简析单向单层索网结构在建筑幕墙中的应用.pdf

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1、幕墙专栏幕墙专栏Doors&Windows简析单向单层索网结构在建筑幕墙中的应用张志勇沈阳远大铝业工程有限公司摘要：拉索幕墙是近年来应用较为广泛的一种新型幕墙结构，在建筑上能营造一种轻盈通透、内外交融的高透视觉效果，极大的满足了人们对建筑外观、造型等方面的要求。本文归纳总结了建筑工程中常用的拉索幕墙形式及特点。以实际工程为例，采用单向单层拉索结构形式，运用大型Ansys有限元设计软件进行数值模拟，并对拉索结构体系的受力特点进行分析和探讨，提出了拉索结构单独设计中计算预应力的施加存在不足，需考虑主体、温度及预应力损失等因

2、素对幕墙结构的影响。关键词：单向拉索幕墙；预应力损失；Ansys；温度；有限元模拟1引言个幕墙体系外观效果好，施工工艺简单。随着国民经济和科学技术的发展，人们对建筑的艺术审3工程概况美要求也越来越高，幕墙作为现代化建筑的外表，已成为一个济南华强广场坐落于济南市解放路与山大路路口，建筑城市现代建筑的象征。预应力索网结构幕墙是近些年应用较主体结构形式为框架剪力墙结构，建筑裙楼幕墙主要采用框为广泛的一种幕墙结构，形式多样，其中以单层单向索网应用架玻璃幕墙和单拉索点式幕墙结构。较为普遍。它与传统的玻璃幕墙体系相比，构造简单，跨

3、度为扩大通透性，本工程采用点式单向单层拉索玻璃幕墙大，结构轻薄、通透，大大节省了使用空间，拉索结构中各个悬结构。此幕墙结构仅由一个竖直方向的单索单元组成，拉索索均为轴向受拉构件，且结构形式富有张力，可充分发挥结构一端锚固在地面混凝土结构上，另一端锚固在混凝土横梁材料的优势，与现代预应力技术和空间结构技术相结合，在大上。索网幕墙外轮廓尺寸为15m×30.2m，单索间距2.20m布型公共建筑中应用广泛。置，拉索计算最大跨度为6500mm，总跨度17.5m，竖索选用Φ2工作原理和设计20不锈钢拉索。面板玻璃配置为10mm+1

4、2A+12mm中空钢化2.1单索网结构的工作原理玻璃，玻璃分格为1500mm×2200mm。选取标高17.5m作为计单层索网玻璃幕墙结构包括预应力拉索、夹具系统、玻璃算部位。面板组成，其中玻璃的四个角点通过夹具与预应力拉索相连，4荷载玻璃和玻璃之间采用硅酮密封胶嵌缝。传力路径为：风荷载、4.1恒荷载地震荷载和自重风荷载玻璃面板夹具拉索主体结构。考虑玻璃面板和夹具的重量：2.2预应力损失4.2风荷载由于张拉工艺和材料特性等原因，使得拉索的张拉时控济南市50年一遇基本风压值为0.45kPa。地面粗糙度为C制应力值从构件开始

5、制作到安装使用各个过程不断降低，实类，风荷载体形系数为1.2，风压高度变化系数为0.696。际上这种应力值的损失，正确认识和计算预应力损失是非常由于索结构自重轻，自振频率低，在风荷载作用下易于变重要的。如果拉索的内力降低到一定程度，很有可能会引起形和振动，是一种较为敏感的柔性结构，因此拉索结构需考虑整个拉索体系的松弛、失稳，使得整个拉索系统破坏，因此必结构的风振影响。针对单索幕墙，风振系数单索可取1.2~1.5，须在设计和制作过程中充分了解引起预应力损失的各种因本工程取值1.5（风振系数参考JGJ257—2012《索结

6、构技术规素，从设计初期就制定好方案，避免造成安全隐患。程》）。经计算风荷载标准值Wk为0.564kPa，其值小于1kPa，2.3结构选型因此风荷载标准值Wk取值为1kPa。通常的单层索网结构由横向拉索和竖向拉索结构组成，4.3地震荷载横向拉索结构抵抗平面外的荷载，幕墙自重一般由竖向拉索本工程抗震基本烈度为6度，设计基本地震加速度值为承受。本工程为单层单向拉索玻璃幕墙结构，仅有一个方向0.05g。的拉索，通常是竖向索，可把索做到玻璃胶缝里面，几乎看不4.4温度荷载到索的存在。自重和平面外荷载均由竖向索承受。考虑拉索温度荷

7、载按照山东地区年最低及最高温度考虑，±25℃（结跨中层间有梁，在竖向拉索中间加两道支撑点用以承受片平构施工安装时的温度与使用过程中温度的最大差值）。面外荷载作用，大大改善了整个索网结构的受力性能，同时整（下转第15页）2017.025门窗专栏门窗专栏Doors&Windows低袁色泽泛白遥要解决漏底问题袁除采用以上解决暗带尧亮带尧削弱内筋对外壁的拉伸应力遥收缩痕等措施外袁还要从以下几方面解决遥3新订和调试塑木低发泡门板模具袁生产企业应做a)调整挤出机螺杆与螺筒径向和轴向间隙袁抑制熔体在的工作机内发生逆流袁致使木粉变色曰

8、作为塑木低发泡门板生产企业在定制加工模具时应如实b)配方中可适当添加内滑剂硬脂酸尧ZB60尧OA6袁并严格提供所生产产品的配方构成尧含钙量以及产品密度要求等技执行分步加料程序袁以提高物料和熔体的分散性曰术指标袁以便模具加工企业能依据产品的技术参数袁正确设计c)配方中适当添加偶联剂袁以提高树脂和木粉的相容性曰模具流道尧压缩比尧模具衣