重慶機場指廊端頭單索幕墻工程設計施(二)

　　3.1設計基本參數取值
　　3.1.1地區基本風壓:W₀=0.50KN/m², 基本雪壓：0.15 KN/m²；風壓高度變化系數μ_Z取1.0，風荷載體形系數μ_S取1.2，風振系數β_Z取2.0；


　　3.1.2地區粗糙度類別：B類,場地類別：Ⅱ類；


　　3.1.3地震基本烈度為7度，近震考慮；


　　3.1.4屋面活載；0.3 KN/m²,屋面檢修荷載：0.60 KN/m²；


　　3.1.5懸掛荷載：主樓0.3 KN/m²；指廊0.8 KN/m²；連廊0.8 KN/m²；


　　3.1.6屋面系統荷載：檁條、面板、保溫材料自重：0.45 KN/m²；


　　3.1.7玻璃配置為鋼化夾膠玻璃，8+1.14PVB+8，自重0.41Kpa，彈性模量E=1.0×10⁵N/mm²。


　　3.1.8拉索采用φ22不銹鋼拉索，彈性模量E=1.25×10⁵N/mm²，破斷強度為304.80KN。


　　3.1.9溫差：按△T=80^O考慮。


　　3.2單層索網結構計算模型
　　在索網體系計算中，選取整體結構進行空間有限元分析，計算模型如圖10。在計算中其邊界條件假定為：豎向拉索與頂部及底部箱形鋼梁考慮為鉸接，約束三個方向線位移；拉索 邊界條件考慮足夠剛性，索網不受主體結構及周 圖10單層網索體系計算模形邊箱形鋼梁變形的影響。每個節點承受的荷載為：P_K1=4.24KN（標準值）, P_K2=4.36KN（標準值）。

圖10 單層網索體系計算模形 　　3.3鋼結構計算模型
　　在索網結構支撐鋼結構體系計算中，選取整體結構進行空間有限元分析，在計算中其邊界條件假定為：支撐鋼結構與屋面鋼結構及主體土建結構考慮為鉸接，約束x及y兩個方向線位移，結構自重在計算時導入，計算時，與索網體系考慮整體模型進行計算，支撐鋼結構彎矩示意如圖11。

圖11 支撐鋼結構彎矩示意圖 　　3.4計算結果分析
　　3.4.1不銹鋼φ22拉索最大拉力85.334KN,拉索最大應力295.938N/mm²，φ22不銹鋼拉索預拉力40.58KN，φ22不銹鋼拉索最大變165.5mm,f/L=165.5/8950=1/54<1/50,最大應力及變形產生在中間跨三根拉索；


　　3.4.2支撐鋼結構體系周邊箱形鋼梁最大正應力及負應力發生在箱形鋼立柱與頂部箱形鋼梁連接處，分別為295.938N/mm²和77.86 N/mm²；最大變形產生在中間跨，f=4.79mm；


　　3.4.3支撐鋼結構體系箱形鋼立柱最大正應力及負應力發生在中間兩根處，分別為29.49N/mm²和42.22 N/mm²；最大變形產生在中間兩根中點處，f=18.36mm；


　　4單索幕墻的工作原理
　　玻璃幕墻中的單索結構支撐體系和雙層索桁架結構支撐體系一樣，是拉索結構體系中的一種,它可以由單向拉索組成的（如圖12）,也可以由雙向拉索組成的（如圖13），單索與玻璃的連接形式只要能滿足和適應玻璃的變形，可以采用駁接爪點式、梅花夾式及不銹鋼夾板式等多種形式、。由于幕墻玻璃與單索之間的距離比較小，單索結構支撐體系大大節省了大跨度結構支撐體系所占用的建筑空間，是一種全新的受力體系，在國內一些公共建筑及酒店大堂外幕墻裝飾工程中得到了比較廣泛的應用。

圖12 單根單向拉索示意圖

圖13 雙根雙向拉索示意圖

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