索网幕墙计算

第十部分、主动式双层幕墙热工计算第一章、设计说明一、计算说明本工程位于北京市海淀区中关村地区海淀图书城，北侧为北四环路，东侧为彩和坊路。

整个大厦为一座综合性的高层建筑，地上共17层，地下4层，建筑总高度为74.90m，其主要功能为商业、办公、餐饮。

本项目的幕墙由双层幕墙和索网幕墙两部分组成。

本工程的双层幕墙为主动式双层幕墙：主动式双层幕墙内外两层玻璃之间的空间与室内的空气相连，通过机械通风装置在两层幕墙中间形成负压，然后再排出房间。

可以使得室温与玻璃内表面的温差降至最低，从而提高建筑内有效的使用面积。

此外，主动式双层幕墙系统可以有效的保护幕墙间的多媒体立面，达到统一效果，并能大幅度降低噪音，同时可以阻挡室外严重的大气污染及沙尘暴。

本工程共17层，八层及八层以下（标高为36.000米）层高为4.5米，九层及九层以上层高为3.8米。

第二章、计算依据业主提供的招标图纸及技术要求；本公司设计的幕墙投标方案图；《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003)；《民用建筑热工设计规范》(GB 50176-93)；《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ 113-2003)；《全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调·动力》；《空气调节设计手册》中国建筑工业出版社；《高层建筑空调与节能》同济大学出版社；《空气调节的科学基础》中国建筑工业出版社。

第三章、主要材料及计算参数一、主要材料及热工参数二、基本参数内外幕墙玻璃之间的热通道宽度为：250 mm。

建筑总高：74.000 m。

建筑层高：4.5 m(标高36.000 m以下)、3.8 m(标高36.000 m以上)。

建筑室内净高：4.5-1.1=3.4 m；3.8-1.1=2.7 m。

建筑位置：北京市(北纬39o48’)，以北纬40o计算。

大气透明度等级：4级。

根据《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003)附表C 。

空气渗透性能分级：Ⅱ级。

综合体项目幕墙结构设计计算摘要】当前，幕墙结构在建筑工程中得到广泛的应用，其结构的设计计算关系到幕墙结构设计的合理性，并与幕墙结构的安全稳定息息相关。

本文结合工程实例，分析了工程幕墙结构的选型，并利用相关软件，对幕墙结构的设计进行了计算，为类似工程设计提供参考借鉴。

【关键词】综合体项目；幕墙结构；设计计算0 引言随着我国城市建设的快速发展以及建筑行业的不断进步，城市综合体项目在城市建设中的应用越来越广泛，幕墙结构在综合体项目施工中也得到了广泛的应用。

当前，玻璃幕墙作为一种新型建筑外围结构，具有节能环保、外观美观且防雨水防风性能良好等优点，得到了大量的使用。

但是，幕墙工程投入使用后，时有玻璃坠落、横梁扭转等安全事故的发生。

对此，对幕墙结构设计进行合理的计算，为幕墙结构设计提供可靠的数据依据具有十分重要的意义。

1 工程概况某综合体项目由A，B两个塔楼组成，主体结构为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，墙、柱混凝土强度等级为C40～C55，梁、板混凝土强度等级为C30，主要钢筋采用HRB400级，板筋采用HRB335级。

在14～15层标高范围内设置矩形钢桁架将塔楼A，B连接。

在立面上的钢桁架和两个塔楼围成的区域内设置单层索网点支承玻璃幕墙，共包括D轴、G轴两片幕墙，其中D轴索网幕墙的轴线间尺寸为40m×42m(高×宽)，G轴索网幕墙的轴线间尺寸为44m×42m(高×宽)，如图1，2所示。

2 结构选型玻璃幕墙结构形式主要分为构件式玻璃幕墙、点支承玻璃幕墙、全玻璃幕墙和单元式玻璃幕墙等。

为满足建筑造型、通透性以及安全环保的要求，采用点支承玻璃幕墙，即单层索网点支承玻璃幕墙，该玻璃幕墙的横向和竖直两个方向的单根不锈钢拉索为正交连接的网状布置形式，立面分格主要是幕墙横向拉索为主抗风索，其两端固定在塔楼A，B的型钢混凝土柱上，柱截面尺寸2.2m×3m；竖向拉索为承重索及次抗风索，其两端分别固定在上部钢桁架和下部框架梁上。

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。

单层平面索网玻璃幕墙结构抗震设计反应谱研究1. 引言1.1 研究背景目前，针对单层平面索网玻璃幕墙结构的抗震设计反应谱研究尚处于探索阶段，仍存在诸多问题待解决。

本研究将对单层平面索网玻璃幕墙结构进行详细分析和研究，旨在为其抗震设计提供科学依据和技术支持，进一步完善幕墙结构的抗震性能，提高建筑结构的整体安全性和稳定性。

【字数：207】1.2 研究目的研究目的是为了通过对单层平面索网玻璃幕墙结构抗震设计反应谱研究的深入探讨，提高建筑结构在地震发生时的抗震性能，确保建筑及其内部设施和人员的安全。

具体目的包括：1. 确定单层平面索网玻璃幕墙结构在地震作用下的抗震能力，为结构设计和施工提供准确的技术指导。

2. 探讨反应谱分析方法在抗震设计中的应用，为工程设计提供可靠的理论依据。

3. 分析抗震设计要点，总结设计经验，为类似结构建筑的抗震设计提供参考。

通过研究目的的实现，可以为单层平面索网玻璃幕墙结构的抗震设计提供科学依据，提高建筑结构的整体安全性和抗震性能，为建设更安全、更稳定的建筑环境贡献力量。

1.3 研究意义单层平面索网玻璃幕墙是现代建筑中常见的一种装饰幕墙结构，具有轻质、透光性好、美观大方的特点。

由于其结构特殊性，抗震性能较差，容易受到地震作用的影响。

开展单层平面索网玻璃幕墙结构抗震设计反应谱研究具有重要的意义。

研究可以为相关领域提供一定的理论依据和参考，促进幕墙结构抗震设计技术的进步和发展。

通过深入探讨单层平面索网玻璃幕墙结构抗震设计要点分析和反应谱分析方法，可以提高该结构在地震作用下的抗震性能，保障建筑物及其内部设备的安全稳定性。

研究还有助于加深我们对于幕墙结构的认识，为工程设计提供更为科学的依据，推动建筑结构的绿色、智能和可持续发展。

进行单层平面索网玻璃幕墙结构抗震设计反应谱研究具有重要的实际意义和社会意义。

2. 正文2.1 单层平面索网玻璃幕墙结构设计原理1. 结构形式：单层平面索网玻璃幕墙结构是由索杆和玻璃幕墙构成的，索杆支撑着玻璃幕墙，使其保持稳定性。

单索点支式玻璃幕墙计算第一章、计算说明点支式玻璃幕墙采用竖向单索受力形式，面板采用TP12LOW-E+12A+TP12钢化中空玻璃。

玻璃面板采用夹板式支撑结构形式。

受力结构将通过通用有限元计算软件Ansys建立模型进行计算。

《玻璃幕墙工程技术规X》 JGJ102-2003《建筑结构荷载规X》 GB50009-2001（2006年版）《建筑抗震设计规X》 GB50011-2001《钢结构设计规X》 GBJ50017-2003相关图纸第二章、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X》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X》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X》JGJ102-2003表5.3.4条规定动力放大系数：β=5.0q EK：作用在幕墙上的地震荷载标准值q EK=α·β·G GK=0.16×5.0×0.7=0.56 KN/m2q 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X》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。

项目监理机构（章）：专业监理工程师：总监理工程师：目录一、索网幕墙概况二、拉索安装及张拉特点三、编制依据四、工程难点和监理工作重点五、监理工作流程六、监理工作的控制要点及目标值七、监理工作的方法及措施八、几个协调关键点九、安全监理一、索网幕墙概况（一）材料选用1、拉索：采用316不锈钢钢绞线，钢丝抗拉强度不少于1320MPa，斜向拉索为2xØ16不锈钢钢绞线，水平拉索为Ø30不锈钢钢绞线，拉索两端锚具采用压制及后浇筑不锈钢锚具。

2、夹具：采用亚光不锈钢夹具，材质为316不锈钢。

3、玻璃：采用XIR夹层节能玻璃（太阳能热反射环保夹层玻璃），规格为12mm 钢化超白玻+1.14PVB+XIR+0.76PVB+8mm钢化在线Low-E白玻。

（二）索网玻璃幕墙从内向外依次为：2xØ16内层斜索、2xØ16中层斜索、Ø30水平索、夹层节能玻璃，他们之间分别由不锈钢圆形、方形夹具进行连接。

（三）玻璃幕墙与地面的夹角在46-67度之间变化，高度15-25米，属于斜屋面范围，为防止夹层玻璃板块在双面钢化玻璃破碎坠落现象发生，玻璃板块间的密封采用硅酮结构密封胶。

（四）玻璃幕墙的顶部、底部安装少量铝单板（2mm厚）和铝蜂窝板（22mm厚）进行装饰收口。

二、拉索安装及张拉特点（一）斜向索（内层、中层）共计672束，总长度约18210m，每束拉索由两根直径 16mm的钢绞线组成，其长度分布在20-32m之间，斜索两端均为固定端。

（二）水平向索共计112束，总长度约5961m，每束拉索由单根直径 30mm的钢绞线组成，其长度分布在20-60m之间，1-11号水平向拉索分8段，每段两端均为张拉端，12、13号水平向拉索共12段，一端为张拉端，一端为固定端。

（三）三向节点接驳件（圆形夹具）共计4333个，由三向拉索夹具和玻璃接驳件两大部分组成。

（四）为减少拉索应力松弛，在下料前对拉索进行预张拉，预张拉力为钢索最小破断力荷载的30%-40%，次数为两次。

点支式玻璃幕墙设计中应注意的若干问题点支式玻璃幕墙设计中应注意的若干问题一、前言点支式玻璃幕墙的定义在《玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）》中是这样规定的：由玻璃面板、点支承装置和支承结构构成的玻璃幕墙叫点支式玻璃幕墙。

本文将就点支式玻璃幕墙设计中应注意的若干问题进行一下解析。

中国馆位于世博轴东侧，上南路与北环路交汇处，处于世博园区的核心区域，占据浦东区域主入口的显要位置。

作为基座的地方馆水平展开，融入城市公共生活；其上的国家馆攫取传统的片段，以清晰的结构、鲜艳的中国红、磅礴的气势构成城市新的地标。

整个中国馆在一种不对称的平衡结构中彰显出了国家的和谐与稳定。

二．点支式玻璃幕墙介绍点支式幕墙按其支承形式可分为一下几种结构体系：（1）玻璃肋支承式该幕墙用玻璃作为受力支承结构，其主要特点是通透性好，构造简单且结构无腐蚀性问题，适用于大堂、大厅及共享空间等。

作为受力结构的玻璃肋必须采用夹胶玻璃。

（2）单管或钢管桁架支承式该幕墙采用单管或各种桁架结构，如鱼腹桁架、平行弦桁架、三角形桁架等作为受力支承结构。

其特点是将钢结构的雄浑构造美和玻璃的“透”完美的结合起来，使该幕墙充满了现代艺术感。

（3）索（杆）桁架支承式该幕墙采用钢拉索或钢拉杆（可采用不锈钢或碳钢，由业主方来确定）和悬空连接杆通过合理布置经过预应力张拉形成空间桁架系统作为受力支承结构。

其特点是整个结构体系为一柔性体系，受载能力强，轻盈美观，通透性好，技术难度高，是高科技和现代建筑艺术的完美结晶。

但是施工难度大，张拉工艺要求复杂，对施工精度要求高。

（4）单索支承式该幕墙采用纵横交错的两道索或者只设纵向索作为受力支承结构。

其特点是轻盈通透，拉索与玻璃胶缝在视觉上相重合，大大提高了可视面积，并且在施工方面也较拉索桁架容易。

（5）预应力自平衡索桁架支承式点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架是一种由中间压杆（钢管）、辅助横杆和呈抛物线形状布置的索组成：索的预应力通过两端连接由主压杆承担，预应力不会传给主体结构，在桁架内部形成力的平衡，在承受正负风压时，它相当于一个两端简支桁架的结构功能。

1.项目概述General Project Information1.1.钢缆玻璃墙面和雨棚Cable-Net Facade & Canopy本工程的两座钢缆玻璃墙面各20m×75m，位于东立面E轴至H轴，及西立面C轴至F轴。

立面玻璃分格为2.025m×1.8m（或2.15m），采用钢化夹胶玻璃。

Two sets of steel cable net wall spaces in this project is 20m×75m respectively, located in axis E and axis H in east vertical plane and axis C and axis F in west vertical plane. The subdivision of vertical plane glass is 2.025m×1.8m （or .15m）.Laminated tempered safety glass is adopted.玻璃幕墙由一组横向与竖向钢缆组成的单层平面索网来支撑，竖直钢缆在外侧，水平钢缆在内侧。

玻璃通过铸造玻璃夹钳安装在钢缆上，在钢缆的交叉点处，夹钳通过螺栓固定。

Glass curtain wall shall be supported by single layer flat string net consistingof a set of horizontal and vertical steel cable. Vertical steel cable is in the outsideand horizontal steel cable is in the outboard. Glass is installed on the steel cablethrough cast glass pincers fixed through bolts at the point of junction.钢缆锚固在钢框架上，框架设于整个玻璃墙面的周边，并在每四层处有一条水平支撑钢结构，框架在有水平支撑钢梁的位置与土建连接，考虑结构在地震及温度荷载作用的变形，通过一侧的方销，释放整个钢框架一侧的水平位移约束，连接点采用竖向长圆孔，整个钢框架在竖向方向的伸长将被允许，从而在构造上解决了温度荷载及地震荷载导致主体结构变形时对钢结构的破坏。

幕墙工程量计算技巧，及幕墙造价统计分析熟悉规范相关项目计算规则带肋全玻幕墙按展开面积计算，即玻璃肋面积要计入工程量常见问题：有的编清单人员按外立面面积计算，我们有时也习惯采用按外立面面积方式，报价时注意材料消耗量与面积计算方式一致，如招标清单未明确计算规则，我们可进行答疑，也可采用一定的报价策略灵活处理。

门、窗按樘为计量单位，也可按面积计量；按面积计算时注意规范为设计洞口尺寸面积常见问题：有的按粉刷后洞口尺寸面积计算，有的按窗型材外框尺寸面积计算，有的按立面装饰分格尺寸计算。

按窗型材外框尺寸面积计算有时会比洞口尺寸面积少8%，偏差很大，按立面装饰分格尺寸就更小了，因为有部分型材会被外装饰材料遮挡，我们要注意选择有利的计量方式，如竣工结算按洞口尺寸计算，但如果计算窗外协加工面积就应该按外框尺寸了。

钢结构按设计图示尺寸以质量计算，不扣除孔眼、切边、切肢质量，焊条、螺栓不增加质量，不规则或多边形钢板以其外接矩形面积乘以厚度乘以单位理论质量计算；常见问题：有些人员对外办理结算计算钢板时按钢板实际面积计算，导致工程量少计。

有些分包单位算完重量又乘一个系数，说是加焊条重量或者加损耗等等，导致工程量多计。

石材墙面按设计图示尺寸以镶贴表面积计算常见问题：有些石材造型互相重叠，按规范应该都予以计算，但有的业主提供的清单有的按立面投影面积，有的按垂直投影面积计算经常导致争议，正立面投影一般双方都会计算，那如吊顶、女儿墙上收口、窗套等正立面投影面积反映不出来的，是用水平投影、侧面投影方式算还是不算呢，有些造型复杂的工程带有弧度或斜度，更是理解不一，我们在报消耗量时也难以准确计算，又涉及面材这些主材，对价格影响大，争议也大。

金属板及其他幕墙也常存在这类问题。

石材厚度是否计入面积:有些精明的甲方规定石材厚度不计入面积，这还不能说他不对，那我们分包结算也要会精打细算，否则你对外算不回就亏了。

带骨架幕墙按框外围尺寸计算常见问题：如玻璃幕墙阳角框之间铝板、玻璃幕墙上收口铝板算不算面积有时会有争议，有时玻璃幕墙之间铝板突出造型算不算面积。