索结构玻璃幕墙用钢索桁架的构造与设计(二)

2、 在索桁架结构设计与制作进要考虑的因素: ① 索内预应力值确定时要考虑的因素: 预应力悬索结构属柔性结构,在没有施加预应力之前索桁架是没有刚度的,其形状也不能确定,必须施加适当的预应力才能使 2、 在索桁架结构设计与制作进要考虑的因素:① 索内预应力值确定时要考虑的因素:预应力悬索结构属柔性结构,在没有施加预应力之前索桁架是没有刚度的,其形状也不能确定,必须施加适当的预应力才能使索和联系杆赋予索桁架一定的形状。才能成为承受外荷载的索结构。在给{TodayHot}定的边界条件下,所施加的预应力系统的分布大小和所形成的结构初始形状是相互联系的,这是索桁架自平衡内应力系统的建立,如何较合理地确定这一“初始平衡状态的确定”,拉索预应力控制值应符合以下要求:①预应力较大值不宜超过拉索破断强度的15~20%。②预应力较小值在拉索受荷载作用下不宜出现轴向压力,预应力不宜小于拉索破断强度的10%。② 在拉索体系结构设计时要考虑的因素:索结构幕墙的边界条件对受力索分布有很大的影响,受力索的竖向布置和水平布置将对承重索和稳定索产生很大变化(如图4)。 图4 索桁架索名称简图在索结构点支式玻璃幕墙索桁架中受力索主要是承受风荷载,抵抗正负风压及水平地震荷载作用下,其布置形式、垂度尺寸(失高),垂跨比的大小,预应力施加的大小都直接影响索桁架的刚度和幕墙的性能,垂跨比是双层索系工作性能的重要几何参数,根据索布置的不同形式一般确定受力索的垂跨比为宜。承重索主要是支撑玻璃自重和部分结构件的重量,同时还应考虑在参与结构整体变形时的内应力。稳定索主要是用来稳定受力索桁架的体形,控制或减少受力索桁架,在受荷载时的平面外变形量,保证幕墙悬索支撑体系的性能。拉索体系与主体结构的连接部位应能适应主体结构的位移,主体结构应能承受拉索体系的作用力。钢绞线的整体破断力除以系数K=2.5后,不应小于拉力的标准值。自平衡体系、拉索体系的受压杆件的长细比不应大于150。拉索体系在风荷载标准值作用下的挠度不应大于其支承点距离的1/300。3、 索桁架的制作与质量控制①、钢索应选用不锈钢钢绞线、铝包钢绞线,钢丝直径不宜小于2mm,结构为其整绳弹性模量不应小于E=1.25×105Mpa。②、钢绞线应捻制均匀,不得有扭曲及松弛的钢丝,钢丝均应紧密绞合一起。每根钢丝不应有再凸起、折断、擦伤及错乱交叉现象,其材料必须经过化学成份检验,单丝抗拉强度试验。③、钢绞丝必须进行预张拉处理,其张力宜为整绳破断力的50%~55%,且持续张拉时间为2小时,作三次以上反复张拉以消除钢绞线的结构伸长量,加工厂家应出具张拉曲线图及合格报告。④、钢绞线的索头接头材料应采用固溶处理的奥氏体不锈钢,钢绞线与索套接头必须压制牢固、可靠。其加工产品应经破断拉伸试验。⑤、钢绞线索套接头较终破断力不得小于钢绞线整绳破断力的90%,并应由加工厂家提供合格的检测试验报告及质保书。

点支式幕墙设计与施工技术具体内容是什么,下面本网为大家解答。

一、幕墙工程概况

由于建筑功能和造型要求,展览中心四周墙面均要求采用点支式玻璃幕墙,其中第一标段不锈钢拉索桁架支承的玻璃幕墙面积达12000m²。

东立面玻璃幕墙长252.4m,沿高度分为两块,下层从-2.000m~6.950m,上层从8 .700m~ 18. 300m。鱼腹式钢管桁架间距为6.75m,竖向桁架间水平布置间距为1.6m的拉索桁架,玻璃分格为2250mm×1600mm(图7-24)。

图7-24 东侧支承结构

空腹桁架;拉索体系

南北立面二层凸出部分为索桁架点支幕墙,玻璃分格为2083mm×1600mm、2250mm×1600mm,采用水平拉索桁架支承。南北侧二层为大面积点支幕墙,长约79m,底标高8.7m,顶标高自东向西由20.275m弧形上升至42. 500m。每隔6.25m布置1榀竖向钢管桁架,中间再布置几道水平拉索桁架,玻璃分格为2083mm×1600mm(图7-25、图7-26)。

二、材料准备

面板采用12mm+1.52mm+6mm钢化夹层玻璃。玻璃紫外线阻隔率99.9%,可见光透光度88%,阳光透光率74%。

2.拉索桁架

图7-25 南北侧突出部分支承结构

桁架和空腹桁架;拉索体系

图7-26 基本拉索体系

(两跨度)南北立面标准单元水平拉索(SHS-1)布置图;

(两跨度)东立面标准单元水平拉索布置图

拉索桁架全部采用不锈钢,材质为1Cr18Ni9。施工前对钢索选择作了较多的考虑,采用不锈钢索强度虽低于高强钢索,但不腐蚀,无须表面喷涂,美观而且长期维护方便。各立面索桁架均选用Φ14mm的1×19钢绞线,钢丝直径为2.8mm,伸长率低,等效弹性模量可达1.20×105N/mm²,桁架变形小,易满足要求。

3.I形和X形支承钢爪

不锈钢驳接爪采用铸钢件经精密加工、装配而成。驳接头带有转动球铰以适应玻璃受力后的变形。

三、主要构件计算方法及预应力值的考虑

1.主要构件计算方法

玻璃:按四点支承板计算最大弯曲应力。

空腹桁架:外荷载作为集中力施加于节点,采用截面法计算杆件内力。

普通桁架:外荷载作为集中力施加于节点,按铰接桁架计算。

拉索桁架:考虑几何非线性,按受拉杆件采用计算机软件计算。

2.预应力值考虑

拉索桁架采用的钢索是柔性的,须施加预应力张紧才有支承能力。试验和分析表明,索的预应力合力对外荷载的抵抗起的作用不大,一般不超过5%,而95%的作用是由于索伸长后产生拉力的合力来平衡。初始预应力主要是将索拉直,有一个初始的刚度,保持桁架的正确形状,以承受外荷载,故初始预应力值不必过大,一般可取为索的破断拉力的15%~20%。

施工中采用Φ14mm19股钢铰线,破断拉力140kN,有效预拉力选定为17kN,由于钢索施加预应力时会有锚头滑动、温度变化、曲线张拉摩擦等损失,故实际张拉的预拉力应高于有效预应力的数值。

四、拉索桁架

拉索桁架是施工中的关键性结构,过去积累的经验很少,故施工前进行了实体构件的试验,以确定设计的可靠性。试验体取24m长的水平拉索桁架。钢管桁架间距6m,拉索桁架节间为2m,矢高0.8m。