点式拉杆结构计算书

'北京XX大学体育馆 点式拉索结构幕墙设计计算书设计：校对：审核：批准：沈阳YY幕墙工程有限公司二〇〇六年三月二十九日 目录一、计算引用的规范、标准及资料11.幕墙设计规范：12.建筑设计规范：13.铝材规范：24.金属板及石材规范：25.玻璃规范：26.钢材规范：27.胶类及密封材料规范：38.门窗及五金件规范：39.《建筑结构静力计算手册》(第二版)410.土建图纸：4二、基本参数41.幕墙所在地区：42.地面粗糙度分类等级：43.抗震烈度：4三、幕墙承受荷载计算41.作用在玻璃上的风荷载标准值计算：42.作用在支撑结构上的风荷载标准值计算：53.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值：64.作用效应组合：6四、点式幕墙大面玻璃的计算71.玻璃板块荷载计算：72.玻璃的强度计算：83.玻璃最大挠度校核：8五、桁架受力分析：91.荷载作用计算：92.桁架内力分析：103.预估索、杆件截面积计算：10六、拉索体系的预应力计算：11七、索杆体系桁架强度验算：111.由有效预应力产生的反推力：112.由反推力折算的均布线荷载：113.桁架拉索由水平作用产生的最终计算反推力设计值：114.桁架拉索的拉力设计值：125.索杆件承载力校核：12八、施加预应力计算：121.千斤顶显示值：122.测力扳手力矩：13九、索杆体系桁架挠度验算：131.索杆体系桁架拉索由水平作用产生的最终计算反推力标准值：13 2.承力索终态矢高：133.索杆体系桁架挠度：134.索杆体系桁架相对挠度：13 北京XX大学体育馆·点式拉索结构幕墙设计计算书沈阳YY幕墙工程有限公司点式拉索结构幕墙设计计算书 一、计算引用的规范、标准及资料 1.幕墙设计规范： 《建筑幕墙》JG3035-1996 《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003 《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001 《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-2001 《全玻璃幕墙工程技术规程》DBJ/CT014-2001 《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000 《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225-94 《建筑幕墙空气渗透性能测试方法》GB/T15226-94 《建筑幕墙风压变形性能测试方法》GB/T15227-94 《建筑幕墙雨水渗透性能测试方法》GB/T15228-94 《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 《点支式玻璃幕墙支承装置》JG138-2001 《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG139-2001 2.建筑设计规范： 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 《钢结构设计规范》GB50017-2003 《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB50018-2002 《高层民用钢结构技术规程》JGJ99-98 《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001版) 《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-2001 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2000 《工程抗震术语标准》JGJ/T97-95 《中国地震烈度表》GB/T17742-1999 《建筑抗震设计规范》GB50011-2001 《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2004 《中国地震动参数区划图》GB18306-2000 《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 《民用建筑热工设计规范》GB50176-93 《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001 《建筑装饰工程施工质量验收规范》GB50210-2001 《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002 《钢结构防火涂料》GB14907-2002 《碳钢焊条》13 北京XX大学体育馆·点式拉索结构幕墙设计计算书沈阳YY幕墙工程有限公司GB/T5117-1995 《低合金钢焊条》GB/T5118-1995 《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-2000 3.铝材规范： 《铝幕墙板板基》YS/T429.1-2000 《铝幕墙板氟碳喷漆铝单板》YS/T429.2-2000 《铝及铝合金彩色涂层板、带材》YS/T431-2000 《铝塑复合板用铝带》YS/T432-2000 《铝合金建筑型材》GB/T5237-2000 《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 《变形铝及铝合金化学成份》GB/T3190-1996 《铝及铝合金轧制板材》GB/T3880-1997 《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JG/T133-2000 4.金属板及石材规范： 《天然花岗石荒料》JC/T204-2001 《天然大理石荒料》JC/T202-2001 《天然板石》GB/T18600-2001 《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2001 《天然大理石建筑板材》JC/T79-2001 《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC/T887-2001 《天然饰面石材术语》GB/T13890-92 《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2001 《铝塑复合板》GB/T17748-1999 《建筑瓷板装饰工程技术规范》CECS101：98 《建筑装饰用微晶玻璃》JC/T872-2000 5.玻璃规范： 《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003 《普通平板玻璃》GB4871-1995 《浮法玻璃》GB11614－1999 《钢化玻璃》GB/T9963-1998 《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB/T17841-1999 《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2001 《中空玻璃》GB/T11944-2002 《夹层玻璃》GB9962-1999 《镀膜玻璃第一部分阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2002 《镀膜玻璃第二部分低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2002 《热反射玻璃》JC693-1998 《热弯玻璃》JC/T915-2003 6.钢材规范： 《不锈钢棒》GB/T1220-1992 《不锈钢冷加工钢棒》13 北京XX大学体育馆·点式拉索结构幕墙设计计算书沈阳YY幕墙工程有限公司GB/T4226-1984 《不锈钢冷扎钢板》GB/T3280-1992 《不锈钢热扎钢板》GB/T4237-1992 《不锈钢热扎钢带》GB/T5090 《冷拔异形钢管》GB/T3094-2000 《碳素结构钢》GB/T700-1988 《优质碳素结构钢》GB/T699-1999 《合金结构钢》GB/T3077-1999 《不锈钢和耐热钢冷扎带钢》GB/T4239-1991 《高耐候结构钢》GB/T4171-2000 《焊接结构用耐候钢》GB/T4172-2000 《低合金高强度结构钢》GB/T1591-1994 《碳素结构和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》GB/T912-1989 《碳素结构和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274-1988 《结构用无缝钢管》JBJ102 《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》GB/T13912-1992 7.胶类及密封材料规范： 《混凝土接缝用密封胶》JC/T881-2001 《硅酮建筑密封胶》GB/14683-2003 《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2003 《聚硫建筑密封胶》JC483-1992 《中空玻璃用弹性密封剂》JC486-2001 《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 《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2003 《彩色钢板用建筑密封胶》JC/T884-2001 《工业用橡胶板》GB/T5574-1994 《绝热用岩棉、矿棉及其制品》GB/T11835-98 《建筑用防霉密封胶》JC/T885-2001 《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002 《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482-2003 8.门窗及五金件规范： 《铝合金门》GB/T8478-2003 《铝合金窗》GB/T8479-2003 《建筑外窗抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2002 《建筑外窗气密性能分级及检测方法》GB/T7107-2002 《建筑外窗水密性能分级及检测方法》GB/T7108-2002 《建筑外窗空气隔声性能分级及检测方法》GB/T8485-2002 《铝合金门窗工程设计、施工及验收规范》DBJ15-30-2002 《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T11976-2002 《地弹簧》GB/T9296-1988 《平开铝合金窗执手》GB/T9298-1988 《铝合金窗不锈钢滑撑》GB/T9300-1988 《铝合金门插销》GB/T9297-1988 《铝合金窗撑挡》GB/T9299-1988 《铝合金门窗拉手》13 北京XX大学体育馆·点式拉索结构幕墙设计计算书沈阳YY幕墙工程有限公司GB/T9301-1988 《铝合金窗锁》GB/T9302-1988 《铝合金门锁》GB/T9303-1988 《闭门器》GB/T9305-1988 《推拉铝合金门窗用滑轮》GB/T9304-1988 《紧固件螺栓和螺钉》GB/T5277 《十字槽盘头螺钉》GB/T818-2000 《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 9.《建筑结构静力计算手册》(第二版) 10.土建图纸： 二、基本参数 1.幕墙所在地区： 北京地区； 2.地面粗糙度分类等级： 幕墙属于外围护构件，按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) 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； 依照上面分类标准，本工程按C类地区考虑。 3.抗震烈度： 按照国家规范《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)、《中国地震动参数区划图》(GB18306-2000)规定，北京地区地震基本烈度为8度，地震动峰值加速度为0.2g，水平地震影响系数最大值为：αmax=0.16。 三、幕墙承受荷载计算 1.作用在玻璃上的风荷载标准值计算： 幕墙属于外围护构件，按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算： wk=βgzμzμsw0……7.1.1-2[GB50009-2001] 上式中： wk：作用在幕墙上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：100m； βgz：瞬时风压的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算: βgz=K(1+2μf) 其中K为地面粗糙度调整系数，μf为脉动系数 A类场地:βgz13 北京XX大学体育馆·点式拉索结构幕墙设计计算书沈阳YY幕墙工程有限公司=0.92×(1+2μf)其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12 B类场地:βgz=0.89×(1+2μf)其中：μf=0.5(Z/10)-0.16 C类场地:βgz=0.85×(1+2μf)其中：μf=0.734(Z/10)-0.22 D类场地:βgz=0.80×(1+2μf)其中：μf=1.2248(Z/10)-0.3 对于C类地区，100m高度处瞬时风压的阵风系数： βgz=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22))=1.6019 μz：风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算: A类场地:μz=1.379×(Z/10)0.24 当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m； B类场地:μz=(Z/10)0.32 当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m； C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44 当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m； D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60 当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m； 对于C类地区，100m高度处风压高度变化系数： μz=0.616×(Z/10)0.44=1.6966 μs：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2； w0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，按重现期50年，北京地区取0.00045MPa； wk=βgzμzμsw0 =1.6019×1.6966×1.2×0.00045 =0.001468MPa 2.作用在支撑结构上的风荷载标准值计算： 幕墙属于外围护构件，按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)和《点支式玻璃幕墙工程技术规范》(CECS127:2001)计算： wK=1.1βzμzμsw0……5.3.6.2[CECS127:2001] 上式中： wK：作用在支撑结构上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：100m； βz：风振系数，由于索、杆结构体系自重轻，自振频率低，在风荷载作用下容易产生较大的变形和振动，因此在这里用风振系数来计算。 根据不同高度，按以下原则考虑: Z≤15m，βz=2 15m40m，βz=2.7 对于本例，100m高度处风振系数取：βz=2.7 μz：风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算: A类场地:μz=1.379×(Z/10)0.24 当Z>300m时，取Z=300m，当Z<5m时，取Z=5m； B类场地:μz13 北京XX大学体育馆·点式拉索结构幕墙设计计算书沈阳YY幕墙工程有限公司=(Z/10)0.32 当Z>350m时，取Z=350m，当Z<10m时，取Z=10m； C类场地:μz=0.616×(Z/10)0.44 当Z>400m时，取Z=400m，当Z<15m时，取Z=15m； D类场地:μz=0.318×(Z/10)0.60 当Z>450m时，取Z=450m，当Z<30m时，取Z=30m； 对于C类地区，100m高度处风压高度变化系数： μz=0.616×(Z/10)0.44=1.6966 μs：风荷载体型系数，根据计算点体型位置取1.2； w0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，按重现期50年，北京地区取0.00045MPa； wK=1.1βzμzμsw0 =1.1×2.7×1.6966×1.2×0.00045 =0.002721MPa 3.垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值： qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003] qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； βE：动力放大系数,取5.0； αmax：水平地震影响系数最大值，取0.16； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)； A：幕墙构件的面积(mm2)； 4.作用效应组合： 荷载和作用效应按下式进行组合： S=γGSGk+ψwγwSwk+ψEγESEk……5.4.1[JGJ102-2003] 上式中： S：作用效应组合的设计值； SGk：重力荷载作为永久荷载产生的效应标准值； Swk、SEk：分别为风荷载，地震作用作为可变荷载产生的效应标准值； γG、γw、γE：各效应的分项系数； ψw、ψE：分别为风荷载，地震作用效应的组合系数。 上面的γG、γw、γE为分项系数，按5.4.2、5.4.3、5.4.4[JGJ102-2003]规定如下： 进行幕墙构件强度、连接件和预埋件承载力计算时： 重力荷载：γG：1.2； 风荷载：γw：1.4； 地震作用：γE：1.3； 进行位移及挠度计算时； 重力荷载：γG：1.0； 风荷载：γw：1.0； 地震作用：可不考虑其组合； 上式中，风荷载的组合系数ψw为1.0； 地震作用的组合系数ψE为0.5； 四、点式幕墙大面玻璃的计算 13 北京XX大学体育馆·点式拉索结构幕墙设计计算书沈阳YY幕墙工程有限公司基本参数： 1：计算点标高：100m； 2：分格尺寸：宽×高=B×H=1500mm×1800mm； 3：支撑点间距：宽度方向×高度方向=B1×H1=1250mm×1550mm； 4：玻璃配置：单片玻璃，钢化玻璃12mm； 5：驳接形式：四点驳接； 模型简图为： 1.玻璃板块荷载计算： (1)玻璃板块自重： GAk：玻璃板块单位面积自重(仅指玻璃)(MPa)； t：玻璃板块厚度(mm)； γg：玻璃的体积密度(N/mm3)； GAk=γgt =0.0000256×12 =0.000307MPa (2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa)； βE：动力放大系数,取5.0； αmax：水平地震影响系数最大值，取0.16； GAk：玻璃单位面积自重(MPa)； qEAk=βEαmaxGAk……5.2.5[JGJ133-2001] =5.0×0.16×0.000307 =0.000246MPa (3)作用在玻璃上的风荷载及地震作用荷载组合： 用于强度计算时，采用Sw+0.5SE设计值组合：……5.4.1[JGJ102-2003] q=1.4wk+0.5×1.3qEAk =1.4×0.001468+0.513 北京XX大学体育馆·点式拉索结构幕墙设计计算书沈阳YY幕墙工程有限公司×1.3×0.000246 =0.002215MPa Sw+0.5SE标准值组合： qk=wk+0.5qEAk =0.001468+0.5×0.000246 =0.001591MPa 用于挠度计算时，采用Sw标准值：……5.4.1[JGJ102-2003] wk=0.001468MPa 2.玻璃的强度计算： 校核依据：σ≤[fg] θ：玻璃的计算参数； η：玻璃的折减系数； qk：作用在玻璃上的荷载组合标准值(MPa)； b：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)； E：玻璃的弹性模量(MPa)； t：玻璃厚度(mm)； θ=qkb4/Et4……6.1.2-3[JGJ102-2003] =0.001591×15504/72000/124 =6.151 按系数θ，查表6.1.2-2[JGJ102-2003]，η=0.991； σ：玻璃在组合荷载作用下的板中最大应力设计值(MPa)； q：作用在幕墙玻璃上的荷载组合设计值(MPa)； b：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)； t：玻璃厚度(mm)； m：玻璃弯矩系数,取m=0.1424； σ=6mqb2η/t2……6.1.2[JGJ102-2003] =6×0.1424×0.002215×15502×0.991/122 =31.29MPa 31.29MPa≤fg=84MPa(钢化玻璃) 玻璃的强度满足要求! 3.玻璃最大挠度校核： 校核依据： df=ημwkb4/D≤df,lim……6.1.3-2[JGJ102-2003] 上面公式中： df：玻璃板挠度计算值(mm)； η：玻璃的挠度折减系数，按照θ=wkb4/Et4查表，为0.995； μ：玻璃挠度系数，取μ=0.0186； wk：风荷载标准值(MPa) b：支撑点间玻璃面板长边边长(mm)； D：玻璃的弯曲刚度(N·mm)； df,lim：许用挠度，取支撑点间玻璃面板长边边长的1/60，为25.833mm； 其中： D=Et3/(12(1-υ2))……6.1.3-1[JGJ102-2003] 上式中： E：玻璃的弹性模量(MPa)； 13 北京XX大学体育馆·点式拉索结构幕墙设计计算书沈阳YY幕墙工程有限公司t：玻璃的厚度(mm)； υ：玻璃材料泊松比，为0.2； D=Et3/(12(1-υ2)) =72000×123/(12×(1-0.22)) =10800000N·mm df=ημwkb4/D =0.995×0.0186×0.001468×15504/10800000 =14.52mm 14.52mm≤df,lim=25.833mm(钢化玻璃) 玻璃挠度能满足要求! 五、桁架受力分析： 基本参数： 1：计算点标高：100m； 2：面板分格尺寸：1800mm×1500mm； 3：桁架跨度：L=8000mm； 4：初始状态矢高：f0=1000mm； 5：支撑体系：拉索式结构，折线形； 1.荷载作用计算： (1)水平作用面荷载组合计算： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用标准值(MPa)； βE：动力放大系数,取5.0； αmax：水平地震影响系数最大值，取0.16； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； A：幕墙构件的面积(mm2)； qEAk=βEαmaxGk/A……5.3.4[JGJ102-2003] =5.0×0.16×0.0004 =0.00032MPa qEA：水平地震作用荷载设计值(MPa)； qEA=1.3qEAk =1.3×0.00032 =0.000416MPa wK：风荷载标准值(MPa)； qAk：水平作用面荷载标准值组合(MPa)； qAk=wK+0.5×qEAK =0.002721+0.5×0.00032 =0.002881MPa w：风荷载设计值(MPa)； qA：水平作用面荷载设计值组合(MPa)； qA=w+0.5×qEA =1.4×0.002721+0.5×0.000416 =0.004017MPa (2)水平作用线荷载组合计算： qk13 北京XX大学体育馆·点式拉索结构幕墙设计计算书沈阳YY幕墙工程有限公司：水平作用线荷载标准值组合(N/mm)； B：垂直于跨度方向板分格(mm); qk=B×qAk =1800×0.002881 =5.186N/mm q：水平作用线荷载设计值组合(N/mm)； q=B×qA =1800×0.004017 =7.231N/mm 2.桁架内力分析： 采用“代梁”法对索杆体系桁架进行分析： (1)反推力计算： M0L/2：“代梁”跨中弯矩(N·mm)； L：桁架跨度(mm)； q：水平作用线荷载设计值组合(N/mm)； M0L/2=q×L2/8 =7.231×80002/8 =57848000N·mm Hx：水平作用产生的反推力(N)； f0：索杆体系桁架始态矢高(mm)； Hx=M0L/2/f0 =57848000/1000 =57848N Hy：自重产生的反推力(N)； Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(含面板和框架)； B：垂直于跨度方向板分格(mm); L：桁架跨度，(mm)； Hy=1.2×Gk/A×B×L =1.2×0.0004×1800×8000 =6912N (2)索、杆件的受拉力计算： Ty：竖向索(自重)拉力(N)； Ty=Hy =6912N Tx:索杆体系桁架拉索由水平作用产生的拉力(N)； Tx=Hx/cosα（折线形） =57848/cos14° =59617.096N 3.预估索、杆件截面积计算： A0x：预估索杆体系桁架拉索截面面积(mm2)； A0y：预估竖向拉索截面面积(mm2)； σx：预估索杆体系桁架拉索强度设计值(MPa)； σy：预估竖向拉索强度设计值(MPa)； A0x=Tx/σx 13 北京XX大学体育馆·点式拉索结构幕墙设计计算书沈阳YY幕墙工程有限公司=59617.096/624 =95.54mm2 A0y=Ty/σy =6912/624 =11.077mm2 索杆体系桁架钢拉索选用： Ф30mmAx=483.15mm2 竖向钢拉索选用： Ф30mmAy=483.15mm2 六、拉索体系的预应力计算： σcon:预应力控制值(MPa)； A：拉索截面面积(mm2)； fptk：拉索材料破折力(N)； 预应力控制值取材料抗拉强度标准值的13%； σcon=0.13×fptk/A =0.13×542340/483.15 =145.926MPa 另根据[P148(8.3.7)/JGJ102-2003]的规定，预应力损失可以不做考虑，取有效预应力σp0=145.926MPa。 七、索杆体系桁架强度验算： 1.由有效预应力产生的反推力： H0x：有效预应力产生的反推力(N)； σp0：有效预应力（MPa）； A：索断面面积（mm2）； α：索与板面夹角（度）； H0x=σp0×A×cosα（折线形） =145.926×483.15×cos14° =68411.985N 2.由反推力折算的均布线荷载： q0：由反推力折算的均布线荷载(N/mm)； H0x：由有效预应力产生的反推力(N)； L：桁架跨度(mm)； q0=8H0xf0/L2 =8×68411.985×1000/80002 =8.551N/mm 3.桁架拉索由水平作用产生的最终计算反推力设计值： HLx=(EAL2q2/24)0.5/(HLx+EAL2q02/24/H0x2-H0x)0.5 上面是一个三次方程，通过计算机利用“叠代法”求解，结果为： HLx=57958.963N 4.桁架拉索的拉力设计值： TLx：水平力承载索的拉力设计值(N)； HLx：水平作用产生的最终反推力设计值（N）； α13 北京XX大学体育馆·点式拉索结构幕墙设计计算书沈阳YY幕墙工程有限公司：索与板面夹角（度）； TLx=HLx/cosα（折线形） =57958.963/cos14° =59731.453N 5.索杆件承载力校核： TLx：桁架承力索的拉力设计值(N)； TLy：自重承力索的拉力设计值(N)； σx：桁架承力索截面的最大应力设计值(MPa)； σy：自重承力索截面的最大应力设计值(MPa)； Ax：选用的索杆体系桁架拉索截面面积(mm2)； Ay：选用的竖向拉索截面面积(mm2)； fs：拉索材料的抗拉强度设计值(MPa)； 校核依据： σx≤fs σy≤fs σx=TLx/Ax =59731.453/483.15 =123.629MPa≤624MPa 所以，桁架承力索强度能满足要求。 σy=TLy/Ay =6912/483.15 =14.306MPa≤624MPa 所以，竖向承力索强度能满足要求。 N：连系杆压力设计值(N)； HLx：由水平作用产生的最终计算反推力设计值(N)； N=HLx×tanα =57958.963×tan(14°) =14443.167N σ1：连系杆截面最大应力设计值(MPa)； A：连系杆截面面积(mm2)； fs：连系杆材料的抗拉强度设计值(MPa)； 校核依据： σ1=N/A≤fs σ1=N/A =14443.167/（π×122/4) =127.77MPa≤190MPa 所以，连系杆强度能满足设计要求。 八、施加预应力计算： 1.千斤顶显示值： 索杆体系桁架拉索： Ncx=σcon×Ax =145.926×483.15 =70504.147N 竖向(自重)索： 13 北京XX大学体育馆·点式拉索结构幕墙设计计算书沈阳YY幕墙工程有限公司Ncy=σcon×Ay =145.926×483.15 =70504.147N 2.测力扳手力矩： 索杆体系桁架拉索： Tx=1.25×0.15×Ncx×d0x =1.25×0.15×70504.147×30 =396585.826875N·m 竖向(自重)拉索： Ty=1.25×0.15×Ncy×d0y =1.25×0.15×70504.147×30 =396585.826875N·m 九、索杆体系桁架挠度验算： 1.索杆体系桁架拉索由水平作用产生的最终计算反推力标准值： HLkx=(EAL2q2/24)0.5/(HLkx+EAL2qk2/24/H0x2-H0x)0.5 上面是一个三次方程，通过计算机利用“叠代法”求解，结果为： HLkx=41688.553N 2.承力索终态矢高： f=qkL2/(8×HLkx) =5.186×80002/8/41688.553 =995.189mm 3.索杆体系桁架挠度： △f=f-f0 =995.189-1000 =-4.811mm 4.索杆体系桁架相对挠度： △f/L=4.811/8000 =0.0006≤1/200 索杆体系桁架挠度能满足规范要求。 13'