索網結構名詞解釋

索網結構介紹

概述

1.1.概述

索網結構

1.1.1.1.索網結構

1.1.1.單索結構玻璃幕墻是懸索結構點支式玻璃幕墻中的一種類

型，其幕墻玻璃的支承結構為單層平面索網結構，它可以是一個單索

網結構單元組成的，也可以由多個單索網結構組成的玻璃幕墻（如

圖）。

1.1.2.在玻璃幕墻平面受外部荷載后通過玻璃的連接機構將外部

荷載轉化成節點荷載P，節點荷載P作用在索網結構上，只要在索網中

有足夠的預應力N和撓度F，就可以滿足力學的平衡條件。當P為某

0

一確定值時，撓度F和預應力N成反比。即預應力N值越大，撓度F

00

就越小。F=P/N。因此撓度F和預應力N是單層平面索網的兩個關鍵

00

參數，必須經過試驗和計算分析后才能確定。

索網結構的特點

1.2.1.2.索網結構的特點

1.2.1.拉索在工作狀態下必須有較大的撓度，通常撓度控制在

1/40～1/50范圍內。

1.2.2.曲面單層索網及雙層索系玻璃幕墻自初始預應力狀態之后

的最大撓度與跨度之比不宜大于1/200。

1.2.3.拉索的伸長

不銹鋼索的極限強度約為1100～1500，其彈性模量E約

σNmm

t

/

2

為，到達極限強度時其伸長率約為1%～２％。

1.2×10~1.3×10/

552

Nmm

對應的鋼索撓度為（1/14～1/18）。

鋼索的強度設計值取為600～800，相應地，達到強度設計

Nmm

/

2

值時不銹鋼的撓度為（1/25～1/32），鋼索的伸長小于1%，在允許范

圍內。

1.2.4.初拉力

鋼索在自然狀態下是柔軟的，難以形成穩定的結構，因此必須施

加初拉力使其繃緊，才能具有抵抗法向荷載的能力。初拉力不宜過

大，通常在鋼索的最小破斷力的15%～25%范圍內。

初拉力應能使鋼索在高溫工作仍有一定的剩余拉力。不會因拉索

膨脹而松弛；另一方面也應考慮在低溫時不會因拉索收縮而使拉力過

大。

主動索與被動索

1.3.1.3.主動索與被動索

主動索：施工過程中通過主動張拉，控制張拉端索力的建筑用索。

被動索：施工過程中事先下料，索力的導入是由于主動索的張拉生

成的建筑用索。

定義主動索：在初始狀態形狀確定過程中，控制桿件初張力。主動

索意味著在分析過程中索可以“滑動”，其原始長度可以變化，由張

拉端的索力控制。

定義被動索：在初始狀態確定過程中，不控制桿件初張力。被動索

意味著在分析過程中索的下料原長固定，其索力通過主動索的張拉被

動獲得。

力密度

1.4.1.4.力密度

利用力密度法能立刻求出在一定預應力態時索網結構的空間坐

標。所謂力密度，就是索的內力除以索長，即：q=F/l，通過定義力密

度，完成索網結構的力密度找形。（只有每一段索的索力相同才可保

證找形正確，如果各段索的長度不同，應分開計算，再逐步施加力密

度）

2.結構的選型和布置

索網的形狀

2.1.2.1.索網的形狀

單層索網自然狀態只能是平面或雙曲拋物面。如下圖所示：

（a）單向索(b)平面單層索網（c）曲面單層索網

（d）鞍形曲面單層索網

索網的布置

2.2.2.2.索網的布置

1、幕墻和透光屋面采用雙向布索的單層索網。幕墻豎向高度

不大于15m時，可以采用豎向單索。多跨索網可以連續布索以減

少固定連接件數目。

2、拉索的間距不宜大于2m。雙向布索時，索網網格宜接近正

方形。網格面積不宜大于3.5。

m

2

3、幕墻玻璃面板的自重只由豎向索承受；在透光屋面上，玻

璃自重由雙向拉索承受。當索網兩個方向尺度接近時，法向荷載

（風荷載，地震作用，透光屋面上的重力荷載）由雙向拉索共同

承受；當索網長短邊尺度之比大于1.5時，法向荷載也可以考慮

只由短向索承受，長向索只作為穩定索。

鋼索端部的固定

2.3.2.3.鋼索端部的固定

1、鋼索端部應采用冷擠壓錨具連接螺絲端桿，然后再固定在

2、固定鋼拉索的主體結構或周邊構件應能承受鋼索的最大拉

3、在兩座建筑獨立的建筑或在相鄰塔樓之間布置索網時，連

周邊結構上。螺絲端桿應有張拉和調節鋼索拉力的功能。

力，并且不產生過大的位移或變形。

接兩座建筑的鋼索端部應有能適應兩座建筑相對位移的連

接裝置。

3.材料與性能

鋼索

3.1.3.1.鋼索

3.1.1.不銹鋼絞線的質量、性能應符合現行行業標準《建筑用不

銹鋼絞線》JG/T200的規定。

3.1.2.用于索網的鋼絞線直徑不宜小于12mm。鋼絞線的單根鋼絲

直徑不宜小于1.2mm。

3.1.3.拉索宜采用不銹鋼絞線、高強鋼絞線，可采用鋁包鋼絞

線。采用高強鋼絞線時，其表面應作防腐處理層。

3.1.4.鋼索的總安全系數約為2.5.鋼索的受拉強度設計值應按其

極限抗拉強度的標準值除以材料分項系數1.8，并按其等效截面積換算

后采用。當已知鋼絞線的極限抗拉承載力時，其抗拉承載力設計值應

取該值除以1.8后采用。

3.1.5.拉索的抗拉強度設計值計算：

f

=

f

k

γ

R

式中：索的抗拉強度設計值；

f

——

3.2.1.玻璃幕墻拉索壓接錨具的制作、驗收應符合現行行業標準

《建筑幕墻用鋼索壓管接頭》JG/T201的規定

3.2.2.鋼拉索不應進行焊接，錨具應帶法蘭螺絲端桿，用扭矩扳

手旋轉法蘭螺桿可以對拉索施加拉力、調整拉力。

3.2.3.錨具及端桿宜采用不銹鋼制造，優先采用牌號為

0Cr17Ni12Mo2(316)的奧氏體不銹鋼。

3.2.4.錨具和連接件承載力應不低于索體的最小破斷拉力。鋼拉

桿接頭宜通過螺紋與桿體連接，其承載力應不低于桿體的最小破斷拉

力。

3.2.5.玻璃幕墻拉索壓管接頭的疲勞試驗應按現行行業標準《建

筑幕墻用鋼索壓管接頭》JG/T201有關規定執行。

3.2.6.與主體結構或周邊構件的連接

1、拉索通過螺絲端桿、連接墊板或預埋件連接到混凝土構件

2、當需要在不同溫度條件下保持拉索的恒定拉力時，可在端

3、在兩座獨立的建筑或兩座塔樓之間張拉索網時，連接兩座

上；或通過焊接將端桿連接到鋼構件上和大門鋼框上。

部附加定剛度的彈簧。

建筑的水平拉索端部，應設置能適應兩座建筑或兩個塔樓

4.1.3.索結構設計時，在永久荷載控制的荷載組合作用下，應避

免索退出工作；在可變荷載控制的荷載組合作用下，應防止因索松弛

而導致結構失效。

4.1.4.索結構計算時，應考慮索與周邊支承結構的相互影響，有