【文章內容簡介】 2A+10(FT)，彈性模量E=105N/mm2。彈性模量E=105N/mm2。 在索網(wǎng)體系計算中，計算模型（圖1284）。在計算中其邊界條件假定為：水平拉索與兩端幕墻抗風柱、豎索與頂部片式鋼桁架及底部考慮為鉸接，約束三個方向線位移；幕墻抗風柱頂端鉸接，約束平面外位移。水平與豎向拉索邊界條件考慮足夠剛性，索網(wǎng)不受主體結構變形的影響。索網(wǎng)尺寸為7500mm12000mm。每個節(jié)點承受的荷載為：PK1=, PK2=，PK3=，GK1=，GK2= 。圖1284 單層網(wǎng)索體系計算模型 幕墻抗風柱采用Q345無縫鋼管。水平與豎向φ22不銹鋼拉索采用137規(guī)格單股繩，主要桿件截面見下表127。 表127 名稱前弦桿后弦桿垂直腹桿斜腹桿水平索豎向索截面φ18010φ1688φ895φ895φ22φ22為保證幕墻玻璃的安全，應控制單索網(wǎng)結構體系的變形，變形過大，會對幕墻玻璃造成不利影響；反之，單層索網(wǎng)變形控制過嚴，索的拉力亦隨之增大，對單層索網(wǎng)邊界的剛度要求就越高。單層索網(wǎng)本身不變形時，整個體系是沒有剛度的，只有產(chǎn)生變形才有剛度，因而索網(wǎng)的撓度和結構剛度密切相關。隨著荷載的增加，結構的位移在增加，隨之結構剛度在增加。因而在相同荷載增量下，結構的位移增量隨之減小，相應索的伸長量減小和索拉力增加的減少。為達到理想的設計效果，就要求在單層索網(wǎng)變形和索的拉力二者中求一個最佳的結合點。表128 各種不同控制撓度變形下索的拉力與應力對照表撓度限值索的預應力（N/mm2）Z向撓度（ mm）索拉力（KN）索應力（N/mm2）Fx（KN）Fy（KN）L/45φ20f=1350=164L/50150φ20f=1350=L/90φ22f=1350=L/10075φ22f=1350=表128中，F(xiàn)x 、Fy為x、y向的最大支座反力，L=7500mm，計算中考慮預張力70KN。從表中我們可以看出，在索的預應力相近，Z向撓度相差不大時，因其支座反力略小宜優(yōu)先采用細的拉索。根據(jù)ANSYS有限元計算結果，拉力最大值出現(xiàn)在節(jié)點單元號6，；最小值出現(xiàn)在節(jié)點單元號14。實際工程設計中，以L/50撓度限值來進行設計，索的拉應力合理取值范圍界定在387~。為增加單層索網(wǎng)結構體系安全儲備，水平與豎向拉索采用φ22不銹鋼絞線。5．幕墻試驗對幕墻設計的保證，加工制作要求高，單根拉索的張拉工藝與施工方法較為復雜。其力學性能、單索的張拉工藝、設計中計算參數(shù)的取值及節(jié)點構造措施等均有賴于試驗驗證。本次試驗在深圳三鑫公司索結構試驗中心進行，試驗檢測由廣東省建筑幕墻質量檢測中心負責。，和理論計算結果比較，積累和實測設計參數(shù)，驗證設計的正確性；；。 本次試驗選取的平面索網(wǎng)長邊跨度為11200mm，分布3條單索，索間距從左到右依次為3000mm、2800mm、2800mm、2400mm；短邊跨度為7500mm，分布3條單索，索間距均分為1875mm（圖1285）。 主索為137股φ22不銹鋼絞線。以沙袋重量來模擬水平風荷載由玻璃面板通過矩形爪點傳遞來的集中力，每個節(jié)點的設計荷載為：PKA= PKB= PKC=。 PKD= PKE= PKF=。 PKG= PKH= PKI=。 圖1285 單索結構試驗示意圖試驗過程：首先安裝試驗所用的吊藍、水準儀、直尺、重物及位移計、百分表等試驗工具及設備，然后對平面索網(wǎng)進行預張拉，預張拉力70KN，以短邊跨度的兩端節(jié)點為參照物記錄位移初始值。、保持10分鐘左右，記錄各個荷載值下的位移值。 各個節(jié)點不同荷載情況下索網(wǎng)位移與拉力見表12表12表1211。表129 A、B、C三個節(jié)點位移與內力數(shù)據(jù)表施加荷載（KN）A節(jié)點位移（mm）B節(jié)點位移（mm）C節(jié)點位移（mm）最大索拉力（KN）最小索拉力（KN）卸載后殘余位移（mm） 表1210 D、E、F三個節(jié)點位移與內力數(shù)據(jù)表施加荷載（KN）D節(jié)點位移（mm）E節(jié)點位移（mm）F節(jié)點位移（mm）最大索拉力（KN）最小索拉力（KN）卸載后殘余位移（mm）表1211 G、H、I三個節(jié)點位移與內力數(shù)據(jù)表施加荷載（KN）G節(jié)點位移（mm）H節(jié)點位移（mm）I節(jié)點位移（mm）最大索拉力（KN）最小索拉力（KN）卸載后殘余位移（mm）試驗中最大變形出現(xiàn)在B節(jié)點，與理論計算誤差率3%；，%；，與理論計算誤差率3%，實測數(shù)據(jù)比理論分析略小，但誤差皆在5%內，驗證了設計當中計算參數(shù)取值及理論分析是比較可靠的，能真實的反應單層索網(wǎng)結構實際情況，并且從另一個方面說明了試驗結果是可信的。由此我們可以得出結論：本工程采用直徑為φ22的水平與豎向單層索網(wǎng)結構體系，在預張力為7噸時索網(wǎng)的強度儲備和剛度均能滿足設計要求，即安全系數(shù)K=~，撓度f≤L/50。12．2．2 北京土城電話局信息港四季中庭點支式玻璃幕墻 北京土城電話局信息港四季中庭點支式玻璃幕墻采用了單層平面正交預應力網(wǎng)索作為玻璃幕墻的結構支承系統(tǒng)，本工程結構體系的特點是柔性大、變形大、結構輕盈，幾乎無視線遮擋，這種結構系統(tǒng)非常先進，目前世界上僅有德國慕尼黑Kinpansky酒店、德國的Bad Neustadt 大廈和新加坡的Tampines 中心工程中成功采用。 單層平面索網(wǎng)點支式玻璃幕墻設計，利用頂部鋼桁架、底部鋼筋混凝土地梁、兩側三角構柱為索網(wǎng)邊邊緣固定結構，采取對每根水平、豎向高強鋼索施加預應力，按設計受力狀態(tài)，形成單層平面預應力索網(wǎng)作為點式幕墻的支承系統(tǒng)。整個結構通過在鋼索中施加預應力使結構體系保持人們可以接受的變形，另一方面又通過允許索網(wǎng)結構在最大理論荷載下產(chǎn)生較大的柔性變形而減少邊緣結構尺寸度，從而達到建筑設計通透、美觀的效果。采用德國PFEIFER鍍鋁高強鋼索，其特點是強度高，不易腐蝕，防火，及塑性變形小等。 1．單層平面索網(wǎng)設計要點(1)索網(wǎng)結構與原結構關系 索網(wǎng)結構通過耳板與邊緣主體結構預埋件連接。(2) 索網(wǎng)本身受力必須控制在材料強度允許范圍內。 （3）主體結構與索網(wǎng)結構的等強連接件必須滿足索網(wǎng)受力要求（大與索網(wǎng)受力、小與主體結構受力）。(4) 水平索施加預應力(120kN)主要承受風荷載，豎向索施加預應力(15kN)主要承受立面幕墻自重。(5) 水平索與豎向索在交匯處位置應錯開，外皮相距30mm。(6) 索網(wǎng)的卸載與加荷： 根據(jù)幕墻橫向跨度與高度的關系計算出50年一遇最大風荷載的受力。本工程專門設計了TCJDML拉索過載保護器作為地震卸荷保護裝置，其主要工作原理是在水平受力結構中確定1個薄弱點,即過載保護器卸力點(300kN177。10%)，當?shù)卣鹆_到該值，保護桿斷裂，過載保護器碟簧受壓反彈達到平衡狀態(tài)，以達到卸荷目的，保護鋼索不被拉斷。通過調節(jié)絲筒收緊正反絲扣給拉索施加預應力。 2002年6月舉行了單層索網(wǎng)結構幕墻系統(tǒng)論證會，專家們進行了討論研究，結論為:：單層平面正交索網(wǎng)結構幕墻系統(tǒng)的設計合理，計算結果清楚可靠，施工圖具有可實施性。索網(wǎng)系統(tǒng)過載保護裝置能在大震狀態(tài)下同時保護