3d3s索网幕墙计算分析 PPT
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04章2工程量计算规则(墙面、天棚)页数:61
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建筑工程工程量计算例题页数:16
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外墙装饰计算页数:15
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幕墙结构计算培训教学教材26页PPT
幕墙结构计算培训教学教材
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。———马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。———马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
3d3s索网幕墙计算分析ppt课件
标高为31.2m处风荷载计算 W0:基本风压
W0=0.30kN/m2 βz: 31.2m高处风振系数
对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。
4
μz: 31.2m高处风压高度变化系数(按Ｃ类区计算):
(GB50009-2001)(2006年版) μz=0.616×(Z/10)0.44
3D3S软件中，采用如下考虑：
1) 分析类型：非线性结构、静态；
2) 边界条件：竖向索与顶部钢梁均为铰接；
3) 荷载以集中力形式施加在模型上。
计算见下图：
11
最大拉力
最大扰度
12
3.计算结果
初始预拉力： 预估预拉力=最小破断力×（0.15～0.25） =325.02×（0.15～0.25） =48.75～81.26 kN 取预拉力=50 kN
7
（1） 正常使用极限状态 ①1.0×恒载+1.0×预拉力＋1.0×风荷载 ②1.0×恒载+1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(+40℃) ③1.0×恒载 +1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(-15℃)
（2） 承载能力极限状态 ①1.0×恒载+1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.5×地震荷载 ②1.0×恒载＋1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(+40℃) ③1.0×恒载＋1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(-15℃)
35
8.点击内力分析→计算内容选择及执行→初始状态确 定→计算参数→非线性初始态→建筑用索定义→定 义力密度→定义→计算（索网找形完成）
3.温度荷载
计算中温差极限值为-15℃～40℃ 拉索的线膨胀系数为1.6×10-5
W0=0.30kN/m2 βz: 31.2m高处风振系数
对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。
4
μz: 31.2m高处风压高度变化系数(按Ｃ类区计算):
(GB50009-2001)(2006年版) μz=0.616×(Z/10)0.44
3D3S软件中，采用如下考虑：
1) 分析类型：非线性结构、静态；
2) 边界条件：竖向索与顶部钢梁均为铰接；
3) 荷载以集中力形式施加在模型上。
计算见下图：
11
最大拉力
最大扰度
12
3.计算结果
初始预拉力： 预估预拉力=最小破断力×（0.15～0.25） =325.02×（0.15～0.25） =48.75～81.26 kN 取预拉力=50 kN
7
（1） 正常使用极限状态 ①1.0×恒载+1.0×预拉力＋1.0×风荷载 ②1.0×恒载+1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(+40℃) ③1.0×恒载 +1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(-15℃)
（2） 承载能力极限状态 ①1.0×恒载+1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.5×地震荷载 ②1.0×恒载＋1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(+40℃) ③1.0×恒载＋1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(-15℃)
35
8.点击内力分析→计算内容选择及执行→初始状态确 定→计算参数→非线性初始态→建筑用索定义→定 义力密度→定义→计算（索网找形完成）
3.温度荷载
计算中温差极限值为-15℃～40℃ 拉索的线膨胀系数为1.6×10-5
索结构课件-20200416-1
索的应力应变曲线和力学性能
索的弹性模量
索的安全系数
四、非线性分析的基本概念
u 非线性分析与线性分析之间的关系； u 非线性结构问题是指结构的刚度随其
变形而改变的问题； u 线性分析可以用叠加原理，非线性分
析不适用叠加原理；
F
KT
u
大板的突然翻转
将碰到障碍物的悬臂梁 悬臂梁大挠度
非线性一个例子
五、3D3S索结构分析的一些概念
Ø 三态的关系
• 初始形态； • 零状态； • 工作状态；
零状态——加工放样后的索段和构件集合体。 初始状态——仅在预应力和自重作用下的自平衡状态 工作状态——在外部效应作用下达到的平衡状态。
主动索和被动索
Ø 索结构的系列找形算法
矩阵分析法（给定边界和几何，求解索杆体系预张力分布） 力密度法（给定边界，求解索网预张力和对应的几何） 有限单元法（给定边界，求解几何和对应的预张力分布）
# 等原长索网 同上迭代求解。
等力密度索网
等力索网
采用有限单元法可以同样求解， 但计算效率较低，特别是对于等力密度索网！
Ø三种状态位移的关系 零状态→荷载状态的位移； 初始状态→荷载状态的位移；
Ø自重选项
谢谢！
程是紧密相关的，设计应与施工统一考 虑；
二、索结构的分类
Ø 预应力刚架结构
Ø 桁架杆件内穿索
下弦钢管内穿索
Ø 张弦梁结构
张弦结构的边界条件设置 Ø 简支（一端固定，一端滑移） Ø 两端固定
Ø 弦支穹顶
Ø 索穹顶
Ø 弦支穹顶
Ø 索网结构
上海航海博物馆
Ø 预应力撑杆柱
Ø 预应力撑杆柱
索结构在3D3S中的应用
一、索结构的概念和特点
钢结构设计软件3D3S-玻璃幕墙模块讲解
立柱与主体结构的连接支承点每层不宜少于1个。当每层设两个支承点时，上支承 点宜采用圆孔，下支承点宜采用长圆孔。
立柱与埋件的连接 节点
动 画 演 示
埋件的设计
（1）埋 件 的 种 类
板式埋件(侧埋)
槽式埋件(上埋)
板槽式埋件(侧埋)
埋件的设计
（2）埋件的计算
当有剪力、法向压力、弯矩共同作用时，锚筋面积按下式计算并应大于其最大值：
单榀规则点支 撑玻璃幕墙
如果空间点式幕墙结构 是由很多榀规则相同的 单榀组成，并且分格尺 寸也相同，则完全可以 简化为单榀计算。
3D3D计算模型
（2）空间任意点支承玻璃幕墙 索穹顶效果图
项目名称：苏州工业园区
网壳结构顶部索穹顶点式 幕墙结构
3D3S计算模型
（2）空间任意点支承玻璃幕墙（续）
项目名称：东氿大厦单层 索网幕墙
简支梁
幕墙立柱每层用一处连 接件与主体结构连接， 每层立柱在连接处向上 悬挑一段，上一层立柱 下端用插芯连接支承在 此悬挑端上，计算时取 简支梁计算简图是对结 构作了简化，假定立柱 是以连接件为支座的单 跨梁(也可以认为是以 楼层高度为跨度的简支 梁)，这样按简支梁计 算弯距与剪力。
优点：传力明确，施工方便 缺点：由简支梁算出的型材截面过大，浪费材料
3D3S 通用钢结构分析和设计软件
玻璃幕墙结构模块
上海同磊土木工程技术有限公司 TEL: 021-65981466
一、幕墙简介
玻璃幕墙的分类 玻璃幕墙构件的设计与计算 玻璃幕墙的连接设计与计算
1、玻璃幕墙的分类 2、玻璃幕墙构件的设计与计算 3、 玻璃幕墙的连接设计与计算
二、3D3S框架式幕墙介绍
（1）界面友好，操作简单。规范参数采用数据库管理，人机交互功能强。 是根据幕墙设计人员的习惯编制，适合性强。
立柱与埋件的连接 节点
动 画 演 示
埋件的设计
（1）埋 件 的 种 类
板式埋件(侧埋)
槽式埋件(上埋)
板槽式埋件(侧埋)
埋件的设计
（2）埋件的计算
当有剪力、法向压力、弯矩共同作用时，锚筋面积按下式计算并应大于其最大值：
单榀规则点支 撑玻璃幕墙
如果空间点式幕墙结构 是由很多榀规则相同的 单榀组成，并且分格尺 寸也相同，则完全可以 简化为单榀计算。
3D3D计算模型
（2）空间任意点支承玻璃幕墙 索穹顶效果图
项目名称：苏州工业园区
网壳结构顶部索穹顶点式 幕墙结构
3D3S计算模型
（2）空间任意点支承玻璃幕墙（续）
项目名称：东氿大厦单层 索网幕墙
简支梁
幕墙立柱每层用一处连 接件与主体结构连接， 每层立柱在连接处向上 悬挑一段，上一层立柱 下端用插芯连接支承在 此悬挑端上，计算时取 简支梁计算简图是对结 构作了简化，假定立柱 是以连接件为支座的单 跨梁(也可以认为是以 楼层高度为跨度的简支 梁)，这样按简支梁计 算弯距与剪力。
优点：传力明确，施工方便 缺点：由简支梁算出的型材截面过大，浪费材料
3D3S 通用钢结构分析和设计软件
玻璃幕墙结构模块
上海同磊土木工程技术有限公司 TEL: 021-65981466
一、幕墙简介
玻璃幕墙的分类 玻璃幕墙构件的设计与计算 玻璃幕墙的连接设计与计算
1、玻璃幕墙的分类 2、玻璃幕墙构件的设计与计算 3、 玻璃幕墙的连接设计与计算
二、3D3S框架式幕墙介绍
（1）界面友好，操作简单。规范参数采用数据库管理，人机交互功能强。 是根据幕墙设计人员的习惯编制，适合性强。
[应用文书]索网幕墙计算分析
![[应用文书]索网幕墙计算分析](https://img.taocdn.com/s1/m/4cadddfb0c22590102029de3.png)
2.地震荷载
qEAk: 地震作用设计值(KN/m2) GAk: 玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重: 500N/m2
垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值:
qEAk=5×α
max×GAk
=5×0.080×500.000/1000 =0.200 kN/m2
3.温度荷载
计算中温差极限值为-15℃～40℃ 拉索的线膨胀系数为1.6×10-5
索网幕墙计算分析
编制：杨竞
一.工程概况说明
计算工程背景：成都东客站索网幕墙 工程所在城市：成都 工程所属建筑物地区类别：C类 工程所在地区抗震设防烈度：7度（0.10g） 工程基本风压：0.3kN/m2
二.荷载计算
1.风荷载 2.地震荷载 3.温度荷载 4.荷载组合
1.风荷载
5.点击构件属性→定义只拉单元→选择预定义单元
6.点击构件属性中的节点边界，给索施加节点约束。
1
2
7.节点约束定义后的图形如下
8.点击内力分析→计算内容选择及执行→初始状态确 定→计算参数→非线性初始态→建筑用索定义→定 义力密度→定义→计算（索网找形完成）
标高为31.2m处风荷载计算 W0:基本风压 W0=0.30kN/m2 β z: 31.2m高处风振系数 对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。
μ z: 31.2m高处风压高度变化系数(按Ｃ类区计算): (GB50009-2001)(2006年版) 0.44 μ z=0.616×(Z/10) 0.44 =0.616×(31.2/10) =1.016 μ s:风压体型系数(墙面区)取μ s=1.2 风荷载标准值:Wk Wk=β z×μ z×μ s×W0 (GB50009-2001)（2006年版） =2.45×1.016×1.2×0.300 =0.896 kN/m2 因为Wk≤1.0kN/m2，取Wk=1.0 kN/m2，按 JGJ102—2003第5.3.2条采用。
3D3S
《3D3S》的使用
《3D3S》是同济大学开发的用于钢结构设计的软件。该软件可用于钢框架、门式刚
架、自立塔架、钢屋架及吊车梁等各种钢结构的设计。可用于平面分析，也可用于空间分析。从使用角度来 看，该软件学术分析强于实际工程的设计。该院常用的是钢框架和门式刚架，由于门式刚架有快捷生成方式，这 里并不多谈，主要讨论钢框架的计算。
3D3S
钢结构—空间结构设计软件
01 系统描述
03 软件发展
目录
02 系统功能 04 常用结构
基本信息
3D3S钢结构—空间结构设计软件是同济大学独立开发的CAD软件系列，同济大学拥有自主知识产权。该软件 在钢结构和空间结构设计领域具有独创性，填补了国内该类结构工具软件的一个空白。截止2006年12月31日， 3D3S的注册用户总数为1890家，基本覆盖了各大钢结构设计单位和钢结构企业。国内结构设计一线都能看到3D3S 软件的身影。
3D3S钢与空间结构非线性计算与分析系统分为普通版和高级版，普通版主要适用于任意由梁、杆、索组成的 杆系结构；可进行结构非线性荷载——位移关系及极限承载力的计算、预张力结构的初始状态找形分析与工作状 态计算，包括索杆体系、索梁体系、索网体系和混合体系的找形和计算、杆结构屈曲特性的计算、结构动力特性 的计算和动力时程的计算；高级版囊括了普通版的所有功能，此外还可进行结构体系施工全过程的计算、分析与 显示。可任意定义施工步及其对应的杆件、节点、产生的节点坐标更新、主动索张拉和支座脱空等施工中的实际情况。
常用结构
常用结构
本文用《3D3S》计算门式刚架、钢框架的使用技巧和注意事项。讨论了腹板计算比限值和蒙皮效应。
轻钢结构是这些年来国内兴起的一种新型结构形式。它的优点在于：可适应大跨度、大面积、大柱网联合厂 房的要求；厂房建设速度快、收效早；结构自重较轻，可减少基础的投资。鉴于以上优点，业主在厂房建设中大 多愿意使用轻钢结构，该院在这些年来厂房设计中轻钢结构大有超越混凝土结构的趋势。**有幸完成了天津逸仙 科学园(门式刚架)和三环乐喜新材料有限公司{钢框架)两个工程。在设计过程中经过深入研究和频繁使用 《3D3S)，《钢结构设计规范GBJl7--88》《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程ECSl02：98》和《冷弯薄壁型钢 结构技术规范GBJl8--87》有几点体会拿出来供大家参考。
《3D3S》是同济大学开发的用于钢结构设计的软件。该软件可用于钢框架、门式刚
架、自立塔架、钢屋架及吊车梁等各种钢结构的设计。可用于平面分析，也可用于空间分析。从使用角度来 看，该软件学术分析强于实际工程的设计。该院常用的是钢框架和门式刚架，由于门式刚架有快捷生成方式，这 里并不多谈，主要讨论钢框架的计算。
3D3S
钢结构—空间结构设计软件
01 系统描述
03 软件发展
目录
02 系统功能 04 常用结构
基本信息
3D3S钢结构—空间结构设计软件是同济大学独立开发的CAD软件系列，同济大学拥有自主知识产权。该软件 在钢结构和空间结构设计领域具有独创性，填补了国内该类结构工具软件的一个空白。截止2006年12月31日， 3D3S的注册用户总数为1890家，基本覆盖了各大钢结构设计单位和钢结构企业。国内结构设计一线都能看到3D3S 软件的身影。
3D3S钢与空间结构非线性计算与分析系统分为普通版和高级版，普通版主要适用于任意由梁、杆、索组成的 杆系结构；可进行结构非线性荷载——位移关系及极限承载力的计算、预张力结构的初始状态找形分析与工作状 态计算，包括索杆体系、索梁体系、索网体系和混合体系的找形和计算、杆结构屈曲特性的计算、结构动力特性 的计算和动力时程的计算；高级版囊括了普通版的所有功能，此外还可进行结构体系施工全过程的计算、分析与 显示。可任意定义施工步及其对应的杆件、节点、产生的节点坐标更新、主动索张拉和支座脱空等施工中的实际情况。
常用结构
常用结构
本文用《3D3S》计算门式刚架、钢框架的使用技巧和注意事项。讨论了腹板计算比限值和蒙皮效应。
轻钢结构是这些年来国内兴起的一种新型结构形式。它的优点在于：可适应大跨度、大面积、大柱网联合厂 房的要求；厂房建设速度快、收效早；结构自重较轻，可减少基础的投资。鉴于以上优点，业主在厂房建设中大 多愿意使用轻钢结构，该院在这些年来厂房设计中轻钢结构大有超越混凝土结构的趋势。**有幸完成了天津逸仙 科学园(门式刚架)和三环乐喜新材料有限公司{钢框架)两个工程。在设计过程中经过深入研究和频繁使用 《3D3S)，《钢结构设计规范GBJl7--88》《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程ECSl02：98》和《冷弯薄壁型钢 结构技术规范GBJl8--87》有几点体会拿出来供大家参考。
幕墙工程PPT教程详解(86页PPT,图文详解)
（三）施工技术
1．施工准备 （1）材料 （略） （2）施工机具 金属切割机、手电钻、手持玻璃吸盘、 电动玻璃吸盘、电焊机、经纬仪、水准仪、钢卷尺、重锤、水 平尺、墨线盒
2．施工工序 测量、放线→调整和后置预埋件→确认轴线和各面中心
线→以中心线为基准向两侧排基准竖线→安装钢连接件和立柱 →钢连接件满焊固定、表面防腐处理→安装横框→上、下边封 修→安装玻璃组件→安装开启窗扇→填充泡沫棒并注胶→清洁、 整理→检查、验收。
2）圆弧形幕墙 ·凸弧形幕墙、凹弧形幕墙 ·注意：弧玻璃与连接型材的交接
图6-10 幕墙平面布置（七）（a）凸弧形 （b）凹弧形
（4）幕墙的立面布置 ·关键：幕墙横杆与建筑物楼盖之间的位置关系 1）幕墙横杆与楼层持平 2）幕墙横杆与楼层踢脚板高度持平 3）幕墙横杆与楼层窗台持平
·竖向杆件与建筑物隔间墙或柱之间的关系
玻璃厚度12mm，幕墙高度在 5～6m时
玻璃厚度15 mm，幕墙高度在 6～8m时
玻璃厚度19mm，幕墙高度在 8～10m时
·钢化玻璃、夹层钢化玻璃。边缘磨边处理
图6-31 吊挂式全玻璃幕墙构造
（2）构造 ·在玻璃顶部增设钢梁、吊钩和夹具 ·将玻璃竖直吊挂起来 ·在玻璃底部两角附近垫上固定垫块、并将玻
成本高、加工较困难
3、不锈钢板 ·组成：0.8～2 mm厚不锈钢薄板冲压成槽形镜板 背面设加劲胁 ·强度高、耐久性好，装饰效果豪华 ·此外，还有搪瓷钢板、彩色钢板
（四）封缝材料 ·填充材料、密封固定材料、防水密封材料
1、填充材料 ·用途：填充间隙、定位 ·种类：聚乙烯泡沫胶系、聚苯乙烯泡沫胶系、
三、幕墙的材料选用
•
框架材料、填缝密封材料、饰面板
（一）框架材料
建筑幕墙设计(第六章上)玻璃幕墙的设计与计算 PPT课件
20
6 玻璃幕墙计算与设计
第二节 硅酮结构密封胶设计计算 一、胶缝标准设计 3 结构胶缝对各种荷载产生的效应和计算简图
自重效应
q ab
C
s
2(a
G
b)
f
2
21
6 玻璃幕墙计算与设计
第二节 硅酮结构密封胶设计计算 一、胶缝标准设计
温差效应 在温度发生变化时，玻璃和铝框同时发生伸缩由于它们的 线胀系数不同(铝框约为玻璃的2.4倍)，它们的伸缩量就不 一样，就有一个差，这使胶缝由原来的矩形变成菱形，它 的一条边伸长为斜边
抗震设计取（w+0.5qE）a/2f1和 qGab/2（a+b）f2大者
2 结构胶胶缝厚度ts
t /
s
s
(2)
1/ 2
h
26
s
6 玻璃幕墙计算与设计
第三节 玻璃结构的单元和体系
结构系统中包含若干具有独自结构的建筑功能的 子结构，子结构由各个结构单元组成。
玻璃结构中，玻璃结构单元起着最基本的承受荷 载和传递荷载作用。
风荷载效应 (6)不规则四边形，即四条边均不平行
的四边形，可展开为三角形后求出 B1与y进行计算
19
6 玻璃幕墙计算与设计
第二节 硅酮结构密封胶设计计算
风荷载效应
按JGJ102规范的规定，取Cs=B1，a=s，风荷 载的胶缝宽度Cs
矩形Cs1=Wk x a / 2f1 圆形Cs1=Wk x r / 2f1 梯形Cs1=Wk x2y / 2f1 三角形Cs1=Wk x2y / 2f1
B1= y x Wk/ f1
17
6 玻璃幕墙计算与设计
风荷载效应 (5)三角形，作每个角的平分线，得角
6 玻璃幕墙计算与设计
第二节 硅酮结构密封胶设计计算 一、胶缝标准设计 3 结构胶缝对各种荷载产生的效应和计算简图
自重效应
q ab
C
s
2(a
G
b)
f
2
21
6 玻璃幕墙计算与设计
第二节 硅酮结构密封胶设计计算 一、胶缝标准设计
温差效应 在温度发生变化时，玻璃和铝框同时发生伸缩由于它们的 线胀系数不同(铝框约为玻璃的2.4倍)，它们的伸缩量就不 一样，就有一个差，这使胶缝由原来的矩形变成菱形，它 的一条边伸长为斜边
抗震设计取（w+0.5qE）a/2f1和 qGab/2（a+b）f2大者
2 结构胶胶缝厚度ts
t /
s
s
(2)
1/ 2
h
26
s
6 玻璃幕墙计算与设计
第三节 玻璃结构的单元和体系
结构系统中包含若干具有独自结构的建筑功能的 子结构，子结构由各个结构单元组成。
玻璃结构中，玻璃结构单元起着最基本的承受荷 载和传递荷载作用。
风荷载效应 (6)不规则四边形，即四条边均不平行
的四边形，可展开为三角形后求出 B1与y进行计算
19
6 玻璃幕墙计算与设计
第二节 硅酮结构密封胶设计计算
风荷载效应
按JGJ102规范的规定，取Cs=B1，a=s，风荷 载的胶缝宽度Cs
矩形Cs1=Wk x a / 2f1 圆形Cs1=Wk x r / 2f1 梯形Cs1=Wk x2y / 2f1 三角形Cs1=Wk x2y / 2f1
B1= y x Wk/ f1
17
6 玻璃幕墙计算与设计
风荷载效应 (5)三角形，作每个角的平分线，得角
幕墙飞边的连接计算分析
56智能施工NO.20 2020智能城市 INTELLIGENT CITY幕墙飞边的连接计算分析翁云莉 封建军（苏州市华丽美登装饰装璜有限公司，江苏 苏州 215123）摘 要：通过对苏州国发大厦主体是单元式幕墙，项目的难度是南北立面转角位置飞边的连接计算，端部无法形成稳定的三角形体系，只能对此处的立杆连接点进行特殊的构造处理，并且通过3D3S软件分析了幕墙飞边的受力问题。
关键词：单元式幕墙；幕墙飞边；连接计算1 工程概述苏州国发大厦位于苏州市相城区，主塔楼为框架核心筒结构，建筑层数23层，建筑高度109 m，地面粗糙度为B类，7度设防。
苏州国发大厦的幕墙面积25 000 m 2，幕墙主要系统有：钢结构明框玻璃幕墙系统、铝合金竖明横隐玻璃幕墙系统、干挂石材幕墙系统、钢结构玻璃雨篷系统、铝板吊顶系统、铝合金格栅系统。
裙楼玻璃幕墙主要龙骨（立柱、横梁）均采用严实系统钢型材；立柱与主体结构的支撑结构模型为双跨梁；严实系统的运用了主塔楼玻璃幕墙主要龙骨均采用铝合金型材，牌号6063，状态为T5；立柱与主体结构的支撑结构模型多为单跨简支梁模型，局部大跨度采用双跨梁结构，玻璃幕墙采用单元式的竖明横隐玻璃幕墙。
这个项目最具特色的部位是立面转角处有悬挑1.1 m的飞边幕墙，且幕墙端部不能形成三角形的稳定体系，只能对转角处的立杆连接进行特殊的构造处理来解决悬臂端幕墙所承受的荷载问题。
2 幕墙飞边的连接计算2.1 幕墙飞边的计算说明幕墙飞边节点如图1及图2所示。
图1 幕墙飞边节点幕墙飞边的立柱采用口180 mm×140 mm×8 mm矩形钢管，立柱计算跨度4.3 m，左间距1.55 m，右间距1.1 m，计算标高109 m。
采用钢结构计算软件3D3S14.1，立柱按吊挂式单跨简支柱计算。
图2 幕墙飞边节点3D3S软件幕墙飞边立柱的计算模型如图3所示。
图3 3D3S软件幕墙飞边立柱的计算模型荷载信息：（1） 风载信息。
3d3s索网幕墙计算分析解析
标高为31.2m处风荷载计算 W0:基本风压 W0=0.30kN/m2 β z: 31.2m高处风振系数 对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。
μ z: 31.2m高处风压高度变化系数(按Ｃ类区计算): (GB50009-2001)(2006年版) 0.44 μ z=0.616×(Z/10) 0.44 =0.616×(31.2/10) =1.016 μ s:风压体型系数(墙面区)取μ s=1.2 风荷载标准值:Wk Wk=β z×μ z×μ s×W0 (GB50009-2001)（2006年版） =2.45×1.016×1.2×0.300 =0.896 kN/m2 因为Wk≤1.0kN/m2，取Wk=1.0 kN/m2，按 JGJ102—2003第5.3.2条采用。
11.内力分析→初始态计算结果显示查询→内力显示
12.施加节点荷载→施加X向1KN风荷载 施加活荷载 →施加X向0.2KN活荷载 施加温度增量→（-15℃ — 40℃）
13.内力分析→计算内容选择及执行→非线性分析→ 非线性荷载态→计算
14.定义工况，组合
15.内力分析→非线性分析结果显示查询→显示内力 内力分析→非线性分析结果显示查询→显示位移
索网幕墙计算分析
编制：杨竞
一.工程概况说明
计算工程背景：成都东客站索网幕墙 工程所在城市：成都 工程所属建筑物地区类别：C类 工程所在地区抗震设防烈度：7度（0.10g） 工程基本风压：0.3kN/m2
二.荷载计算
1.风荷载 2.地震荷载 3.温度荷载 4.荷载组合
1.风荷载
单层单向索3D3S操作步骤
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重点
横向索：50/2=25kN/m 竖向索：80/1.49=53.69kN/m
50/2.022=24.7kN/m 80/2.47=32.388kN/m
9.点击施加节点荷载，给所有节点施加Z向-0.6KN的 恒荷载。
10.内力分析→初始态计算结果显示查询→内力显示 11.施加节点荷载→施加X向1KN风荷载
3.温度荷载
计算中温差极限值为-15℃～40℃ 拉索的线膨胀系数为1.6×10-5
4.荷载组合
单层索网结构是典型的几何非线性结构，《建筑 结构荷载规范》（2006版）规定的基本组合表达式不 适用于这种结构承载能力极限状态的计算，否则会使 其安全系数降低，因此，在单层索网结构计算时，承 载能力极限状态的荷载也采用荷载标准值，拉索总安 全系数取值为2.5。
标高为31.2m处风荷载计算 W0:基本风压
W0=0.30kN/m2 βz: 31.2m高处风振系数
对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。
μz: 31.2m高处风压高度变化系数(按Ｃ类区计算):
(GB50009-2001)(2006年版) μz=0.616×(Z/10)0.44
=0.616×(31.2/10)0.44
=1.016
μs:风压体型系数(墙面区)取μs=1.2
风荷载标准值:Wk
Wk=βz×μz×μs×W0
(GB50009-2001)（2006年版）
=2.45×1.016×1.2×0.300
=0.896 kN/m2
因为Wk≤1.0kN/m2，取Wk=1.0 kN/m2，按
双击
4.定义材性 双击材性，出现如下对话框。
双击
双击材性1，定义材性，定义后结果如下图所示。
5.点击构件属性→定义只拉单元→选择预定义单元
6.点击构件属性中的节点边界，给索施加节点约束。
1
2
7.节点约束定义后的图形如下
8.点击内力分析→计算内容选择及执行→初始状态确 定→计算参数→非线性初始态→建筑用索定义→定 义力密度→定义→计算（索网找形完成）
10.点击施加节点荷载，给所有节点施加Z向-0.6KN 的恒荷载。
11.内力分析→初始态计算结果显示查询→内力显示
12.施加节点荷载→施加X向1KN风荷载 施加活荷载 →施加X向0.2KN活荷载 施加温度增量→（-15℃ — 40℃）
13.内力分析→计算内容选择及执行→非线性分析→ 非线性荷载态→计算
三.拉索计算
1.说明 2.计算模型 3.计算结果
1.说明
1）面板：玻璃面板采用10Low-E+12A+10中空钢化玻璃。 2）钢型材：横向钢梁采用材质Q235B的1100×600×26×26箱
型钢梁，表面氟碳喷涂处理；顶部钢桁架采用材质Q345钢，表面 氟碳喷涂处理。 3）拉索：本系统只设有竖向索，不设横向索，竖索选用 Φ22mm的不锈钢钢绞线，具体参数如下表所示：
最大扰度
3.计算结果
初始预拉力： 预估预拉力=最小破断力×（0.15～0.25） =325.02×（0.15～0.25） =48.75～81.26 kN 取预拉力=50 kN
拉力值N =113.121KN<最小破断力／2.5＝130.008KN 最大扰度df= 376.609mm <L/50=21000/50=420mm
JGJ102—2003第5.3.2条采用。
2.地震荷载
q : EAk 地震作用设计值(KN/m2) GAk: 玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重: 500N/m2
垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值:
qEAk=5×αmax×GAk
=5×0.080×500.000/1000 =0.200 kN/m2
表1 拉索材料性能的参数
2.计算模型
采用3D3S软件对单层索网幕墙结构进行数值模拟
分析，拉索的预拉力经过反复验算后确定。对结构在
3D3S软件中，采用如下考虑：
1) 分析类型：非线性结构、静态；
2) 边界条件：竖向索与顶部钢梁均为铰接；
3) 荷载以集中力形式施加在模来自上。计算见下图：最大拉力
14.定义工况，组合
15.内力分析→非线性分析结果显示查询→显示内力 内力分析→非线性分析结果显示查询→显示位移
最大内力
最大位移
单层双向索3D3S操作步骤
1.绘制2000*1490的单索结构，竖向索共9根,横向索 12根。 2.将索打断，结构编辑→打断→直线两两相交打断。
3.点击结构编辑→添加杆件，定义索的截面为φ22, 截面类型选择圆钢及索。
（1） 正常使用极限状态 ①1.0×恒载+1.0×预拉力＋1.0×风荷载 ②1.0×恒载+1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(+40℃) ③1.0×恒载 +1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(-15℃)
（2） 承载能力极限状态 ①1.0×恒载+1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.5×地震荷载 ②1.0×恒载＋1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(+40℃) ③1.0×恒载＋1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(-15℃)
双击
双击材性1，定义材性，定义后结果如下图所示。
5.点击构件属性→定义只拉单元→选择预定义单元
6.点击构件属性中的节点边界，给索施加节点约束。
1
2
7.节点约束定义后的图形如下
8.点击内力分析→计算内容选择及执行→初始状态 确定→计算参数→非线性初始态
9.建筑用索定义→定义主动索→定义→选中所有索 单元→计算
以上计算结果均满足规范和设计要求！
单层单向索3D3S操作步骤
1.绘制2000*1490的单索结构，如下图所示。
2.将索打断，打断后的样式如下图所示。 结构编辑→打断→直线两两相交打断
3.点击结构编辑→添加杆件，定义索的截面为φ22, 截面类型选择圆钢及索。
双击
4.定义材性 双击材性，出现如下对话框。
索网幕墙计算分析
编制：杨竞
一.工程概况说明
计算工程背景：成都东客站索网幕墙 工程所在城市：成都 工程所属建筑物地区类别：C类 工程所在地区抗震设防烈度：7度（0.10g） 工程基本风压：0.3kN/m2
二.荷载计算
1.风荷载 2.地震荷载 3.温度荷载 4.荷载组合
1.风荷载
横向索：50/2=25kN/m 竖向索：80/1.49=53.69kN/m
50/2.022=24.7kN/m 80/2.47=32.388kN/m
9.点击施加节点荷载，给所有节点施加Z向-0.6KN的 恒荷载。
10.内力分析→初始态计算结果显示查询→内力显示 11.施加节点荷载→施加X向1KN风荷载
3.温度荷载
计算中温差极限值为-15℃～40℃ 拉索的线膨胀系数为1.6×10-5
4.荷载组合
单层索网结构是典型的几何非线性结构，《建筑 结构荷载规范》（2006版）规定的基本组合表达式不 适用于这种结构承载能力极限状态的计算，否则会使 其安全系数降低，因此，在单层索网结构计算时，承 载能力极限状态的荷载也采用荷载标准值，拉索总安 全系数取值为2.5。
标高为31.2m处风荷载计算 W0:基本风压
W0=0.30kN/m2 βz: 31.2m高处风振系数
对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。
μz: 31.2m高处风压高度变化系数(按Ｃ类区计算):
(GB50009-2001)(2006年版) μz=0.616×(Z/10)0.44
=0.616×(31.2/10)0.44
=1.016
μs:风压体型系数(墙面区)取μs=1.2
风荷载标准值:Wk
Wk=βz×μz×μs×W0
(GB50009-2001)（2006年版）
=2.45×1.016×1.2×0.300
=0.896 kN/m2
因为Wk≤1.0kN/m2，取Wk=1.0 kN/m2，按
双击
4.定义材性 双击材性，出现如下对话框。
双击
双击材性1，定义材性，定义后结果如下图所示。
5.点击构件属性→定义只拉单元→选择预定义单元
6.点击构件属性中的节点边界，给索施加节点约束。
1
2
7.节点约束定义后的图形如下
8.点击内力分析→计算内容选择及执行→初始状态确 定→计算参数→非线性初始态→建筑用索定义→定 义力密度→定义→计算（索网找形完成）
10.点击施加节点荷载，给所有节点施加Z向-0.6KN 的恒荷载。
11.内力分析→初始态计算结果显示查询→内力显示
12.施加节点荷载→施加X向1KN风荷载 施加活荷载 →施加X向0.2KN活荷载 施加温度增量→（-15℃ — 40℃）
13.内力分析→计算内容选择及执行→非线性分析→ 非线性荷载态→计算
三.拉索计算
1.说明 2.计算模型 3.计算结果
1.说明
1）面板：玻璃面板采用10Low-E+12A+10中空钢化玻璃。 2）钢型材：横向钢梁采用材质Q235B的1100×600×26×26箱
型钢梁，表面氟碳喷涂处理；顶部钢桁架采用材质Q345钢，表面 氟碳喷涂处理。 3）拉索：本系统只设有竖向索，不设横向索，竖索选用 Φ22mm的不锈钢钢绞线，具体参数如下表所示：
最大扰度
3.计算结果
初始预拉力： 预估预拉力=最小破断力×（0.15～0.25） =325.02×（0.15～0.25） =48.75～81.26 kN 取预拉力=50 kN
拉力值N =113.121KN<最小破断力／2.5＝130.008KN 最大扰度df= 376.609mm <L/50=21000/50=420mm
JGJ102—2003第5.3.2条采用。
2.地震荷载
q : EAk 地震作用设计值(KN/m2) GAk: 玻璃幕墙构件(包括玻璃和框)的平均自重: 500N/m2
垂直于幕墙平面的均布水平地震作用标准值:
qEAk=5×αmax×GAk
=5×0.080×500.000/1000 =0.200 kN/m2
表1 拉索材料性能的参数
2.计算模型
采用3D3S软件对单层索网幕墙结构进行数值模拟
分析，拉索的预拉力经过反复验算后确定。对结构在
3D3S软件中，采用如下考虑：
1) 分析类型：非线性结构、静态；
2) 边界条件：竖向索与顶部钢梁均为铰接；
3) 荷载以集中力形式施加在模来自上。计算见下图：最大拉力
14.定义工况，组合
15.内力分析→非线性分析结果显示查询→显示内力 内力分析→非线性分析结果显示查询→显示位移
最大内力
最大位移
单层双向索3D3S操作步骤
1.绘制2000*1490的单索结构，竖向索共9根,横向索 12根。 2.将索打断，结构编辑→打断→直线两两相交打断。
3.点击结构编辑→添加杆件，定义索的截面为φ22, 截面类型选择圆钢及索。
（1） 正常使用极限状态 ①1.0×恒载+1.0×预拉力＋1.0×风荷载 ②1.0×恒载+1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(+40℃) ③1.0×恒载 +1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(-15℃)
（2） 承载能力极限状态 ①1.0×恒载+1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.5×地震荷载 ②1.0×恒载＋1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(+40℃) ③1.0×恒载＋1.0×预拉力＋1.0×风荷载＋0.7×(-15℃)
双击
双击材性1，定义材性，定义后结果如下图所示。
5.点击构件属性→定义只拉单元→选择预定义单元
6.点击构件属性中的节点边界，给索施加节点约束。
1
2
7.节点约束定义后的图形如下
8.点击内力分析→计算内容选择及执行→初始状态 确定→计算参数→非线性初始态
9.建筑用索定义→定义主动索→定义→选中所有索 单元→计算
以上计算结果均满足规范和设计要求！
单层单向索3D3S操作步骤
1.绘制2000*1490的单索结构，如下图所示。
2.将索打断，打断后的样式如下图所示。 结构编辑→打断→直线两两相交打断
3.点击结构编辑→添加杆件，定义索的截面为φ22, 截面类型选择圆钢及索。
双击
4.定义材性 双击材性，出现如下对话框。
索网幕墙计算分析
编制：杨竞
一.工程概况说明
计算工程背景：成都东客站索网幕墙 工程所在城市：成都 工程所属建筑物地区类别：C类 工程所在地区抗震设防烈度：7度（0.10g） 工程基本风压：0.3kN/m2
二.荷载计算
1.风荷载 2.地震荷载 3.温度荷载 4.荷载组合
1.风荷载