STRONG幕墻計算軟件使用說明

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STRONG幕墻計算軟件V2.5使用說明2004-3-29前言本軟件系按“玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范”（JGJ102-2003）、“金屬幕墻工程技術(shù)規(guī)范”（JGJ133-2001）、“建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程”（JGJ113-2003）的有關(guān)內(nèi)容及規(guī)定編寫的，荷載計算則按“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載規(guī)范”（GB50009-2001）的規(guī)定。在軟件對幕墻面材的計算，含蓋了相應(yīng)規(guī)范規(guī)定的全部類型，而規(guī)范未列入的類型本軟件亦未考慮。對幕墻骨架，普通玻璃幕墻、金屬石材幕墻僅包含最簡單的單桿立柱、橫梁，但材質(zhì)可為鋁、鋼和其組合；全玻璃幕墻包含玻璃肋計算；點支式幕墻包含玻璃計算。連接部分則按規(guī)范，包括了梁柱連接及柱與主體結(jié)構(gòu)的連接。埋件計算仍按JGJ102-2003作了調(diào)整。由于本軟件系根據(jù)原投標(biāo)室長期從事幕墻設(shè)計工作的積累，為方便投標(biāo)工作而編制的，隨著公司的發(fā)展，本軟件的使用越來越多，所以曾申請公司組織過鑒定予以確認(rèn)。目前由于《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》已修訂為2003版，軟件隨之升級，但目前尚處于試用階段，由于編制倉促，難免有錯誤。因此，計算書應(yīng)經(jīng)嚴(yán)格審校，確定無誤后才可使用。衷心歡迎使用者能不斷發(fā)現(xiàn)不當(dāng)或不周之處，反饋編者，以便完善軟件功能和提高軟件的可靠度。目錄第一章使用環(huán)境，安裝步驟和注意事項…………1第二章菜單功能……………………3第三章玻璃幕墻計算簡介…………4第四章石材幕墻計算簡介…………8第五章金屬幕墻計算簡介…………10第六章全玻璃幕墻計算簡介………12第七章點接駁幕墻計算簡介………13第八章采光頂計算簡介……………14第九章使用中的注意事項…………15第十章關(guān)于升級的一些想法………15第十一章計算示例…………………15第一章使用環(huán)境，安裝步驟和注意事項§1.1使用環(huán)境本軟件須在安裝有MSOFFICE的環(huán)境下運行，為更好的使用，建議安裝AUTOCAD2000。本軟件可在WIN98及WIN2000的系統(tǒng)環(huán)境下安裝，在WIN2000系統(tǒng)環(huán)境下安裝要求先安裝WIN2000的補丁，且必須為SP4以上的補丁?！?.2安裝方法將光盤放入光驅(qū)，關(guān)閉其他程序尤其是殺毒軟件。雙擊光驅(qū)中的setup應(yīng)用程序圖標(biāo)，屏幕彈出歡迎框。單擊確定按鈕，屏幕彈出安裝目標(biāo)目錄對話框，選擇安裝路徑后單擊安裝按鈕。安裝程序執(zhí)行文件復(fù)制；單擊確定按鈕結(jié)束安裝。安裝完成后，開始菜單上出現(xiàn)CATIC幕墻計算軟件2.4的菜單及其下玻璃幕墻計算、石材幕墻計算、金屬幕墻計算、點支式幕墻計算、全玻幕墻計算、采光頂玻璃計算及加密狗驅(qū)動程序7個菜單，在首次使用的情況下，請先運行加密狗驅(qū)動程序。第二章菜單功能§2.1菜單功能為方便使用，設(shè)置了簡單的菜單，主要為save、saveas、open、close、new、exit等，其使用同一般軟件。（注意：save的不是計算書，僅是使用者輸入的工程相關(guān)信息）菜單使用注意：軟件所含的六個幕墻計算存盤后產(chǎn)生的文件無后綴名，如誤將別的幕墻計算存盤文件打開，將出現(xiàn)不可預(yù)見的錯誤，建議在文件名中由用戶加以區(qū)別。第三章玻璃幕墻計算簡介§3.1計算項目選擇使用者可單獨選擇進行計算的種類，并在生成的計算書中只體現(xiàn)已選擇的部分。§3.2荷載計算按要求輸入各項數(shù)據(jù)，單擊計算可看見計算結(jié)果，單擊下一步可進入下一個窗口，單擊上一步可回到上一個窗口，單擊取消會提示是否存盤，并可使數(shù)據(jù)回到初始狀態(tài)且回到計算項目選擇窗口。其中的玻璃厚度指玻璃總厚度，單層玻璃輸單層玻璃的厚度，雙層玻璃輸兩片玻璃的厚度和，不包含空氣層或膠層厚度。當(dāng)體形系數(shù)為負(fù)數(shù)時，要求按其絕對值輸入。陣風(fēng)系數(shù)可手工輸入，也可由程序計算輸入。如需計算輸入，請單擊計算陣風(fēng)系數(shù)按鈕。幕墻與水平面的夾角如小于75度，則超出玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范（JGJ102-96）規(guī)定的斜幕墻范圍，本軟件不適合此類計算?！?.3玻璃計算按要求輸入各項數(shù)據(jù)，單擊計算可看見計算結(jié)果，單擊下一步可進入下一個窗口，單擊上一步可回到上一個窗口，單擊取消會提示是否存盤，并使數(shù)據(jù)回到初始狀態(tài)且回到計算項目選擇窗口。在顯示的計算結(jié)果中紅色為未通過的計算項目，綠色為已通過的計算項目，如忽略未通過的計算項目而繼續(xù)計算，則在生成的計算書中按已通過該計算項目處理，則需使用者手工調(diào)整計算書。玻璃的撓度驗算規(guī)范未作規(guī)定，為了方便使用，顯示了撓度計算結(jié)果，供使用者參考，撓度驗算并未在計算書中體現(xiàn)。§3.4橫梁計算如果已經(jīng)進行了玻璃計算，則橫梁跨度自動與玻璃寬度保持一致并不可修改，如未進行玻璃計算，則橫梁跨度需手工輸入。橫梁截面參數(shù)的獲取有四種方式，一為手工輸入即為已知截面參數(shù)；二為由圖形輸入即為已知截面形狀，這種輸入需用戶在AUTOCAD2000中畫出截面形狀并做成域，測量其MASSPROERTIES并將其保存在C:\STRONGSUPPORT\橫梁截面特性.mpr文件中，單擊讀入數(shù)據(jù)按鈕可將圖形參數(shù)調(diào)入程序，注意在AUTOCAD2000中單位的精度必須為0.0000，且圖形所在位置應(yīng)為第一象限；三為由數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)即為調(diào)用數(shù)據(jù)庫，這種情況下點擊下一步或計算都會進入橫梁計算1窗口，在橫梁計算1窗口中可調(diào)用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)庫進行編輯；四為鋼鋁截面，這種情況下點擊下一步或計算都會進入橫梁計算2窗口，在橫梁計算2窗口中只可以通過圖形輸入截面參數(shù)，鋼截面的MASSPROERTIES保存在C:\STRONGSUPPORT\鋼截面特性橫梁.mpr文件中，鋁截面的MASSPROERTIES保存在C:\STRONGSUPPORT\鋁截面特性橫梁.mpr文件中，單擊讀入數(shù)據(jù)按鈕可將圖形參數(shù)調(diào)入程序，另外鋼鋁組合截面指鋼材料與鋁材料之間有足夠的抗剪連接件，鋼鋁疊合截面指鋼材料與鋁材料之間沒有抗剪連接件。注意選擇鋼鋁截面時，只能進行計算和顯示計算結(jié)果，但尚不能生成計算書。按要求輸入各項數(shù)據(jù)后，單擊計算可看見計算結(jié)果，在顯示的計算結(jié)果中紅色為未通過的計算項目，綠色為已通過的計算項目，如忽略未通過的計算項目而繼續(xù)計算，則在生成的計算書中按已通過該計算項目處理，則需使用者手工調(diào)整計算書?！?.5立柱計算立柱截面參數(shù)的獲取方式與橫梁的一致，一為手工輸入即為已知截面參數(shù)；二為由圖形輸入即為已知截面形狀，這種輸入需用戶在AUTOCAD2000中畫出截面形狀并做成域，測量其MASSPROERTIES并將其保存在C:\STRONGSUPPORT\立柱截面特性.mpr文件中，單擊讀入數(shù)據(jù)按鈕可將圖形參數(shù)調(diào)入程序；三為由數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)即為調(diào)用數(shù)據(jù)庫，這種情況下點擊下一步或計算都會進入立柱計算1窗口，在立柱計算1窗口中可調(diào)用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)庫進行編輯；四為鋼鋁截面，這種情況下點擊下一步或計算都會進入立柱計算2窗口，在立柱計算2窗口中只可以通過圖形輸入截面參數(shù)，鋼截面的MASSPROERTIES保存在C:\STRONGSUPPORT\鋼截面特性立柱.mpr文件中，鋁截面的MASSPROERTIES保存在C:\STRONGSUPPORT\鋁截面特性立柱.mpr文件中，單擊讀入數(shù)據(jù)按鈕可將圖形參數(shù)調(diào)入程序，另外鋼鋁組合截面指鋼材料與鋁材料之間有足夠的抗剪連接件，鋼鋁疊合截面指鋼材料與鋁材料之間沒有抗剪連接件。注意選擇鋼鋁截面時，只能進行計算和顯示計算結(jié)果，但不能生成計算書。立柱分擔(dān)荷載寬度指立柱左右兩邊玻璃分隔的平均值。立柱的計算簡圖有三種，即簡支梁、雙跨梁和連續(xù)梁。可根據(jù)實際情況選擇其一進行計算。按要求輸入各項數(shù)據(jù)后，單擊計算可看見計算結(jié)果，在顯示的計算結(jié)果中紅色為未通過的計算項目，綠色為已通過的計算項目，如忽略未通過的計算項目而繼續(xù)計算，則在生成的計算書中按已通過該計算項目處理，則需使用者手工調(diào)整計算書?！?.6橫梁與立柱的連接計算默認(rèn)橫梁與立柱的連接為三個螺釘按要求輸入各項數(shù)據(jù)后，單擊計算可看見計算結(jié)果，在顯示的計算結(jié)果中紅色為未通過的計算項目，綠色為已通過的計算項目，如忽略未通過的計算項目而繼續(xù)計算，則在生成的計算書中按已通過該計算項目處理，則需使用者手工調(diào)整計算書。§3.7立柱與結(jié)構(gòu)的連接計算默認(rèn)結(jié)構(gòu)與立柱的連接計為兩個螺栓，兩個角鋼和一個埋件。角鋼的信息只能由數(shù)據(jù)庫輸入。按要求輸入各項數(shù)據(jù)后，單擊計算可看見計算結(jié)果，在顯示的計算結(jié)果中紅色為未通過的計算項目，綠色為已通過的計算項目，如忽略未通過的計算項目而繼續(xù)計算，則在生成的計算書中按已通過該計算項目處理，則需使用者手工調(diào)整計算書。§3.8生成計算書計算完成后，可生成計算書?？梢笥嬎銜屑尤腠撁?、葉腳及封面。計算書的生成過程中，請勿用鼠標(biāo)點擊word或切換到其他word文件中，計算書生成完畢后，請立即切換到幕墻計算軟件界面上，并由這時的提示選項關(guān)閉或不關(guān)閉word。建議生成計算書前先保存工程信息。第四章石材幕墻計算簡介§4.1計算項目選擇使用者可單獨選擇進行計算的種類，并在生成的計算書中只體現(xiàn)已選擇的部分。但選擇橫梁計算就必須選擇石材及荷載計算。§4.2荷載計算參看玻璃幕墻計算簡介§4.3石材計算在選定石板干掛形式后，按要求輸入各項數(shù)據(jù)，單擊計算，可看見計算結(jié)果，單擊下一步可進入下一個窗口，單擊上一步可回到上一個窗口，單擊取消會提示是否存盤，并使數(shù)據(jù)回到初始狀態(tài)且回到計算項目選擇窗口。在顯示的計算結(jié)果中紅色為未通過的計算項目，綠色為已通過的計算項目，如忽略未通過的計算項目而繼續(xù)計算，則在生成的計算書中按已通過該計算項目處理，則需使用者手工調(diào)整計算書。石材槽口、掛件的構(gòu)造要求在輸入時都有提示，請注意這些尺寸的限制?！?.4橫梁計算橫梁截面參數(shù)的獲取有三種方式，一為手工輸入即為已知截面參數(shù)；二為由圖形輸入即為已知截面形狀，這種輸入需用戶在AUTOCAD2000中畫出截面形狀并做成域，測量其MASSPROERTIES并將其保存在C:\STRONGSUPPORT\橫梁截面特性.mpr文件中，單擊讀入數(shù)據(jù)按鈕可將圖形參數(shù)調(diào)入程序，注意在AUTOCAD2000中單位的精度應(yīng)為0.0000；三為由數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)即為調(diào)用數(shù)據(jù)庫，這種情況下點擊下一步或計算都會進入橫梁計算1窗口，在橫梁計算1窗口中可調(diào)用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)庫進行編輯。橫梁的計算簡圖視石材連接方式的不同有承受均布荷載的簡支梁和承受兩集中力的簡支梁兩種，程序會根據(jù)石材計算中的選擇自動判斷選擇其一計算。按要求輸入各項數(shù)據(jù)后，單擊計算可看見計算結(jié)果，在顯示的計算結(jié)果中紅色為未通過的計算項目，綠色為已通過的計算項目，如忽略未通過的計算項目而繼續(xù)計算，則在生成的計算書中按已通過該計算項目處理，則需使用者手工調(diào)整計算書。§4.5立柱計算參看玻璃幕墻計算簡介§4.6橫梁與立柱的連接計算參看玻璃幕墻計算簡介§4.7立柱與結(jié)構(gòu)的連接計算參看玻璃幕墻計算簡介§4.8生成計算書參看玻璃幕墻計算簡介第五章金屬幕墻計算簡介§5.1計算項目選擇參看玻璃幕墻計算簡介§5.2荷載計算參看玻璃幕墻計算簡介§5.3金屬板計算在選定板材種類后，按要求輸入各項數(shù)據(jù)，單擊計算可看見計算結(jié)果，單擊下一步可進入下一個窗口，單擊上一步可回到上一個窗口，單擊取消會提示是否存盤，并使數(shù)據(jù)回到初始狀態(tài)且回到計算項目選擇窗口。在顯示的計算結(jié)果中紅色為未通過的計算項目，綠色為已通過的計算項目，如忽略未通過的計算項目而繼續(xù)計算，則在生成的計算書中按已通過該計算項目處理，則需使用者手工調(diào)整計算書。金屬板肋的截面參數(shù)也可由圖形輸入，文件保存在C:\STRONGSUPPORT\加勁肋截面特性.mpr文件中。如采用由圖形輸入則程序自動記入30倍板厚與肋形成組合截面，并認(rèn)為板肋間有足夠的抗剪連接件，設(shè)計者要確保?！?.4橫梁計算參看玻璃幕墻計算簡介§5.5立柱計算參看玻璃幕墻計算簡介§5.6橫梁與立柱的連接計算參看玻璃幕墻計算簡介§5.7立柱與結(jié)構(gòu)的連接計算參看玻璃幕墻計算簡介§5.8生成計算書參看玻璃幕墻計算簡介第六章全玻璃幕墻計算簡介§6.1荷載計算參看玻璃幕墻計算簡介§6.2玻璃計算按要求輸入各項數(shù)據(jù)，單擊計算可看見計算結(jié)果，單擊下一步可進入下一個窗口，單擊上一步可回到上一個窗口，單擊取消會提示是否存盤，并使數(shù)據(jù)回到初始狀態(tài)且回到計算項目選擇窗口。在顯示的計算結(jié)果中紅色為未通過的計算項目，綠色為已通過的計算項目，如忽略未通過的計算項目而繼續(xù)計算，則在生成的計算書中按已通過該計算項目處理，則需使用者手工調(diào)整計算書?！?.3生成計算書參看玻璃幕墻計算簡介第七章點支式幕墻計算簡介§7.1計算項目選擇參看玻璃幕墻計算簡介§7.2荷載計算參看玻璃幕墻計算簡介§7.3玻璃計算按要求輸入各項數(shù)據(jù)，單擊計算可看見計算結(jié)果，單擊下一步可進入下一個窗口，單擊上一步可回到上一個窗口，單擊取消會提示是否存盤，并使數(shù)據(jù)回到初始狀態(tài)且回到計算項目選擇窗口。在顯示的計算結(jié)果中紅色為未通過的計算項目，綠色為已通過的計算項目，如忽略未通過的計算項目而繼續(xù)計算，則在生成的計算書中按已通過該計算項目處理，則需使用者手工調(diào)整計算書。§7.4結(jié)構(gòu)計算本軟件只能計算拋物線雙索和單直索結(jié)構(gòu)。對于拋物線雙索可以計算一根索退出工作的情況，但不推薦使用，當(dāng)其中一根索的內(nèi)力小于零時會彈出警告框。索的計算結(jié)果不能象其他計算結(jié)構(gòu)那樣作出顏色上的區(qū)別，要使用者自己看打印在屏幕上的數(shù)據(jù)作出判斷。計算結(jié)束后，在點擊下一步前，請不要隨便改變所填寫的數(shù)據(jù)，以避免意外錯誤?！?.5生成計算書參看玻璃幕墻計算簡介第八章采光頂計算簡介§8.1荷載計算參看玻璃幕墻計算簡介§8.2玻璃計算按要求輸入各項數(shù)據(jù)，單擊計算可看見計算結(jié)果，單擊下一步可進入下一個窗口，單擊上一步可回到上一個窗口，單擊取消會提示是否存盤，并使數(shù)據(jù)回到初始狀態(tài)且回到荷載計算窗口。在顯示的計算結(jié)果中紅色為未通過的計算項目，綠色為已通過的計算項目，如忽略未通過的計算項目而繼續(xù)計算，則在生成的計算書中按已通過該計算項目處理，則需使用者手工調(diào)整計算書。采光頂玻璃計算是根據(jù)《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》按照允許應(yīng)力法計算的，與其他玻璃計算方法不同。§8.3生成計算書參看玻璃幕墻計算簡介第九章使用中的注意事項采用圖形輸入截面參數(shù)時，在編輯圖形的說明中，文件存盤位置有與本說明不同的地方，按本說明操作。單擊計算按鈕和下一步按鈕前請確定參數(shù)是否輸入完整，軟件雖做了部分提示，但不能提示所有輸入?yún)?shù)不匹配的情況，為了不產(chǎn)生不可預(yù)見的錯誤而退出程序，請檢查后計算，特別是對有下拉選項的參數(shù)輸入，要確保輸入的與選項一致。第十章關(guān)于升級的一些想法目前正值新、舊規(guī)范交替的過渡時期，待新的幕墻規(guī)范出來后，我們會盡快的做升級工作。在材料庫上也會增加一些功能，比如說，目前單直索的材料只能為堅朗的不銹鋼絲繩，我們會盡力將材料的輸入方式做的更靈活。在骨架的計算模型上會增加井字梁體系、平面桁架體系、平面框架體系等常用結(jié)構(gòu)形式。埋件計算及后補埋件計算也會在以后的版本中推出。第十一章計算示例以點支式玻璃幕墻計算為例介紹軟件的使用。1.進入點支式玻璃幕墻計算，輸入口令“catic”。2.選擇所需計算項目。按提示填寫所需內(nèi)容，點擊計算觀察計算結(jié)果。點擊下一步進入玻璃計算。4.按提示填寫所需內(nèi)容，點擊計算觀察計算結(jié)果。點擊下一步進入玻璃計算。5.按提示填寫所需內(nèi)容，點擊計算觀察計算結(jié)果。點擊下一步進入玻璃計算。6.按提示填寫所需內(nèi)容，點擊確定生成計算書。點接駁幕墻設(shè)計計算書1.0設(shè)計依據(jù):1.1相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn):1.1.1點支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程(CECS127:2001)1.1.2建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)1.2業(yè)主提供的相關(guān)資料:1.2.1招標(biāo)書1.2.2建筑及結(jié)構(gòu)施工圖1.2.3其它有關(guān)資料1.3其它參考資料:1.3.1懸索結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(報批稿)1.3.2沈世釗等著:懸索結(jié)構(gòu)設(shè)計2.0幕墻材料選擇:2.1玻璃選擇:2.1.1玻璃類型:單層玻璃2.1.2玻璃種類:鋼化玻璃2.1.3選用玻璃尺寸:t=6(mm)玻璃高度:hk=.8(m)玻璃寬度:bk=1(m)玻璃短邊長度:a=.8(m)玻璃長邊長度:b=1(m)接駁孔邊距:c=120(mm)玻璃短邊跨長:la=1000a-2c=560(mm)玻璃長邊跨長:lb=1000b-2c=760(mm)玻璃短邊跨長/長邊跨長=.737長邊跨長/接駁孔邊距=6.3332.1.4選用玻璃的設(shè)計強度:大面強度：fgm=84(MPa)2.1.5選用玻璃的相關(guān)物理指標(biāo):彈性模量:Eg=72000(MPa)線脹系數(shù):αg=0.00001泊桑比:νg=0.21容重:γg=25.6(kN/m3)2.1.6玻璃與水平面的夾角:α=90°2.2接駁頭材質(zhì)選擇:2.2.1接駁頭型號:堅朗T012.2.2接駁頭承載力:抗拉承載力:Rgt=3.2(kN)抗剪承載力:Rgv=1.4(kN)2.3索梁材質(zhì)選擇:2.3.1索材:不銹鋼拉桿鋼拉桿直徑:d=6截面積:A=28.27(mm2)有效截面積:Ae=18.98(mm2)2.3.1.1索的設(shè)計強度:抗拉設(shè)計強度:f=190(MPa)2.2.1.2索的相關(guān)物理指標(biāo):彈性模量:E=206000(MPa)線脹系數(shù):α=.0000182.3.1.3索梁的撓度控制:相對撓度:≯1/300絕對撓度:≯15(mm)2.3.2鋼撐桿:2.3.2.1材質(zhì)選擇:不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)2.3.2.1撐桿規(guī)格:2撐桿截面積:Ai=2222(mm2)最小回轉(zhuǎn)半徑:i=22(mm)2.3.2.2撐桿鋼材的設(shè)計強度:拉壓設(shè)計強度:f=190(MPa)抗剪設(shè)計強度:fv=120(MPa)2.3.2.3撐桿鋼材的相關(guān)物理指標(biāo):彈性模量:E=206000(MPa)線脹系數(shù):α=.0000182.2.3承重、穩(wěn)定索:不銹鋼拉桿鋼拉桿直徑:d=6截面積:A=28.27(mm2)有效截面積:Ae=18.98(mm2)2.3.3.1穩(wěn)定索的設(shè)計強度:抗拉設(shè)計強度:f=190(MPa)2.3.3.2穩(wěn)定索的相關(guān)物理指標(biāo):彈性模量:E=206000(MPa)線脹系數(shù):α=.0000183.0幕墻荷載:3.1荷載標(biāo)準(zhǔn)值:3.1.1永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值:3.1.1.1玻璃計算用自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:與玻璃面平行的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qgk0y=tγg/1000=.154(kPa)其中:t=玻璃總厚度=6(mm)與玻璃面垂直的自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qgk0x=0(kPa)3.1.1.2骨架計算用自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:估為玻璃重的1.2倍。與玻璃面平行的骨架計算用自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qgaky=1.2qgk0y=.184(kPa)與玻璃面垂直的骨架計算用自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qgakx=1.2qgk0x=0(kPa)3.1.2風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:3.1.2.1基本風(fēng)壓:w0=.75(kPa)3.1.2.2重要性系數(shù):γ=13.1.2.3陣風(fēng)(或風(fēng)振)系數(shù):陣風(fēng)系數(shù):βgz=1.921風(fēng)振系數(shù):βz=1.9213.1.2.4風(fēng)載體形系數(shù):μs=23.1.2.5風(fēng)載高度系數(shù):μz=.836地面粗糙度類別:C類建筑物標(biāo)高:20(m)3.1.2.6風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值:wkg=γβgzμzμsw0=2.408(kPa)計算結(jié)構(gòu)時:wk=1.1γβzμzμsw0=2.649(kPa)3.1.3地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值:3.1.3.1抗震設(shè)防烈度:7度3.1.3.2地震影響系數(shù)最大值:αmax=.083.1.3.3地震動力放大系數(shù):βe=33.1.3.4對玻璃的與玻璃面垂直的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值:qek0x=βeαmax(tγg/1000)=.037(kPa)3.1.3.5對玻璃的與玻璃面平行的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值:qek0y=βeαmax(tγg/1000)=.037(kPa)3.1.3.6對結(jié)構(gòu)的與玻璃面垂直的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值:qeakx=1.2βeαmax(tγg/1000)=.044(kPa)3.1.3.7對結(jié)構(gòu)的與玻璃面平行的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值:qeaky=1.2βeαmax(tγg/1000)=.044(kPa)3.1.4活(或雪)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qlk0=0(kPa)與玻璃面平行的活(或雪)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qlk0y=qlk0Sin(α)Cos(α)=0(kPa)與玻璃面垂直的活(或雪)荷載標(biāo)準(zhǔn)值:qlk0x=qlk0Cos(α)Cos(α)=0(kPa)3.2荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值:3.2.1玻璃計算用荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值:3.2.1.1有風(fēng)組合標(biāo)準(zhǔn)值(垂直于玻璃表面):qgk1＝qgk0x+ψwwgk+ψeqek0x＝2.43(kPa)其中:ψw:風(fēng)荷載組合系數(shù)=1.0ψe:地震荷載組合系數(shù)=0.63.2.1.2無風(fēng)組合標(biāo)準(zhǔn)值:qgk2＝qgk0x+ψlqlk0x+ψeqek0x＝.022(kPa)其中:ψl:活或雪荷載組合系數(shù)=1.0ψe:地震荷載組合系數(shù)=0.63.2.1.3控制組合標(biāo)準(zhǔn)值:qgk＝Max(|qgk1|,|qgk2|)=2.43(kPa)3.2.2玻璃計算用荷載組合設(shè)計值:3.2.2.1有風(fēng)組合設(shè)計值:qg1＝γgqgk0x+γwψwwgk+γeψeqek0x＝3.4(kPa)其中:ψw:風(fēng)荷載組合系數(shù)=1.0ψe:地震荷載組合系數(shù)=0.6γg:恒荷載分項系數(shù)=1.2γw:風(fēng)荷載分項系數(shù)=1.4γe:地震荷載分項系數(shù)=1.33.2.2.2無風(fēng)組合設(shè)計值:qg2＝γgqgk0x+γlψlqlk0x+γeψeqek0x＝.029(kPa)其中:ψl:活或雪荷載組合系數(shù)=1.0ψe:地震荷載組合系數(shù)=0.6γg:恒荷載分項系數(shù)=1.2γl:活或雪荷載分項系數(shù)=1.4γe:地震荷載分項系數(shù)=1.33.2.2.3控制組合設(shè)計值:qg＝Max(|qg1|,|qg2|)=3.4(kPa)3.2.3結(jié)構(gòu)計算用荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值:3.2.3.1有風(fēng)組合標(biāo)準(zhǔn)值:垂直于玻璃表面:qkx1＝qgakx+ψwwk+ψeqeakx＝2.675(kPa)平行于玻璃表面:qky1＝qgaky+ψeqeaky＝.211(kPa)其中:ψw:風(fēng)荷載組合系數(shù)=1.0ψe:地震荷載組合系數(shù)=0.63.2.3.2無風(fēng)組合標(biāo)準(zhǔn)值:垂直于玻璃表面:qkx2＝qgakx+ψlqlk0x+ψeqeakx＝.027(kPa)平行于玻璃表面:qky2＝qgaky+ψlqlk0y+ψeqeaky＝.211(kPa)其中:ψl:活或雪荷載組合系數(shù)=1.0ψe:地震荷載組合系數(shù)=0.63.2.3.3控制組合標(biāo)準(zhǔn)值:垂直于玻璃表面:qkx＝Max(|qkx1|,|qkx2|)=2.675(kPa)平行于玻璃表面:qky＝Max(|qky1|,|qky2|)=.211(kPa)3.2.4結(jié)構(gòu)計算用荷載組合設(shè)計值:3.2.4.1有風(fēng)組合設(shè)計值:垂直于玻璃表面:qx1＝γgqgakx+γwψwwk+γeψeqeakx＝3.743(kPa)平行于玻璃表面:qy1＝γgqgaky+γeψeqeaky＝.256(kPa)其中:ψw:風(fēng)荷載組合系數(shù)=1.0ψe:地震荷載組合系數(shù)=0.6γg:恒荷載分項系數(shù)=1.2γw:風(fēng)荷載分項系數(shù)=1.4γe:地震荷載分項系數(shù)=1.33.2.4.2無風(fēng)組合設(shè)計值:平行于玻璃表面:qx2＝γgqgakx+γlψlqlk0x+γeψeqeakx＝.035(kPa)平行于玻璃表面:qy2＝γgqgaky+γlψlqlk0y+γeψeqeaky＝.256(kPa)其中:ψl:活或雪荷載組合系數(shù)=1.0ψe:地震荷載組合系數(shù)=0.6γg:恒荷載分項系數(shù)=1.2γl:活或雪荷載分項系數(shù)=1.4γe:地震荷載分項系數(shù)=1.33.2.4.3控制組合設(shè)計值:平行于玻璃表面:qx＝Max(|qx1|,|qx2|)=3.743(kPa)平行于玻璃表面:qy＝Max(|qy1|,|qy2|)=.256(kPa)4.0幕墻玻璃計算:點接駁玻璃的計算厚度:t=6(mm)4.1在荷載組合設(shè)計值作用下,玻璃的應(yīng)力:按四點支承的彈性平板計算:按玻璃短邊跨長/長邊跨長=.737和長邊跨長/接駁孔邊距=6.333,求得玻璃(彈性平板)的應(yīng)力系數(shù):α1=.749,玻璃(彈性平板)的撓度系數(shù):β1=.161在荷載組合設(shè)計值作用下,玻璃的最大彎曲應(yīng)力:σ=α1qgklb2/t2=40.83(MPa)<fgm=84(MPa)(滿足)4.2在荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值作用下,玻璃中部的撓度:u=β1qgklb4/Et3=8.4(mm)<玻璃板長邊長的1/100=10(mm)(滿足)其中:β1:四點支承彈性平板的撓度系數(shù)4.3玻璃縫寬度計算:4.3.1按溫度變化確定的玻璃縫寬度:et=αΔTb+3=3.8(mm)其中:α:玻璃線膨脹系數(shù)＝0.00001ΔT:年溫度變化設(shè)計值＝80(°C)b:玻璃長邊長度(mm)4.3.2按主體結(jié)構(gòu)位移確定的玻璃縫寬度:主體結(jié)構(gòu)允許的層間最大相對位移:u/H=1/650主體結(jié)構(gòu)層高:H=3.6(m)設(shè)計的層間位移值=主體結(jié)構(gòu)層間位移的3倍+3;即:[Δu]=3H(u/H)+3=19.6(mm)按層間位移計算玻璃縫寬度:eu=[Δu]hk/H=4.4(mm)玻璃縫最終取值:e=14(mm)4.4接駁頭選擇:每一接駁頭承受的軸向力:F=0.3qgab=.8(kN)≤Rgt=3.2(kN)(滿足)其中:qg:玻璃計算用荷載控制組合設(shè)計值=3.4(kPa)a:玻璃短邊長度=800(mm)b:玻璃長邊長度=1000(mm)每一接駁頭承受的剪力(徑向力):按最大剪力由兩個球鉸螺栓承擔(dān):V=(1.2qgk0y+1.4qlk0y+1.3x0.6qek0y)ab/2=.1(kN)≤Rgv=1.4(kN)(滿足)5.0索系計算:索系布置方式:索系垂直布置在垂直方向布置索梁,承受風(fēng)及地震的作用。在水平方向布置穩(wěn)定索,以保持索梁的正確位置。在垂直方向另設(shè)承重索。5.1索梁初始狀態(tài):5.1.1索梁跨度:L=4.8(m)撐桿數(shù):N=55.1.2索梁初始垂度:f0=.5(m)5.1.3索梁單索預(yù)緊力的水平分力:H0=20(kN)5.1.4預(yù)緊力等效荷載:q0=8f0H0/L2=3.472(kN/m)5.1.5撐桿初軸力:N0=q0bkk=2.778(kN)其中：bkk：為撐桿間距5.1.6索的曲線方程:索的初始軸線為拋物線,其方程為:y=4f0x(L-x)/L2由此式可計算各撐桿端點的座標(biāo)(0,0)(800,277.778)(1600,444.444)(2400,500)(3200,444.444)(4000,277.778)(4800,0)此時索內(nèi)張力為:T≈H0=20(kN)5.2索梁的荷載:索梁承受的荷載組合標(biāo)準(zhǔn)值:qk=qkxB0=2.675(kN/m)索梁承受的荷載組合設(shè)計值:q=qxB0=3.743(kN/m)其中:B0:索梁的承載寬度＝1(m)5.3按溫度的不同變化計算索梁的跨中撓度及內(nèi)力:5.3.1計算溫差:Δt=0°C5.3.1.1索梁在荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下跨中撓度的增量:跨中撓度增量w按以下三次方程式用迭代法求解:(H10+H20+16E(A1f102+A2f202)/3/L2-0.2(A1+A2)EαΔt)w+8E(A1+A2)w3/3/L2-qkL2/8=0其中:H10:內(nèi)索初始預(yù)緊力H20:外索初始預(yù)緊力H10=H20=H0=20000(N)f10:內(nèi)索跨中初始垂度f20:外索跨中初始垂度f10=f20=f0=500(mm)A1:內(nèi)索截面積A2:外索截面積A1=A2=A=28.27(mm2)E:索的彈性模量=206000(MPa)α:索的線膨脹系數(shù)=.000018Δt:索的環(huán)境溫差=0(°C)L:索的計算跨度=4800(mm)qk:計算撓度時的荷載組合值=2.675(N/mm)解得:w=10.8(mm)<L/300=16(mm)(滿足)5.3.1.2索梁在荷載設(shè)計值作用下的內(nèi)力:5.3.1.2.1索梁在荷載設(shè)計值作用下的跨中撓度增量:跨中撓度增量w按以下三次方程式用迭代法求解:(H10+H20+16E(A1f102+A2f202)/3/L2-0.2(A1+A2)EαΔt)w+8E(A1+A2)w3/3/L2-qL2/8=0其中:H10:內(nèi)索初始預(yù)緊力H20:外索初始預(yù)緊力H10=H20=H0=20000(N)f10:內(nèi)索跨中初始垂度f20:外索跨中初始垂度f10=f20=f0=500(mm)A1:內(nèi)索截面積A2:外索截面積A1=A2=A=28.27(mm2)E:索的彈性模量=206000(MPa)α:索的線膨脹系數(shù)=.000018Δt:索的環(huán)境溫差=0(°C)L:索的計算跨度=4800(mm)q:計算內(nèi)力時的荷載組合值=3.743(N/mm)解得:w=15.1(mm)5.3.1.2.2索梁內(nèi)力:由跨中撓度增量,可按以下二式分別求得內(nèi)索和外索的內(nèi)力增量:內(nèi)索內(nèi)力增量:ΔH1=8EA1/3/L2(2f10w+w2)-0.2EA1αΔt=10.325(kN)外索內(nèi)力增量:ΔH2=8EA2/3/L2(-2f20w+w2)-0.2EA2αΔt=-10.018(kN)由此,可進一步求得內(nèi)、外索在荷載作用下的內(nèi)力:內(nèi)索內(nèi)力:H1=H10+ΔH1=30.325(kN)外索內(nèi)力:H2=H20+ΔH2=9.982(kN)由撓度增量,可進一步求得內(nèi)、外索在荷載作用下的最終垂度:內(nèi)索垂度:f1=f10+w=515.1(mm)外索垂度:f2=f20+w=484.9(mm)由H1、H2、f1、f2,便可求得內(nèi)、外索的作用荷載q1及q2,進而求得撐桿的軸壓力:內(nèi)索的作用荷載:q1=8f1H1/L2=5.424(kN/m)外索的作用荷載:q2=8f2H2/L2=1.681(kN/m)撐桿軸壓力:N1=q1L/(N+1)=4.339(kN)其中:N:撐桿數(shù)5.3.1.3索系強度驗算:5.3.1.3.1內(nèi)索強度驗算:內(nèi)索最大內(nèi)力:Tmax=H1(1+8(f0/L)2)=32.957(kN)內(nèi)索最大應(yīng)力:σ=Tmax/Ae=1838.1(MPa)<f=190(MPa)5.3.1.3.2撐桿驗算:撐桿的計算長度:l0=500(mm)撐桿的長細(xì)比:λ=22.7<[λ]=150撐桿受壓穩(wěn)定系數(shù):φ=1撐桿的截面積:Ai=2222撐桿按壓桿驗算穩(wěn)定:N1/Ai/φ=2(MPa)<f=190(MPa)5.3.2計算溫差:Δt=20°C5.3.2.1索梁在荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下跨中撓度的增量:跨中撓度增量w按以下三次方程式用迭代法求解:(H10+H20+16E(A1f102+A2f202)/3/L2-0.2(A1+A2)EαΔt)w+8E(A1+A2)w3/3/L2-qkL2/8=0其中:H10:內(nèi)索初始預(yù)緊力H20:外索初始預(yù)緊力H10=H20=H0=20000(N)f10:內(nèi)索跨中初始垂度f20:外索跨中初始垂度f10=f20=f0=500(mm)A1:內(nèi)索截面積A2:外索截面積A1=A2=A=28.27(mm2)E:索的彈性模量=206000(MPa)α:索的線膨脹系數(shù)=.000018Δt:索的環(huán)境溫差=20(°C)L:索的計算跨度=4800(mm)qk:計算撓度時的荷載組合值=2.675(N/mm)解得:w=10.8(mm)<L/300=16(mm)5.3.2.2索梁在荷載設(shè)計值作用下的內(nèi)力:5.3.2.2.1索梁在荷載設(shè)計值作用下跨中撓度增量:跨中撓度增量w按以下三次方程式用迭代法求解:(H10+H20+16E(A1f102+A2f202)/3/L2-0.2(A1+A2)EαΔt)w+8E(A1+A2)w3/3/L2-qL2/8=0其中:H10:內(nèi)索初始預(yù)緊力H20:外索初始預(yù)緊力H10=H20=H0=20000(N)f10:內(nèi)索跨中初始垂度f20:外索跨中初始垂度f10=f20=f0=500(mm)A1:內(nèi)索截面積A2:A2--外索截面積A1=A2=A=28.27(mm2)E:索的彈性模量=206000(MPa)α:索的線膨脹系數(shù)=.000018Δt:索的環(huán)境溫差=20(°C)L:索的計算跨度=4800(mm)q:計算內(nèi)力時的荷載組合值=3.743(N/mm)解得:w=15.1(mm)5.3.2.2.2索梁內(nèi)力:由跨中撓度增量,可按以下二式分別求得內(nèi)索和外索的內(nèi)力增量:內(nèi)索內(nèi)力增量:ΔH1=8EA1/3/L2(2f10w+w2)-0.2EA1αΔt=9.917(kN)外索內(nèi)力增量:ΔH2=8EA2/3/L2(-2f20w+w2)-0.2EA2αΔt=-10.449(kN)由此,可進一步求得內(nèi)、外索在荷載作用下的內(nèi)力:內(nèi)索內(nèi)力:H1=H10+ΔH1=29.917(kN)外索內(nèi)力:H2=H20+ΔH2=9.551(kN)由撓度增量,可進一步求得內(nèi)、外索在荷載作用下的最終垂度:內(nèi)索垂度:f1=f10+w=515.1(mm)外索垂度:f2=f20+w=484.9(mm)由H1、H2、f1、f2,便可求得內(nèi)、外索的作用荷載q1及q2,進而求得撐桿的軸壓力:內(nèi)索的作用荷載:q1=8f1H1/L2=5.424(kN/m)外索的作用荷載:q2=8f2H2/L2=1.681(kN/m)撐桿軸壓力:N1=q1L/(N+1)=4.281(kN)其中:N:撐桿數(shù)5.3.2.3索系強度驗算:5.3.2.3.1內(nèi)索強度驗算:內(nèi)索最大內(nèi)力:Tmax=H1(1+8(f0/L)2)=32.514(kN)內(nèi)索最大應(yīng)力:σ=Tmax/Ae=1668.6(MPa)<f=190(MPa)5.3.2.3.2撐桿驗算:撐桿的計算長度:l0=500(mm)撐桿的長細(xì)比:λ=22.7<[λ]=150撐桿受壓穩(wěn)定系數(shù):φ=1撐桿的截面積:Ai=2222撐桿按壓桿驗算穩(wěn)定:N1/Ai/φ=1.9(MPa)<f=190(MPa)5.3.3計算溫差:Δt=-10°C5.3.3.1索梁在荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下跨中撓度的增量:跨中撓度增量w按以下三次方程式用迭代法求解:(H10+H20+16E(A1f102+A2f202)/3/L2-0.2(A1+A2)EαΔt)w+8E(A1+A2)w3/3/L2-qkL2/8=0其中:H10:內(nèi)索初始預(yù)緊力H20:外索初始預(yù)緊力H10=H20=H0=20000(N)f10:內(nèi)索跨中初始垂度f20:外索跨中初始垂度f10=f20=f0=500(mm)A1:內(nèi)索截面積A2:外索截面積A1=A2=A=28.27(mm2)E:索的彈性模量=206000(MPa)α:索的線膨脹系數(shù)=.000018Δt:索的環(huán)境溫差=-10(°C)L:索的計算跨度=4800(mm)qk:計算撓度時的荷載組合值=2.675(N/mm)解得: