拉索与悬空杆之间连接设计与计算方法

　　1 前言
　　随着人们对维护结构通透性要求的提高,索结构玻璃幕墙在大型场馆、会展中心、机场等公共建筑中应用日益广泛。拉索幕墙连接设计对保证拉索幕墙的安全性有着决定性的作用。

　　在拉索幕墙的连接设计中,拉索和悬空杆之间的连接,一般通过螺钉连接来实现。通常情况下,计算中考虑了螺钉承受水平方向的风荷载、地震作用和防止受竖向的自重荷载作用而下滑的预紧力。但是结合工程实际情况,我们发现: (1)幕墙构件(包含面板、龙骨)自身的重心相对连接螺钉有偏心作用,从而形成弯矩,使上部螺钉受拉、下部螺钉受压。(2)防止下滑的预紧力要根据实际连接情况确定。下面举例来阐述以上的两个
结论。

　　2 常见拉索和悬空杆之间的连接螺钉受力分析
　　2.1 荷载组合
　　拉索和悬空杆之间的连接螺钉的选取,主要由螺钉所承受的预紧力大小来决定。具体节点参见下图1。

　　3.工程实例计算连接螺钉(根据连接情况确定防止下滑的预紧力)
　　下图3所示节`氪为某拉索幕墙的连接节点。由于幕墙悬挑很多,此处采取两根竖向拉使两根竖索的拉力形成一对力偶,以抵抗幕墙自重偏心产生的弯矩。

　　3.1 连接设计概述及传力路径
　　该工程采用常用的竖向索承受重力,横向索承受风荷载的设计。重力通过连接件一传递给直径为承重索1和2。该处是利用4个不锈钢内六角螺钉把压块一和连接件二锁紧固定在直径为承重索1上;横向的则为抗风索,同样是采用4个不锈钢内六角螺钉把压块二和连接件二锁紧固定在横向抗风拉索上,都是利用压块与索的预紧力产生摩擦力的形式传递,详见图4。

　　4 结论
　　常见拉索和悬空杆之间连接螺钉的防止下滑预紧力为玻璃幕墙板块的自重。但在实际工程中应按具体情况进行受力分析,如本文工程实例中,由于幕墙悬挑很多,采取两根竖向拉索,使两根竖索的拉力形成一对力偶,以抵抗幕墙自重偏心产生的弯矩。而此处螺钉防止下滑的预紧力为带悬臂的梁靠近悬臂端支座的反力。在实际工程分析中,要正确的选取力学模型,只有这样才能保证设计计算的合理眭与安全性。

　　参考文献
　　[1] 龙驭球包世华,结构力学教程,高等教育出版社,2000
　　[2] 陈绍蕃 顾强,钢结构基础(第二版),中国建筑工业出版社,2007
　　[3] GB5O009_2001(2006年版),建筑结构荷载规范,中国建筑工业出版社,2006
　　[4] JGJ102-2003,玻璃幕墙工程技术规范,中国建筑工业出版社,2003
　　[5] 徐灏,机械设计手册(第二版),机械工业出版社,2004

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