拉索结构计算书.doc

（一）设计、计算依据和电算软件一、设计和计算的依据：（1）幕墙技术规范建筑幕墙JG3035-96玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003金属与石材幕墙工程技术规程JGJ133-2001建筑玻璃应用技术规程JGJ113-97点支式玻璃幕墙工程技术规程CECS 127-2001（2）建筑设计规范高层民用建筑设计防火规范GB50045-952001 建筑设计防火规范GBJ16-872001 建筑抗震设计规范GB50011-2001建筑防雷设计规范GB50057-94钢结构设计规范GB50017-2002建筑结构荷载规范GB50009-2001（3）材料标准铝合金建筑材料GB/T5237-2000铝和铝合金加工产品的化学成分GB/T3190碳素结构钢GB700-88低合金高强度结构钢GB/T1591-1994浮法玻璃GB11614-1999平面钢化玻璃GB/T9963-1998中空玻璃GB/T11944-2002天然花岗岩建筑板材GB/T18601-2001铝及铝合金板材GB/T3880-1997建筑用铝型材铝板氟碳涂层JC133-2000建筑橡胶密封垫预成形实心硫化的结构密封垫用材料GB10711建筑硅酮通结构密封胶GB16776硅酮建筑密封胶 GB/T14683-93（4）检测方法建筑幕墙物理性能分级 GB/T15225-94建筑幕墙风压变形性能检测方法 GB/T15227建筑幕墙雨水渗漏形性能检测方法 GB/T15228建筑幕墙空气渗透形性能检测方法 GB/T15226（5）其他规范及要求建筑施工高处作业安全技术规范JG80-91施工现场时用电安全技术规范JGJ46-88建筑结构静力计算手册 （第二版）优质碳素结构钢技术条件 GB699-88建筑幕墙窗用弹性密封剂 JC485-92二、电算软件：该工程所选用的计算软件：ANSYS有限元结构分析软件STAAD钢结构计算分析软件（二）工程基本条件及计算数据一、基本计算公式:（1）、风荷载计算1、地区基本风压：参考风洞试验报告取定风荷载标准值：2、场地类别划分:根据建筑结构荷载规范GB500092001 7.2.1取定本工程按A类地区计算风压。A类指近海海面和海岛、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。3、风荷载计算:根据建筑结构荷载规范GB500092001之7.1.1风荷载计算公式: Wk=gzzsW0其中: Wk作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m2)gz高度z处的阵风系数，按建筑结构荷载规范GB500092001之表7.5.1取定，z风压高度变化系数,按建筑结构荷载规范GB500092001之表7.2.1取定， s风荷载体型系数, 按建筑结构荷载规范GB500092001之7.3取定W0基本风压(kN/m2), 参考风洞试验报告，阳江一百年一遇基本风压取定为1.16N/m2,（2）、地震作用计算:根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ-102 2003之5.3.4地震荷载计算公式: qEAk=EmaxGAK其中: qEak水平地震作用标准值E动力放大系数,按 5.0 取定max水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定: 6度: max=0.04 7度: max=0.08 8度: max=0.16 9度: max=0.32根据建筑抗震设计规范 GB50011-2001，附录A我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组，阳江设防烈度为7度,故取定max=0.080GAK幕墙构件的自重(N/m2)（阳江设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组）（3）、屋面活荷载不上人屋面活荷载标准值：按建筑结构荷载规范GB500092001之表4.3.1取定（4）、荷载分项系数及组合方法根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ-102 2003之5.4规定，进行幕墙构件、连接件和预埋件承载力计算时，荷载的分项系数按下面选取： 重力荷载 风荷载 地震荷载 屋面活荷载 进行位移和挠度计算时，荷载的分项系数应按下面数字选取： 重力荷载 风荷载 地震作用 屋面活荷载 玻璃幕墙按各效应组合中的最不利组合进行设计。组合系数按：建筑结构荷载规范GB500092001玻璃幕墙工程技术规范JGJ-1022003取定。二、材料力学参数1、弹性模量根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003之表5.2.8材料弹性模量E玻璃：钢、不锈钢：2、线膨胀系数a根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003之表5.2.10材料线膨胀系数a玻璃：钢、不锈钢：3、材料力学性能1)、根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102-2003之表5.2.1玻璃的强度设计值fg (N/mm2)类型厚度（mm）强度设计值fg大面上的强度边缘强度浮法玻璃5-1228.019.5钢化玻璃5-1284.058.815-1959.041.32）、点支式玻璃幕墙拉索的抗拉设计值为 （为钢拉索的抗拉设计值，为现行国家标准规定的最小整索破断拉力值）。（点支式玻璃幕墙工程技术规程CECS 127-2001之5.7.3）不锈钢索金属断面积与力学性能钢索直径(mm)金属断面积(mm2)最小破断拉力(kN)弹性模量(105Mpa)10.059.6670.901.301.5012.085.91102.1014.0116.93138.9716.0152.73181.5218.0196.34220.391.251.4519.5227.71255.6021.0261.41293.4322.5275.96309.7624.0323.87363.5526.0375.61421.6628.0431.18484.0030.0483.15542.341.251.4532.0560.33628.9834.0643.24722.0436.0731.87821.533)、钢材连接件强度设计值fg按下表 (N/mm2)钢材类型抗拉、抗弯、抗压fs抗剪fsv端面承压fsceQ235钢2151253204)、焊缝强度设计值按下表：构件钢材对接焊缝（三级）角焊缝抗拉（弯）抗剪抗拉（弯、剪）3#钢185N/mm2125 N/mm2160 N/mm2焊条采用E43XX型5)、不锈钢构件的强度设计值 4、材料体积密度根据玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102 2003之5.3.1玻璃幕墙结构材料的重力体积密度可按下列数据采用：材料密度普通玻璃、夹层玻璃、半钢化玻璃、钢化玻璃25.6KN/m3钢材78.5 KN/m3三、挠度限值1、玻璃面板的挠度限值取其计算跨度的。（玻璃幕墙工程技术规范JGJ-102 2003之6.1.3、7.2.3、8.1.5）2、铝合金型材横梁、立柱挠度限值取其计算跨度的。（玻璃幕墙工程技术规范JGJ-102 2003之6.2.7、6.3.10）3、钢型材横梁、立柱挠度限值取其计算跨度的。（玻璃幕墙工程技术规范JGJ-102 2003之6.2.7、6.3.10）4、单层索网体系支撑结构挠度限值取其支撑点距离的。（因单层索网挠度容许值的取定暂无相应规范可寻，则本工程参考国外工程实例，以及国内工程经验，将单层索网挠度容许值取定为计算跨度的）（三）、计算内容一、单索幕墙（1）、钢化中空玻璃1、计算数据：1.1基本条件：面板厚度： 计算校核尺寸：支撑条件：四点支撑1.2各分项荷载标准值：1.2.1风荷载参考风洞试验报告取定风荷载标准值：1.2.2自重荷载1.2.3地震荷载1.3工况组合：标准值：设计值：2、计算结果：2.1强度校核玻璃面板应力等值线图（应力云图） 单位：Mpa玻璃面板的最大应力值为：（钢化玻璃强度设计值）强度满足要求。2.2刚度校核玻璃面板位移等值线图（位移云图） 单位：mm玻璃面板的最大位移为：刚度满足要求。3、结论：玻璃面板的强度和刚度均能满足设计规范的要求。（2）、单索1、计算数据：1.1基本条件：单索跨度：竖索：横索：单元尺寸：支撑条件：铰支座1.2各分项荷载标准值：1.2.1风荷载参考风洞试验报告取定风荷载标准值：1.2.2自重荷载1.2.3地震荷载1.3工况组合：标准值：设计值：2、计算结果：2.1强度校核2.1.1拉力等值线图（应力云图） 单位：最大拉力值为：2.1.2拉索最大拉力值为：(拉索最小破断力)，拉索强度满足要求。2.1.3拉索最大拉力值为：(拉索最小破断力)，拉索强度满足要求。2.2刚度校核位移等值线图（位移云图） 单位：mm最大位移为：单层索网体系支撑结构挠度限值取其支撑点距离的。（因单层索网挠度容许值的取定暂无相应规范可寻，则本工程参考国外工程实例，以及国内工程经验，将单层索网挠度容许值取定为计算跨度的）刚度满足要求。3、结论：单索的强度和刚度均能满足设计规范的要求。4、支座编号5、支座反力列表单位：N支座编号X方向Y方向Z方向支座编号X方向Y方向Z方向NODEFXFYFZNODEFXFYFZ1 278 202100 -13885 59 13 -238310 -2549 5 385 -22373 60 258 275420 -18435 7 17 -190090 -3269 64 310 -31603 8 -87 142800 -5213 66 8 -263360 -2520 10 -27 -141300 -1604 67 86 281310 -19307 11 -112 148690 -5125 71 106 -33016 13 -53 -147200 -2428 73 3 -269290 -2445 14 -113 170420 -8051 74 163 231430 -20587 17 29 -165900 -6502 78 238 -25992 18 143 223430 -18218 80 12 -219280 -4433 22 42 -19250 82 1580 2846 -23165 24 14 -214470 -3541 83 3325 2970 -29783 26 -11878 2901 -21395 84 -3654 3108 -23697 27 -27294 2998 -23299 86 -508 2933 -15440 28 -18153 1545 -11573 88 -36 208010 -11823 30 -792 1464 -7669 91 -114 -201980 -11172 32 -86 281310 -19307 92 -69 155490 -6074 36 -106 -33016 95 -106 -152490 -5870 38 -3 -269290 -2445 96 73910 -48 -4920 39 -258 275420 -18435 97 -51198 11 -1677 43 -310 -31603 98 64865 45 -4349 45 -8 -263360 -2520 99 -42840 0 0 46 -383 250310 -14186 100 44006 -19 -318 50 -442 -25595 101 -42840 0 0 52 -13 -238310 -2549 102 62056 -55 -2188 53 383 250310 -14186 103 -51191 -10 -809 57 442 -25595 （3）、单索1、计算数据：1.1基本条件：单索跨度：竖索：横索：单元尺寸：支撑条件：铰支座1.2各分项荷载标准值：1.2.1风荷载参考风洞试验报告取定风荷载标准值：1.2.2自重荷载1.2.3地震荷载1.3工况组合：标准值：设计值：2、计算结果：2.1强度校核2.1.1拉力等值线图（应力云图） 单位：最大拉力值为：2.1.2拉索最大拉力值为：(拉索最小破断力)，拉索强度满足要求。2.1.3拉索最大拉力值为：(拉索最小破断力)，拉索强度满足要求。2.2刚度校核位移等值线图（位移云图） 单位：mm最大位移为：单层索网体系支撑结构挠度限值取其支撑点距离的。（因单层索网挠度容许值的取定暂无相应规范可寻，则本工程参考国外工程实例，以及国内工程经验，将单层索网挠度容许值取定为计算跨度的）刚度满足要求。3、结论：单索的强度和刚度均能满足设计规范的要求。4、支座编号5、支座反力列表单位：N支座编号X方向Y方向Z方向支座编号X方向Y方向Z方向NODEFXFYFZNODEFXFYFZ1 -69468 172980 -6235 59 195 264750 -19380 3 -66697 -171470 -6036 63 134 -255760 -19341 4 -145 224830 -13419 64 145 224830 -13419 8 -117 -218820 -13552 68 117 -218820 -13552 9 -195 264750 -19380 69 69468 172980 -6235 13 -134 -255760 -19341 71 66697 -171470 -6036 14 -322 272930 -19625 72 -59 247710 -16097 18 -249 -263950 -19450 76 -105 -237230 -29199 19 14 265960 -23309 77 -151 219340 -12227 24 -352 -255330 -17216 81 -255 -52058 -24963 25 -109 231220 -15473 82 0 -156800 0 30 -464 -220850 -13395 83 -66980 3105 -20283 31 151 219340 -12227 84 66980 3105 -20283 35 255 -52058 -24963 85 78470 2 -4335 36 0 -156800 0 86 -7996 3111 -29655 37 59 247710 -16097 87 7996 3111 -29655 41 105 -237230 -29199 88 -78470 2 -4335 42 109 231220 -15473 89 10855 2933 -28802 47 464 -220850 -13395 90 -10855 2933 -28802 48 -14 265960 -23309 91 49696 -36 -1288 53 352 -255330 -17216 92 2320 1441 -10718 54 322 272930 -19625 93 -2320 1441 -10718 58 249 -263950 -19450 94 -49696 -36 -1288 （4）、单索1、计算数据：1.1基本条件：单索跨度：竖索：横索：单元尺寸：支撑条件：铰支座1.2各分项荷载标准值：1.2.1风荷载参考风洞试验报告取定风荷载标准值：1.2.2自重荷载1.2.3地震荷载1.3工况组合：标准值：设计值：2、计算结果：2.1强度校核2.1.1拉力等值线图（应力云图） 单位：最大拉力值为：2.1.2拉索最大拉力值为：(拉索最小破断力)，拉索强度满足要求。2.1.3拉索最大拉力值为：(拉索最小破断力)，拉索强度满足要求。2.2刚度校核位移等值线图（位移云图） 单位：mm最大位移为：单层索网体系支撑结构挠度限值取其支撑点距离的。（因单层索网挠度容许值的取定暂无相应规范可寻，则本工程参考国外工程实例，以及国内工程经验，将单层索网挠度容许值取定为计算跨度的）刚度满足要求。3、结论：单索的强度和刚度均能满足设计规范的要求。4、支座编号5、支座反力列表单位：N支座编号X方向Y方向Z方向支座编号X方向Y方向Z方向NODEFXFYFZNODEFXFYFZ1 0 205810 0 156 -103 -11992 2 103 -11992 158 -400 -24933 4 400 -24933 162 -254 -193570 -8633 8 254 -193570 -8633 163 46 229860 -4908 9 -46 229860 -4908 165 -79 -22256 11 79 -22256 167 -310 -30910 13 310 -30910 171 -258 -213750 -15838 17 258 -213750 -15838 172 38 240090 -12246 18 -38 240090 -12246 175 0 -27870 21 0 -27870 177 -175 -32038 23 175 -32038 181 -139 -220790 -17266 27 139 -220790 -17266 182 61 248920 -14029 28 -61 248920 -14029 185 96 -31976 31 -96 -31976 187 -32 -32364 33 32 -32364 191 -10 -227850 -17618 37 10 -227850 -17618 192 36 253950 -18591 38 -36 253950 -18591 196 239 -34642 42 -239 -34642 198 118 -32289 44 -118 -32289 202 124 -231480 -17556 48 -124 -231480 -17556 203 101 256430 -19263 49 -101 256430 -19263 207 397 -35900 53 -397 -35900 209 268 -31712 55 -268 -31712 213 260 -232120 -16976 59 -260 -232120 -16976 214 265 227970 -12275 60 -265 227970 -12275 218 481 -31433 64 -481 -31433 220 367 -26263 66 -367 -26263 224 338 -204400 -12896 70 -338 -204400 -12896 226 5801 1464 -8800 72 -5801 1464 -8800 227 2109 2883 -27008 73 -2109 2883 -27008 228 3793 3049 -31607 74 -3793 3049 -31607 229 1732 3167 -24753 75 -1732 3167 -24753 230 -2 3011 -14000 76 2 3011 -14000 231 -2246 3084 -17156 77 2246 3084 -17156 233 -1642 3003 -17229 79 1642 3003 -17229 234 -8158 3043 -24195 80 8158 3043 -24195 235 -5665 3137 -21216 81 5665 3137 -21216 237 -209 288320 -18795 83 209 288320 -18795 242 -538 -34791 88 538 -34791 244 -334 -27495 90 334 -27495 248 -320 -263310 -13909 94 320 -263310 -13909 249 -262 320050 -28137 95 262 320050 -28137 254 -511 -41954 100 511 -41954 256 -266 -31855 102 266 -31855 260 -256 -292800 -17203 106 256 -292800 -17203 261 42840 0 0 107 157 328460 -29424 262 -42840 0 0 112 310 -44262 263 71461 -70 -3564 114 164 -32358 264 -71461 -70 -3564 118 157 -301340 -17686 265 75561 -18 -3957 119 51 330890 -29591 266 -75561 -18 -3957 124 103 -45006 267 59642 64 -1872 126 55 -32399 268 -59642 64 -1872 130 53 -303830 -17736 269 57386 44 -4407 131 -157 328460 -29424 270 -57386 44 -4407 136 -310 -44262 271 65267 -2 -5779 138 -164 -32358 272 -65267 -2 -5779 142 -157 -301340 -17686 273 46889 -15 -1831 143 -51 330890 -29591 274 -46889 -15 -1831 148 -103 -45006 275 47778 65 -2355 150 -55 -32399 276 -47778 65 -2355 154 -53 -303830 -17736 277 42866 67 0 155 0 205810 0 278 -42866 67 0 （5）、单索1、计算数据：1.1基本条件：单索跨度：竖索：横索：单元尺寸：支撑条件：铰支座1.2各分项荷载标准值：1.2.1风荷载参考风洞试验报告取定风荷载标准值：1.2.2自重荷载1.2.3地震荷载1.3工况组合：标准值：设计值：2、计算结果：2.1强度校核2.1.1拉力等值线图（应力云图） 单位：最大拉力值为：2.1.2拉索最大拉力值为：(拉索最小破断力)，拉索强度满足要求。2.1.3拉索最大拉力值为：(拉索最小破断力)，拉索强度满足要求。2.2刚度校核位移等值线图（位移云图） 单位：mm最大位移为：单层索网体系支撑结构挠度限值取其支撑点距离的。（因单层索网挠度容许值的取定暂无相应规范可寻，则本工程参考国外工程实例，以及国内工程经验，将单层索网挠度容许值取定为计算跨度的）刚度满足要求。3、结论：单索的强度和刚度均能满足设计规范的要求。4、支座编号5、支座反力列表单位：N支座编号X方向Y方向Z方向支座编号X方向Y方向Z方向NODEFXFYFZNODEFXFYFZ1 -43 115580 -5633 31 63 85783 -4095 3 -72 -19601 33 28 -12144 5 -44 -106590 -5492 35 66 -79781 -4051 6 22 116140 -5221 36 76 112350 -6267 8 45 -20585 38 89 -17517 10 23 -107140 -5084 40 78 -103360 -6113 11 -22 116140 -5221 41 -76 112350 -6267 13 -45 -20585 43 -89 -17517 15 -23 -107140 -5084 45 -78 -103360 -6113 16 -7 116180 -5035 46 -63 85783 -4095 18 -15 -21017 48 -28 -12144 20 -7 -107180 -4869 50 -66 -79781 -4051 21 43 115580 -5633 51 27127 26 -1200 23 72 -19601 52 -27127 26 -1200 25 44 -106590 -5492 53 -24080 3 0 26 7 116180 -5035 54 24080 3 0 28 15 -21017 55 -26810 -18 -1115 30 7 -107180 -4869 56 26810 -18 -1115 （6）、单索1、计算数据：1.1基本条件：单索跨度：竖索：横索：单元尺寸：支撑条件：铰支座1.2各分项荷载标准值：1.2.1风荷载参考风洞试验报告取定风荷载标准值：1.2.2自重荷载1.2.3地震荷载1.3工况组合：标准值：设计值：2、计算结果：2.1强度校核2.1.1拉力等值线图（应力云图） 单位：最大拉力值为：2.1.2拉索最大拉力值为：(拉索最小破断力)，拉索强度满足要求。2.1.3拉索最大拉力值为：(拉索最小破断力)，拉索强度满足要求。2.2刚度校核位移等值线图（位移云图） 单位：mm最大位移为：单层索网体系支撑结构挠度限值取其支撑点距离的。（因单层索网挠度容许值的取定暂无相应规范可寻，则本工程参考国外工程实例，以及国内工程经验，将单层索网挠度容许值取定为计算跨度的）刚度满足要求。3、结论：单索的强度和刚度均能满足设计规范的要求。4、支座编号5、支座反力列表单位：N支座编号X方向Y方向Z方向支座编号X方向Y方向Z方向NODEFXFYFZNODEFXFYFZ1 -30 132510 -5016 46 -45 109870 -3973 5 -61 -123510 -7039 50 -96 -103860 -5627 6 15 132740 -4590 51 27725 25 -1309 10 32 -123750 -6570 52 -27725 25 -1309 11 -15 132740 -4590 53 -25259 -10 -788 15 -32 -123750 -6570 54 25259 -10 -788 16 -5 132670 -4403 55 -25782 -1 -813 20 -10 -123670 -6319 56 25782 -1 -813 21 30 132510 -5016 57 124 -10114 25 61 -123510 -7039 58 142 -16427 26 5 132670 -4403 59 105 -18658 30 10 -123670 -6319 60 63 -19717 31 45 109870 -3973 61 21 -20183 35 96 -103860 -5627 62 -21 -20183 36 54 130260 -5738 63 -63 -19717 40 106 -121280 -7758 64 -105 -18658 41 -54 130260 -5738 65 -142 -16427 45 -106 -121280 -7758 66 -124 -10114 （7）、单索1、计算数据：1.1基本条件：单索跨度：竖索：横索：单元尺寸：支撑条件：铰支座1.2各分项荷载标准值：1.2.1风荷载参考风洞试验报告取定风荷载标准值：1.2.2自重荷载1.2.3地震荷载1.3工况组合：标准值：设计值：2、计算结果：2.1强度校核2.1.1拉力等值线图（应力云图） 单位：最大拉力值为：2.1.2拉索最大拉力值为：(拉索最小破断力)，拉索强度满足要求。2.1.3拉索最大拉力值为：(拉索最小破断力)，拉索强度满足要求。2.2刚度校核位移等值线图（位移云图） 单位：mm最大位移为：单层索网体系支撑结构挠度限值取其支撑点距离的。（因单层索网挠度容许值的取定暂无相应规范可寻，则本工程参考国外工程实例，以及国内工程经验，将单层索网挠度容许值取定为计算跨度的）刚度满足要求。3、结论：单索的强度和刚度均能满足设计规范的要求。4、支座编号5、支座反力列表单位：N支座编号X方向Y方向Z方向支座编号X方向Y方向Z方向NODEFXFYFZNODEFXFYFZ1 69 155490 -6074 70 14 -214470 -3541 4 106 -152490 -5870 71 163 231430 -20587 5 36 208010 -11823 75 238 -25992 8 114 -201980 -11172 77 12 -219280 -4433 9 88 271620 -19264 78 -386 238160 -13900 13 109 -32965 82 -448 -25252 15 3 -259600 -2444 84 -14 -226160 -2540 16 264 265180 -18327 85 -264 265180 -18327 20 319 -31484 89 -319 -31484 22 9 -253130 -2519 91 -9 -253130 -2519 23 386 238160 -13900 92 -88 271620 -19264 27 448 -25252 96 -109 -32965 29 14 -226160 -2540 98 -3 -259600 -2444 30 -278 202100 -13885 99 62056 -55 -2188 34 -385 -22373 101 2868 2840 -23420 36 -17 -190090 -3269 102 -2868 2840 -23420 37 -163 231430 -20587 103 -62056 -55 -2188 41 -238 -25992 104 73910 -48 -4920 43 -12 -219280 -4433 105 5376 2969 -30221 44 -143 223430 -18218 106 -5376 2969 -30221 48 -42 -19250 107 -73910 -48 -4920 50 -14 -214470 -3541 108 64865 45 -4349 53 385 -22373 109 -2491 3112 -23929 55 17 -190090 -3269 110 2491 3112 -23929 56 -69 155490 -6074 111 -64865 45 -4349 59 -106 -152490 -5870 112 44006 -19 -318 60 -36 208010 -11823 113 -430 2931 -15475 63 -114 -201980 -11172 114 430 2931 -15475 64 143 223430 -18218