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异型索网计算书

异型索网工程

设

计

计

算

书

计算:

校核:

幕墙公司

XXXX年XX月XX日

目录

一、计算依据及说明1

1.设计依据1

2.基本计算公式6

二、风荷载计算10

1.风荷载标准值:

10

2.风荷载设计值:

11

三、索网有限元分析计算11

1.索网基本信息11

2.索网节点信息13

3.索网索单元信息18

4.索网节点荷载信息24

5.索网节点位移信息29

6.索网单元张力信息32

7.索网支座反力信息38

[强度计算信息][产品结构]设计计算书

一、计算依据及说明

1.设计依据

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001

《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001

《建筑制图标准》GB/T50104-2001

《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003

《全玻璃幕墙工程技术规程》DBJ/CT014-2001

《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127:

2001

《点支式玻幕墙支承装置》JC1369-2001

《吊挂式玻幕墙支承装置》JC1368-2001

《建筑铝型材基材》GB/T5237.1-2004

《建筑铝型材阳极氧化、着色型材》GB/T5237.2-2004

《建筑铝型材电泳涂漆型材》GB/T5237.3-2004

《建筑铝型材粉末喷涂型材》GB/T5237.4-2004

《建筑铝型材氟碳漆喷涂型材》GB/T5237.5-2004

《铝合金建筑型材隔热型材》GB/T5237.6-2004

《玻璃幕墙力学性能》GB/T18091-2000

《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000

《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001

《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098.1-2000

《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》GB3098.2-2000

《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》GB3098.4-2000

《紧固件机械性能自攻螺钉》GB3098.5-2000

《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》GB3098.6-2000

《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB3098.15-2000

《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-1997

《焊接结构用耐候钢》GB/T4172-2000

《浮法玻璃》GB11614-1999

《夹层玻璃》GB9962-1999

《钢化玻璃》GB/T9963-1998

《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB17841-1999

《铝及铝合金轧制板材》GB/T3880-1997

《铝塑复合板》GB/T17748

《干挂天然花山岗石，建筑板材及其不锈钢配件》JC830.1,830.2-1998

《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JC133-2000

《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2001

《混凝土接缝用密封胶》JC/T881-2001

《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001

《石材幕墙接缝用密封胶》JC/T883-2001

《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T486-2001

《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2001

《铝合金窗》GB/T8479-2003

《铝合金门》GB/T8478-2003

《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》JG160-2004

《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004

《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005

《建筑用硬质塑料隔热条》JG/T174-2005

《建筑用隔热铝合金型材穿条式》JG/T175-2005

2.基本计算公式

（1）.场地类别划分:

根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别:

A类近海面,海岛,海岸,湖岸及沙漠地区;

B类指田野,乡村,丛林,丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;

C类指有密集建筑群的城市市区;

D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区;

[工程名称]按C类地区计算风压

（2）.风荷载计算:

幕墙属于薄壁外围护构件，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-20017.1.1采用

风荷载计算公式:

Wk=βgz×μz×μsl×W0

其中:

Wk---作用在幕墙上的风荷载标准值（kN/m2）

βgz---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定

根据不同场地类型,按以下公式计算:

βgz=K（1+2μf）

其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数

A类场地:

βgz=0.92×（1+2μf）其中：

μf=0.387×（

）（-0.12）

B类场地:

βgz=0.89×（1+2μf）其中：

μf=0.5×（

）（-0.16）

C类场地:

βgz=0.85×（1+2μf）其中：

μf=0.734×（

）（-0.22）

D类场地:

βgz=0.80×（1+2μf）其中：

μf=1.2248×（

）（-0.3）

μz---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定,

根据不同场地类型,按以下公式计算:

A类场地:

μz=1.379×（

）0.24

B类场地:

μz=（

）0.32

C类场地:

μz=0.616×（

）0.44

D类场地:

μz=0.318×（

）0.60

本工程属于C类地区

μsl---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取为：

1.2

W0---基本风压,按全国基本风压图,北京地区取为0.45kN/m2

（3）.地震作用计算:

qEAk=βE×αmax×GAK

其中:

qEAk---水平地震作用标准值

βE---动力放大系数,按5.0取定

αmax---水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定:

6度:

αmax=0.04

7度:

αmax=0.08

8度:

αmax=0.16

9度:

αmax=0.32

北京地区设防烈度为8度,根据本地区的情况,故取αmax=0.16

GAK---幕墙构件的自重（N/m2）

（4）.荷载组合:

结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力（内力）作用方向，选用最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用：

γGSG+γwψwSw+γEψESE+γTψTST

各项分别为永久荷载：

重力；可变荷载：

风荷载、温度变化；偶然荷载：

地震

水平荷载标准值:

qk=Wk+0.5qEAk

水平荷载设计值:

q=1.4Wk+0.5×1.3qEAk

荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用:

①对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足：

a.当其效应对结构不利时：

对由可变荷载效应控制的组合，取1.2；对有永久荷载效应控制的组合，取1.35

b.当其效应对结构有利时：

一般情况取1.0；对结构倾覆、滑移或是漂浮验算，取0.9

②可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取1.4

二、风荷载计算

1.风荷载标准值:

Wk:

作用在玻璃幕墙上的风荷载标准值（kN/m2）

μz:

10m高处风压高度变化系数（按C类区计算）:

（GB50009-20017.2.1）

μz=0.616×（

）0.44=0.616由于0.616<0.74,取μz=0.74

μf:

脉动系数:

（GB50009-20017.4.2-8）

μf=0.5×35（1.8×（0.22-0.16））×（

）-0.22=0.734056

βgz:

阵风系数:

（GB50009-20017.5.1-1）

βgz=0.85×（1+2×μf）=2.0979

Wk=βgz×μz×μsl×W0（JGJ102-20035.3.2）

=2.0979×0.74×1.2×0.45

=0.838319kN/m2

Wk<1kN/m2,取Wk=1kN/m2

2.风荷载设计值:

W:

风荷载设计值:

kN/m2

γw:

风荷载作用效应的分项系数：

1.4

按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-20035.1.6条规定采用

W=γw×Wk=1.4×1=1.4kN/m2

三、索网有限元分析计算

1.索网基本信息

点式幕墙采用单层索网支承,索网各项基本参数如下表所示：

名称

类型

弹性模量

泊松比

屈服应力（N/mm2）

安全系数

钢索6*19+1ws

钢索

165000

0.3

1750

1.8

分布水平地震荷载作用计算

qEAk:

垂直于面板的分布水平地震作用（kN/m2）

qEAk=βE×αmax×GAK（JGJ102-20035.3.4）

=5×0.16×0.5

=0.4kN/m2

rE:

地震作用分项系数:

1.3

qEA:

垂直于面板的分布水平地震作用设计值（kN/m2）

qEA=rE×qEAk

=1.3×0.4

=0.52kN/m2

水平荷载设计值：

Sz=W+ψE×qEA

=1.4+0.5×0.52

=1.66kN/m2

水平荷载标准值：

Szk=Wk

=1kN/m2

重力荷载标准值为：

0.5kN/m2

重力荷载设计值为：

γG×GAK=0.6kN/m2

索网编号示意图如下所示：

2.索网节点信息

索网有限元分析节点参数如下表所示：

节点编号

X（m）

Y（m）

Z（m）

1

14.101

1.187

0.000

2

12.281

2.437

0.000

3

12.281

3.837

0.000

4

12.281

5.237

0.000

5

12.281

6.637

0.000

6

12.281

8.037

0.000

7

12.281

9.437

0.000

8

12.281

10.837

0.000

9

12.281

12.237

0.000

10

12.281

13.637

0.000

11

12.281

15.037

0.000

12

14.101

16.977

0.000

13

15.951

16.977

0.000

14

15.951

4.107

0.000

15

14.876

3.837

0.000

16

14.876

2.437

0.000

17

17.801

4.107

0.000

18

17.801

16.977

0.000

19

19.651

16.977

0.000

20

19.651

1.187

0.000

21

18.876

2.437

0.000

22

18.876

3.837

0.000

23

21.471

15.037

0.000

24

21.471

13.637

0.000

25

21.471

12.237

0.000

26

21.471

10.837

0.000

27

21.471

9.437

0.000

28

21.471

8.037

0.000

29

21.471

6.637

0.000

30

21.471

5.237

0.000

31

21.471

3.837

0.000

32

21.471

2.437

0.000

33

14.101

2.437

0.000

34

14.101

3.837

0.000

35

14.101

5.237

0.000

36

14.101

6.637

0.000

37

14.101

8.037

0.000

38

14.101

9.437

0.000

39

14.101

10.837

0.000

40

14.101

12.237

0.000

41

14.101

13.637

0.000

42

14.101

15.037

0.000

43

15.951

5.237

0.000

44

15.951

6.637

0.000

45

15.951

8.037

0.000

46

15.951

9.437

0.000

47

15.951

10.837

0.000

48

15.951

12.237

0.000

49

15.951

13.637

0.000

50

15.951

15.037

0.000

51

17.801

5.237

0.000

52

17.801

6.637

0.000

53

17.801

8.037

0.000

54

17.801

9.437

0.000

55

17.801

10.837

0.000

56

17.801

12.237

0.000

57

17.801

13.637

0.000

58

17.801

15.037

0.000

59

19.651

2.437

0.000

60

19.651

3.837

0.000

61

19.651

5.237

0.000

62

19.651

6.637

0.000

63

19.651

8.037

0.000

64

19.651

9.437

0.000

65

19.651

10.837

0.000

66

19.651

12.237

0.000

67

19.651

13.637

0.000

68

19.651

15.037

0.000

69

18.876

4.107

0.000

70

18.876

1.187

0.000

71

14.876

4.107

0.000

72

14.876

1.187

0.000

73

12.281

16.977

0.000

74

21.471

16.977

0.000

75

21.471

1.187

0.000

76

12.281

1.187

0.000

3.索网索单元信息

索单元编号如下图所示：

索网有限元分析索单元参数如下表所示：

索元编号

起始点

终止点

长度（m）

截面积（mm2）

1

2

33

1.82

201.062

2

3

34

1.82

201.062

3

5

36

1.82

201.062

4

6

37

1.82

201.062

5

4

35

1.82

201.062

6

7

38

1.82

201.062

7

8

39

1.82

201.062

8

9

40

1.82

201.062

9

10

41

1.82

201.062

10

11

42

1.82

201.062

11

42

50

1.85

201.062

12

41

49

1.85

201.062

13

42

12

1.94

201.062

14

41

40

1.4

201.062

15

41

42

1.4

201.062

16

35

36

1.4

201.062

17

36

44

1.85

201.062

18

35

34

1.4

201.062

19

35

43

1.85

201.062

20

36

37

1.4

201.062

21

34

15

0.775

201.062

22

37

38

1.4

201.062

23

37

45

1.85

201.062

24

38

39

1.39998

201.062

25

38

46

1.85

201.062

26

39

47

1.85

201.062

27

40

48

1.85

201.062

28

39

40

1.4

201.062

29

1

33

1.25

201.062

30

33

34

1.4

201.062

31

33

16

0.775

201.062

32

14

43

1.13

201.062

33

43

51

1.85

201.062

34

44

45

1.4

201.062

35

43

44

1.4

201.062

36

45

46

1.4

201.062

37

47

55

1.85

201.062

38

44

52

1.85

201.062

39

47

48

1.4

201.062

40

46

47

1.39998

201.062

41

49

57

1.85

201.062

42

48

49

1.4

201.062

43

46

54

1.85

201.062

44

45

53

1.85

201.062

45

49

50

1.4

201.062

46

48

56

1.85

201.062

47

50

58

1.85

201.062

48

50

13

1.94

201.062

49

51

61

1.85

201.062

50

17

51

1.13

201.062

51

53

63

1.85

201.062

52

53

54

1.4

201.062

53

52

53

1.4

201.062

54

51

52

1.4

201.062

55

55

56

1.4

201.062

56

55

65

1.85

201.062

57

54

55

1.39998

201.062

58

56

57

1.4

201.062

59

56

66

1.85

201.062

60

57

58

1.4

201.062

61

58

18

1.94

201.062

62

54

64

1.85

201.062

63

58

68

1.85

201.062

64

57

67

1.85

201.062

65

52

62

1.85

201.062

66

21

59

0.775

201.062

67

22

60

0.775

201.062

68

60

31

1.82

201.062

69

59

60

1.4

201.062

70

60

61

1.4

201.062

71

59

32

1.82

201.062

72

20

59

1.25

201.062

73

62

29

1.82

201.062

74

61

30

1.82

201.062

75

61

62

1.4

201.062

76

63

28

1.82

201.062

77

63

64

1.4

201.062

78

62

63

1.4

201.062

79

65

66

1.4

201.062

80

64

65

1.39998

201.062

81

66

67

1.4

201.062

82

68

19

1.94

201.062

83

67

68

1.4

201.062

84

64

27

1.82

201.062

85

68

23

1.82

201.062

86

67

24

1.82

201.062

87

66

25

1.82

201.062

88

65

26

1.82

201.062

4.索网节点荷载信息

索网有限元分析节点集中荷载如下表所示：

节点

编号

设计荷载（kN）

标准荷载（kN）

X

Y

Z

X

Y

Z

1

0.000

-0.487

1.346

0.000

-0.405

0.811

2

0.000

-0.723

2.002

0.000

-0.603

1.206

3

0.000

-0.764

2.115

0.000

-0.637

1.274

4

0.000

-0.764

2.115

0.000

-0.637

1.274

5

0.000

-0.764

2.115

0.000

-0.637

1.274

6

0.000

-0.764

2.115

0.000

-0.637

1.274

7

0.000

-0.764

2.115

0.000

-0.637

1.274

8

0.000

-0.764

2.115

0.000

-0.637

1.274

9

0.000

-0.764

2.115

0.000

-0.637

1.274

10

0.000

-0.764

2.115

0.000

-0.637

1.274

11

0.000

-0.912

2.523

0.000

-0.760

1.520

12

0.000

-1.068

2.955

0.000

-0.890

1.780

13

0.000

-1.077

2.979

0.000

-0.897

1.794

14

0.000

-0.496

1.372

0.000

-0.413

0.826

15

0.000

-0.194

0.537

0.000

-0.16