼梁，表面氟碳噴涂處理；頂部鋼桁架采用材質(zhì)Q345鋼，表面氟碳噴涂處理。

3）拉索：本系統(tǒng)只設(shè)有豎向索，不設(shè)橫向索，豎索選用Φ22mm的不銹鋼鋼絞線，具體參數(shù)如下表所示：表1拉索材料性能的參數(shù)規(guī)格（mm）結(jié)構(gòu)金屬斷面積（mm2）鋼絲直徑（mm）最小破斷力（kN)彈性模量（105N/mm2）線膨脹系數(shù)φ221×61286.272.44325.021.291.66×10-51.說明規(guī)格（mm）結(jié)構(gòu)金屬斷面積（mm2）鋼絲直徑（mm102.計算模型采用3D3S軟件對單層索網(wǎng)幕墻結(jié)構(gòu)進行數(shù)值模擬分析，拉索的預(yù)拉力經(jīng)過反復(fù)驗算后確定。對結(jié)構(gòu)在3D3S軟件中，采用如下考慮：1)分析類型：非線性結(jié)構(gòu)、靜態(tài)；2)邊界條件：豎向索與頂部鋼梁均為鉸接；3)荷載以集中力形式施加在模型上。計算見下圖：2.計算模型采用3D3S軟件對單層索網(wǎng)幕墻結(jié)構(gòu)進行數(shù)11最大拉力最大擾度最大拉力最大擾度123.計算結(jié)果初始預(yù)拉力：預(yù)估預(yù)拉力=最小破斷力×（0.15～0.25）

=325.02×（0.15～0.25）

=48.75～81.26kN

取預(yù)拉力=50kN拉力值N=113.121KN<最小破斷力／2.5＝130.008KN最大擾度df=376.609mm<L/50=21000/50=420mm以上計算結(jié)果均滿足規(guī)范和設(shè)計要求！3.計算結(jié)果初始預(yù)拉力：13單層單向索3D3S操作步驟單層單向索3D3S操作步驟141.繪制2000*1490的單索結(jié)構(gòu)，如下圖所示。1.繪制2000*1490的單索結(jié)構(gòu)，如下圖所示。152.將索打斷，打斷后的樣式如下圖所示。結(jié)構(gòu)編輯→打斷→直線兩兩相交打斷2.將索打斷，打斷后的樣式如下圖所示。結(jié)構(gòu)編輯→打斷→直線兩16

3.點擊結(jié)構(gòu)編輯→添加桿件，定義索的截面為φ22,

截面類型選擇圓鋼及索。雙擊

3.點擊結(jié)構(gòu)編輯→添加桿件，定義索的截面為φ22,

截174.定義材性雙擊材性，出現(xiàn)如下對話框。雙擊材性1，定義材性，定義后結(jié)果如下圖所示。雙擊4.定義材性雙擊材性，出現(xiàn)如下對話框。雙擊材性1，定義材性，185.點擊構(gòu)件屬性→定義只拉單元→選擇預(yù)定義單元5.點擊構(gòu)件屬性→定義只拉單元→選擇預(yù)定義單元196.點擊構(gòu)件屬性中的節(jié)點邊界，給索施加節(jié)點約束。126.點擊構(gòu)件屬性中的節(jié)點邊界，給索施加節(jié)點約束。12207.節(jié)點約束定義后的圖形如下7.節(jié)點約束定義后的圖形如下218.點擊內(nèi)力分析→計算內(nèi)容選擇及執(zhí)行→初始狀態(tài)

確定→計算參數(shù)→非線性初始態(tài)

9.建筑用索定義→定義主動索→定義→選中所有索

單元→計算8.點擊內(nèi)力分析→計算內(nèi)容選擇及執(zhí)行→初始狀態(tài)

確定→計2210.點擊施加節(jié)點荷載，給所有節(jié)點施加Z向-0.6KN

的恒荷載。10.點擊施加節(jié)點荷載，給所有節(jié)點施加Z向-0.6KN

23

11.內(nèi)力分析→初始態(tài)計算結(jié)果顯示查詢→內(nèi)力顯示

11.內(nèi)力分析→初始態(tài)計算結(jié)果顯示查詢→內(nèi)力顯示2412.施加節(jié)點荷載→施加X向1KN風荷載

施加活荷載→施加X向0.2KN活荷載

施加溫度增量→（-15℃—40℃）12.施加節(jié)點荷載→施加X向1KN風荷載

施加活荷載2513.內(nèi)力分析→計算內(nèi)容選擇及執(zhí)行→非線性分析→非線性荷載態(tài)→計算13.內(nèi)力分析→計算內(nèi)容選擇及執(zhí)行→非線性分析→非線性荷載態(tài)2614.定義工況，組合14.定義工況，組合2715.內(nèi)力分析→非線性分析結(jié)果顯示查詢→顯示內(nèi)力

內(nèi)力分析→非線性分析結(jié)果顯示查詢→顯示位移最大內(nèi)力最大位移15.內(nèi)力分析→非線性分析結(jié)果顯示查詢→顯示內(nèi)力

內(nèi)力28單層雙向索3D3S操作步驟單層雙向索3D3S操作步驟291.繪制2000*1490的單索結(jié)構(gòu)，豎向索共9根,橫向索

12根。

2.將索打斷，結(jié)構(gòu)編輯→打斷→直線兩兩相交打斷。

1.繪制2000*1490的單索結(jié)構(gòu)，豎向索共9根,橫向索

30

3.點擊結(jié)構(gòu)編輯→添加桿件，定義索的截面為φ22,

截面類型選擇圓鋼及索。雙擊

3.點擊結(jié)構(gòu)編輯→添加桿件，定義索的截面為φ22,

截314.定義材性雙擊材性，出現(xiàn)如下對話框。雙擊材性1，定義材性，定義后結(jié)果如下圖所示。雙擊4.定義材性雙擊材性，出現(xiàn)如下對話框。雙擊材性1，定義材性，325.點擊構(gòu)件屬性→定義只拉單元→選擇預(yù)定義單元5.點擊構(gòu)件屬性→定義只拉單元→選擇預(yù)定義單元336.點擊構(gòu)件屬性中的節(jié)點邊界，給索施加節(jié)點約束。126.點擊構(gòu)件屬性中的節(jié)點邊界，給索施加節(jié)點約束。12347.節(jié)點約束定義后的圖形如下7.節(jié)點約束定義后的圖形如下358.點擊內(nèi)力分析→計算內(nèi)容選擇及執(zhí)行→初始狀態(tài)確

定→計算參數(shù)→非線性初始態(tài)→建筑用索定義→定

義力密度→定義→計算（索網(wǎng)找形完成）橫向索：50/2=25kN/m50/2.022=24.7kN/m豎向索：80/1.49=53.69kN/m80/2.47=32.388kN/m重點8.點擊內(nèi)力分析→計算內(nèi)容選擇及執(zhí)行→初始狀態(tài)確

定→計369.點擊施加節(jié)點荷載，給所有節(jié)點施加Z向-0.6KN的

恒荷載。9.點擊施加節(jié)點荷載，給所有節(jié)點施加Z向-0.6KN的

3710.內(nèi)力分析→初始態(tài)計算結(jié)果顯示查詢→內(nèi)力顯示

11.施加節(jié)點荷載→施加X向1KN風荷載

施加活荷載→施加X向0.2KN活荷載

施加溫度增量→（-15℃-40℃）10.內(nèi)力分析→初始態(tài)計算結(jié)果顯示查詢→內(nèi)力顯示

11.施3812.內(nèi)力分析→計算內(nèi)容選擇及執(zhí)行→非線性分析→

非線性荷載態(tài)→計算12.內(nèi)力分析→計算內(nèi)容選擇及執(zhí)行→非線性分析→

非線3913.定義工況，組合13.定義工況，組合4014.內(nèi)力分析→非線性分析結(jié)果顯示查詢→顯示內(nèi)力

內(nèi)力分析→非線性分析結(jié)果顯示查詢→顯示位移最大內(nèi)力最大位移14.內(nèi)力分析→非線性分析結(jié)果顯示查詢→顯示內(nèi)力

內(nèi)力41謝謝！謝謝！42索網(wǎng)幕墻計算分析編制：楊競索網(wǎng)幕墻計算分析編制：楊競43一.工程概況說明計算工程背景：成都東客站索網(wǎng)幕墻工程所在城市：成都工程所屬建筑物地區(qū)類別：C類工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度：7度（0.10g）工程基本風壓：0.3kN/m2一.工程概況說明計算工程背景：成都東客站索網(wǎng)幕墻44二.荷載計算1.風荷載2.地震荷載3.溫度荷載4.荷載組合二.荷載計算1.風荷載451.風荷載標高為31.2m處風荷載計算W0:基本風壓

W0=0.30kN/m2βz:31.2m高處風振系數(shù)對15m以下取2；

15m以上25m以下取2.25；

25m以上40m以下取2.45；

40m以上取2.7。1.風荷載標高為31.2m處風荷載計算46μz:31.2m高處風壓高度變化系數(shù)(按Ｃ類區(qū)計算):(GB50009-2001)(2006年版)μz=0.616×(Z/10)0.44=0.616×(31.2/10)0.44=1.016μs:風壓體型系數(shù)(墻面區(qū))取μs=1.2風荷載標準值:WkWk=βz×μz×μs×W0

(GB50009-2001)（2006年版）

=2.45×1.016×1.2×0.300=0.896kN/m2

因為Wk≤1.0kN/m2，取Wk=1.0kN/m2，按

JGJ102—2003第5.3.2條采用。μz:31.2m高處風壓高度變化系數(shù)(按Ｃ類區(qū)計算):472.地震荷載qEAk:地震作用設(shè)計值(KN/m2)GAk:玻璃幕墻構(gòu)件(包括玻璃和框)的平均自重:500N/m2垂直于幕墻平面的均布水平地震作用標準值:

qEAk=5×αmax×GAk=5×0.080×500.000/1000=0.200kN/m2

3.溫度荷載計算中溫差極限值為-15℃～40℃

拉索的線膨脹系數(shù)為1.6×10-52.地震荷載qEAk:地震作用設(shè)計值(KN/m2)3.溫484.荷載組合單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)是典型的幾何非線性結(jié)構(gòu)，《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（2006版）規(guī)定的基本組合表達式不適用于這種結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)的計算，否則會使其安全系數(shù)降低，因此，在單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)計算時，承載能力極限狀態(tài)的荷載也采用荷載標準值，拉索總安全系數(shù)取值為2.5。4.荷載組合單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)是典型的幾何非線性結(jié)構(gòu)，《建筑49（1）正常使用極限狀態(tài)①1.0×恒載+1.0×預(yù)拉力＋1.0×風荷載②1.0×恒載+1.0×預(yù)拉力＋1.0×風荷載＋0.7×(+40℃)③1.0×恒載+1.0×預(yù)拉力＋1.0×風荷載＋0.7×(-15℃)（2）承載能力極限狀態(tài)①1.0×恒載+1.0×預(yù)拉力＋1.0×風荷載＋0.5×地震荷載②1.0×恒載＋1.0×預(yù)拉力＋1.0×風荷載＋0.7×(+40℃)③1.0×恒載＋1.0×預(yù)拉力＋1.0×風荷載＋0.7×(-15℃)（1）正常使用極限狀態(tài)50三.拉索計算1.說明2.計算模型3.計算結(jié)果三.拉索計算1.說明511.說明

1）面板：玻璃面板采用10Low-E+12A+10中空鋼化玻璃。

2）鋼型材：橫向鋼梁采用材質(zhì)Q235B的1100×600×26×26箱型鋼梁，表面氟碳噴涂處理；頂部鋼桁架采用材質(zhì)Q345鋼，表面氟碳噴涂處理。

3）拉索：本系統(tǒng)只設(shè)有豎向索，不設(shè)橫向索，豎索選用Φ22mm的不銹鋼鋼絞線，具體參數(shù)如下表所示：表1拉索材料性能的參數(shù)規(guī)格（mm）結(jié)構(gòu)金屬斷面積（mm2）鋼絲直徑（mm）最小破斷力（kN)彈性模量（105N/mm2）線膨脹系數(shù)φ221×61286.272.44325.021.291.66×10-51.說明規(guī)格（mm）結(jié)構(gòu)金屬斷面積（mm2）鋼絲直徑（mm522.計算模型采用3D3S軟件對單層索網(wǎng)幕墻結(jié)構(gòu)進行數(shù)值模擬分析，拉索的預(yù)拉力經(jīng)過反復(fù)驗算后確定。對結(jié)構(gòu)在3D3S軟件中，采用如下考慮：1)分析類型：非線性結(jié)構(gòu)、靜態(tài)；2)邊界條件：豎向索與頂部鋼梁均為鉸接；3)荷載以集中力形式施加在模型上。計算見下圖：2.計算模型采用3D3S軟件對單層索網(wǎng)幕墻結(jié)構(gòu)進行數(shù)53最大拉力最大擾度最大拉力最大擾度543.計算結(jié)果初始預(yù)拉力：預(yù)估預(yù)拉力=最小破斷力×（0.15～0.25）

=325.02×（0.15～0.25）

=48.75～81.26kN

取預(yù)拉力=50kN拉力值N=113.121KN<最小破斷力／2.5＝130.008KN最大擾度df=376.609mm<L/50=21000/50=420mm以上計算結(jié)果均滿足規(guī)范和設(shè)計要求！3.計算結(jié)果初始預(yù)拉力：55單層單向索3D3S操作步驟單層單向索3D3S操作步驟561.繪制2000*1490的單索結(jié)構(gòu)，如下圖所示。1.繪制2000*1490的單索結(jié)構(gòu)，如下圖所示。572.將索打斷，打斷后的樣式如下圖所示。結(jié)構(gòu)編輯→打斷→直線兩兩相交打斷2.將索打斷，打斷后的樣式如下圖所示。結(jié)構(gòu)編輯→打斷→直線兩58

3.點擊結(jié)構(gòu)編輯→添加桿件，定義索的截面為φ22,

截面類型選擇圓鋼及索。雙擊

3.點擊結(jié)構(gòu)編輯→添加桿件，定義索的截面為φ22,

截594.定義材性雙擊材性，出現(xiàn)如下對話框。雙擊材性1，定義材性，定義后結(jié)果如下圖所示。雙擊4.定義材性雙擊材性，出現(xiàn)如下對話框。雙擊材性1，定義材性，605.點擊構(gòu)件屬性→定義只拉單元→選擇預(yù)定義單元5.點擊構(gòu)件屬性→定義只拉單元→選擇預(yù)定義單元616.點擊構(gòu)件屬性中的節(jié)點邊界，給索施加節(jié)點約束。126.點擊構(gòu)件屬性中的節(jié)點邊界，給索施加節(jié)點約束。12627.節(jié)點約束定義后的圖形如下7.節(jié)點約束定義后的圖形如下638.點擊內(nèi)力分析→計算內(nèi)容選擇及執(zhí)行→初始狀態(tài)

確定→計算參數(shù)→非線性初始態(tài)

9.建筑用索定義→定義主動索→定義→選中所有索

單元→計算8.點擊內(nèi)力分析→計算內(nèi)容選擇及執(zhí)行→初始狀態(tài)

確定→計6410.點擊施加節(jié)點荷載，給所有節(jié)點施加Z向-0.6KN

的恒荷載。10.點擊施加節(jié)點荷載，給所有節(jié)點施加Z向-0.6KN

65

11.內(nèi)力分析→初始態(tài)計算結(jié)果顯示查詢→內(nèi)力顯示

11.內(nèi)力分析→初始態(tài)計算結(jié)果顯示查詢→內(nèi)力顯示6612.施加節(jié)點荷載→施加X向1KN風荷載

施加活荷載→施加X向0.2KN活荷載

施加溫度增量→（-15℃—40℃）12.施加節(jié)點荷載→施加X向1KN風荷載

施加活荷載6713.內(nèi)力分析→計算內(nèi)容選擇及執(zhí)行→非線性分析→非線性荷載態(tài)→計算13.內(nèi)力分析→計算內(nèi)容選擇及執(zhí)行→非線性分析→非線性荷載態(tài)6814.定義工況，組合14.定義工況，組合6915.內(nèi)力分析→非線性分析結(jié)果顯示查詢→顯示內(nèi)力

內(nèi)力分析→非線性分析結(jié)果顯示查詢→顯示位移最大內(nèi)力最大位移15.內(nèi)力分析→非線性分析結(jié)果顯示查詢→顯示內(nèi)力

內(nèi)力70單層雙向索3D3S操作步驟單層雙向索3D3S操作步驟711.繪制2000*1490的單索結(jié)構(gòu)，豎向索共9根,橫向索

12根。

2.將索打斷，結(jié)構(gòu)編輯→打斷→直線兩兩相交打斷。

1.繪制2000*1490的單索結(jié)構(gòu)，豎向索共9根,橫向索

72

3.點擊結(jié)構(gòu)編輯→添加桿件，定義索的截面為φ22,

截面類型選擇圓鋼及