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。