整理索网幕墙及采光顶计算.docx
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整理索网幕墙及采光顶计算.docx
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整理索网幕墙及采光顶计算
1.项目概述
GeneralProjectInformation
1.1.钢缆玻璃墙面和雨棚
Cable-NetFacade&Canopy
本工程的两座钢缆玻璃墙面各20m×75m,位于东立面E轴至H轴,及西立面C轴至F轴。
立面玻璃分格为2.025m×1.8m(或2.15m),采用钢化夹胶玻璃。
Twosetsofsteelcablenetwallspacesinthisprojectis20m×75mrespectively,locatedinaxisEandaxisHineastverticalplaneandaxisCandaxisFinwestverticalplane.Thesubdivisionofverticalplaneglassis2.025m×1.8m(or.15m).Laminatedtemperedsafetyglassisadopted.
玻璃幕墙由一组横向与竖向钢缆组成的单层平面索网来支撑,竖直钢缆在外侧,水平钢缆在内侧。
玻璃通过铸造玻璃夹钳安装在钢缆上,在钢缆的交叉点处,夹钳通过螺栓固定。
Glasscurtainwallshallbesupportedbysinglelayerflatstringnetconsistingofasetofhorizontalandverticalsteelcable.Verticalsteelcableisintheoutsideandhorizontalsteelcableisintheoutboard.Glassisinstalledonthesteelcablethroughcastglasspincersfixedthroughboltsatthepointofjunction.
钢缆锚固在钢框架上,框架设于整个玻璃墙面的周边,并在每四层处有一条水平支撑钢结构,框架在有水平支撑钢梁的位置与土建连接,考虑结构在地震及温度荷载作用的变形,通过一侧的方销,释放整个钢框架一侧的水平位移约束,连接点采用竖向长圆孔,整个钢框架在竖向方向的伸长将被允许,从而在构造上解决了温度荷载及地震荷载导致主体结构变形时对钢结构的破坏。
Steelcableisanchoredonthesteelframearrangedintheperimeterofwholeglasswallspace.Thereisasteelstructuresupportedhorizontallyateachfourlayers.Frameisconnectedtothecivilworkinthepositionwithhorizontallysupportedgirdersteel.Takingintoaccountthedeformationduringtheactionofearthworkandtemperatureload,thehorizontaldisplacementrestraintononesideofwholesteelframeisreleasedthroughsquarecotterononeside.Verticallongcircularorificeisusedinthetiepoint.Thestretchofwholesteelframeinverticaldirectionwillbepermitted,solvinginstructurethedamagetosteelstructurewhentemperatureloadandearthquakeloadresultinthedeformationofmainblockstructure.
1.2.玻璃采光顶
GlassRoof
玻璃采光顶位于东西立面上的两处玻璃墙面之间,在C轴及H轴间。
采光顶两端为20面宽,内部区域减小到9m,主横梁跨度20m,间距8.1m,钢悬索横梁跨度8.1m,间距与索网幕墙一致为2.025m。
GlassroofislocatedbetweenglasswallspacesandbetweenaxisCandaxisHineastandwestverticalplane.Twoendsofmonitoris20planewidth.Internalareaisreducedto9m.Thespanofmain-ramcrossheadis20manditsdistance8.1m.Thespanofsteelsustainedcablecrossbeamis8.1m.Itsdistanceandstringnetisconsistently2.025m.
由于主楼两部分的水平偏移,主横梁一端必须通过可滑动的支座约束。
钢索结合桁架上部采用T型钢横向檩条,来支撑上部的玻璃,同时也作为组合桁架的侧向稳定支撑。
Owingtohorizontalexcursionintwopartsofmainbuilding,oneendofmain-ramcrossheadmustberestrictedbyslidingsupport.Steellateralpurlinisusedatthetopofsteelropetosupportupperglassandmeantimeactsaslateralstablesupportofcombinedjoist.
在采光顶的边缘位置,由于风吸力较大,在该区域设置Φ10的加强钢索。
Duetolargewindsuctionintheborderpositionofmonitor,Φ10reinforcedsteelropeisarrangedinsucharea.
2.设计准则
DesignCriteria
2.1.执行规范
DesignCodesAdopted
GB50009-2001《建筑结构荷载规范》
《Loadcodeforthedesignofbuildingstructures》
GB50011-2001《建筑抗震设计规范》
《Codeforseismicdesignofbuilding》
GB50017-2003《钢结构设计规范》
《Codefordesignofsteelstructures》
GB50010-2002《混凝土结构设计规范》
《Codefordesignofconcretestructures》
GB50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》
《Technicalcodeofcold-formedthin-wallsteelstructures》
JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》
《Technicalcodeforglasscurtainwallengineering》
JGJ113-2003《建筑玻璃应用技术规程》
《Technicalspecificationforapplicationofarchitecturalglass》
GB/T9963-1998《钢化玻璃》
《ToughenedGlass》
GB9962-1999《夹层玻璃》
《LaminatedGlass》
GB/T11944-2002《中空玻璃》
《InsulatingGlass》
GB/T18915.2-2002《镀膜玻璃第二部分低辐射镀膜玻璃》
《FilmingGlassPart2LowRadiationFilmingGlass》
2.2.建筑物参数
GeneralParameters
建筑
Architecture
中青旅大厦
CYTSPLAZA
抗震设防烈度
seismicfortificationintensity
8
水平地震影响系数最大值
Maximumvalueofhorizontalearthquakeinfluencecoefficient
0.16
基本风压值(kN/m2)
Referencewindpressure
0.50(100年)
地面粗糙度类别
terrainroughness
D
基本雪压值(kN/m2)
Referencesnowpressure
0.45(100年)
雪荷载准永久值系数分区
Subareaofsnowloadpermanentcoefficient
II
2.3.结构限值
DeflectionLimits
根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003以及招标文件要求,结构变形限值要求为:
AccordancetoJGJ102-2003《Technicalcodeforglasscurtainwallengineering》andtherequirementsofbiddocuments,thestructuredeflectionlimitsisrequiredasfollows:
网状钢缆:
跨度/55或260mm以较小者为准
Steelcable:
span/55or260mm,takingsmallerone
铝框架构件:
跨度/240或20mm以较小者为准
Memberofaluminumframe:
span/240or20mm,takingsmallerone
单片玻璃:
跨度/60或25mm以较小者为准
One-pieceglass:
span/60or25mm,takingsmallerone
中空玻璃单元:
跨度/90或25mm,以较小者为准
Insulatingglasscell:
span/90or25mm,takingsmallerone
网状钢缆的周边框架部件在风荷载或地震荷载作用下:
跨度/250
Mainframeofcablenetwallunderwindorearthquake:
span/250
屋顶桁架和檩条在自重荷载下:
跨度/360
Roofjoistandpurlineunderdeadweightload:
span/36
屋顶桁架和檩条在雪/风/地震荷载下:
跨度/250
Roofjoistandpurlineundersnow/wind/earthquakeload:
span/250
2.4.荷载(Loading)
2.4.1.自重荷载(DL)
DeadLoad
根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003条目5.3.1规定:
Accordingto‘TechnicalCodeforGlasscurtainWallEngineering’JGJ102-2003,commentary5.3.1,thedensityis:
玻璃(Glass)25.6KN/m3
铝合金(Aluminumalloy)28KN/m3
钢材(Steel)78.5KN/m3
索网幕墙采用12+1.52PVB+12mm钢化夹胶玻璃,Gk=0.6144KN/m2,
Twopanes12mmlaminatedtemperedsafetyglasswithPVB-interlayer(1.52mm):
Gk=0.6144KN/m2,
计算索网结构时,考虑附件重量时,Gk=0.737KN/m2,(×1.2系数),
Tocalculatecablenetfacade,theweightis:
Gk=0.737KN/m2,(×1.2)
采光顶采用10(Low-E)+12A+8+1.52PVB+8mm中空夹胶玻璃,Gk=0.6656KN/m2,
Theglassroofconsistof10mmtemperedsafetyglassandtwopanes8mmlaminatedtemperedsafetyglasswithPVB-interlayer(1.52mm),theweightis:
Gk=0.6656KN/m2,
计算桁架结构时,考虑附件重量时,Gk=0.732KN/m2,(×1.1系数),
Tocalculatejoiststructure,theweightis:
Gk=0.732KN/m2,(×1.1)
2.4.2.风荷载(WL)
WindLoad
根据中国规范:
GB50009-2001《建筑结构荷载规范》,按照下列计算式计算风荷载:
AccordingtoChinesecode:
GB50009-2001《Loadcodeforthedesignofbuildingstructures》,windloadshallbecalculatedinaccordancewithfollowingformula:
Wk=βgz×μz×μs×Wo
式中:
Where:
Wk——风荷载标准值
standardvalueofwindload
βgz——阵风系数
gustinessfactor
μz——风压高度变化系数
variationfactorofwindpressureheight
μs——风荷载体型系数
shapecoefficient
Wo——基本风压(单位:
KN/m2)
referencewindpressure(unit:
KN/m2)
注:
根据《玻璃幕墙工程技术规范》:
风荷载标准值不应小于1.0KN/m2.
Note:
Accordingto‘TechnicalCodeforGlasscurtainWallEngineering’JGJ102-2003,thestandardvalueofwindloadshouldbenolessthan1.0KN/m2.
首先,本建筑按D类地面粗糙度考虑。
First,thisbuildingshouldbeconsideredinaccordancewithcategoryDterrainroughness.
阵风系数βgz:
Gustinessfactorβgz:
我们可以根据不同的高度Z对附表进行线性插值计算阵风系数。
该表摘自荷载规范GB50009-2001表7.5.1。
WemayperformlinearinterpolationforattachedlisttocalculategustinessfactorinaccordancewithdifferentheightsZ.Thistableabstractsfromtable7.5.1inGB50009-2001LoadCode.
根据招标文件要求,玻璃验算时阵风系数不应小于2.25。
Inaccordancewiththerequirementsofbiddocuments,thegustinessfactorshouldbenolessthan2.25whencheckingcomputationsisconductedonglass.
表7.5.1阵风系数βgz(Gustinessfactorβgz):
距离地面高度
或海拔高度(单位:
米)
Heightawayfromtheground
orheightabovesealevel
(unit:
m)
地面粗糙度terrainroughness
A
B
C
D
5
1.69
1.88
2.30
3.21
10
1.63
1.78
2.10
2.76
15
1.60
1.72
1.99
2.54
20
1.58
1.69
1.92
2.39
30
1.54
1.64
1.83
2.21
40
1.52
1.60
1.77
2.09
50
1.51
1.58
1.73
2.01
60
1.49
1.56
1.69
1.94
70
1.48
1.54
1.66
1.89
80
1.47
1.53
1.64
1.85
风压高度变化系数μz:
Variationfactorofwindpressureheightμz:
我们可以根据不同的高度Z对附表进行线性插值计算阵风系数。
该表摘自荷载规范GB50009-2001表7.2.1.
WemayperformlinearinterpolationforattachedlisttocalculategustinessfactorinaccordancewithdifferentheightsZ.Thistableabstractsfromtable7.2.1inGB50009-2001LoadCode.
表7.2.1风压高度变化系数(variationfactorofwindpressureheight)μz:
距离地面高度
或海拔高度(单位:
米)
Heightawayfromtheground
orheightabovesealevel(unit:
m)
风压高度变化系数
variationfactorofwindpressureheight
A
B
C
D
5
1.17
1.00
0.74
0.62
10
1.38
1.00
0.74
0.62
15
1.52
1.14
0.74
0.62
20
1.63
1.25
0.84
0.62
30
1.80
1.42
1.00
0.62
40
1.92
1.56
1.13
0.73
50
2.03
1.67
1.25
0.84
60
2.12
1.77
1.35
0.93
70
2.20
1.86
1.45
1.02
80
2.27
1.95
1.54
1.11
风荷载体型系数:
μs
Shapecoefficientofwindload:
μs
根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.3章之规定:
Inaccordancewiththestipulationofchapter7.3inGB50009-2001:
[1]封闭建筑的内表面风荷载体型系数应取为:
±0.2
Thesomatotypecoefficientofwindloadintheinnersurfaceofblockingarchitectureshouldbetakenas:
±0.2
[2]外表面的风荷载体型系数应按下式取值:
Thesomatotypecoefficientofwindloadintheexternalsurfaceshouldbetakeninaccordancewithfollowingformula:
(a)正压区:
Positivepressurezone
按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.3.1采用,
对立面幕墙我们取为:
+0.8
Adoptinaccordancewithtable7.3.1inGB50009-2001,Wechoose+0.8forverticalplanecurtainwall.
(b)负风压:
Negativewindpressure
按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第7.3.3节采用
对立面幕墙取为-1.0
对屋面的局部部位(周边)取为-2.2
Adoptinaccordancewithtable7.3.3inGB50009-2001,
Take-1.0forverticalplanecurtainwall
Take-2.2forroof’slocalposition(perimeter)
因此,立面索网幕墙体型系数为-1.2和+1.0,采光顶中间部分取为-0.8,周边部位取为-2.4。
Therefore,thesomatotypecoefficientsforverticalplanestringnetcurtainwallare-1.2and+1.0,respectively.-0.8somatotypecoefficientsinthemiddlesectionofglassroofistaken,and-2.4somatotypecoefficientsintheperipheralpositionofglassroofistaken.
基本风压:
Wo
Referencewindpressure
对于北京市,100年一遇基本风压:
Wo=0.50KN/m2。
Wo=0.50KN/m2(fora100yearreturnperiod)inBeijing.
注:
Note:
1.根据招标文件及荷载规范要求,索网幕墙最大负风压值应分布于幕墙全高,这样幕墙最大变形可能不出现在标高最高的位置上。
1.Inaccordancewiththerequirementsofbiddocumentsandloadcode,themaximumnegativewindpressureforstringnetcurtainwallshouldbedistributedintheoverallheightofcurtainwall.Thus,themaximumdeformationofcurtainwallmaynotoccurinthepositionwiththehighestelevation.
2.墙面必须能够抵抗下列荷载并保持性能:
75%的设计风荷载加在两个横向钢框架梁之间任意1/4面积上,同时25%的设计风荷载加在墙的其他面积上。
2.Wallspacemustbeabletor
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