索网结构名词解释

索网结构介绍

概述

1.1.概述

索网结构

1.1.1.1.索网结构

1.1.1.单索结构玻璃幕墙是悬索结构点支式玻璃幕墙中的一种类

型，其幕墙玻璃的支承结构为单层平面索网结构，它可以是一个单索

网结构单元组成的，也可以由多个单索网结构组成的玻璃幕墙（如

图）。

1.1.2.在玻璃幕墙平面受外部荷载后通过玻璃的连接机构将外部

荷载转化成节点荷载P，节点荷载P作用在索网结构上，只要在索网中

有足够的预应力N和挠度F，就可以满足力学的平衡条件。当P为某

0

一确定值时，挠度F和预应力N成反比。即预应力N值越大，挠度F

00

就越小。F=P/N。因此挠度F和预应力N是单层平面索网的两个关键

00

参数，必须经过试验和计算分析后才能确定。

索网结构的特点

1.2.1.2.索网结构的特点

1.2.1.拉索在工作状态下必须有较大的挠度，通常挠度控制在

1/40～1/50范围内。

1.2.2.曲面单层索网及双层索系玻璃幕墙自初始预应力状态之后

的最大挠度与跨度之比不宜大于1/200。

1.2.3.拉索的伸长

不锈钢索的极限强度约为1100～1500，其弹性模量E约

σNmm

t

/

2

为，到达极限强度时其伸长率约为1%～２％。

1.2×10~1.3×10/

552

Nmm

对应的钢索挠度为（1/14～1/18）。

钢索的强度设计值取为600～800，相应地，达到强度设计

Nmm

/

2

值时不锈钢的挠度为（1/25～1/32），钢索的伸长小于1%，在允许范

围内。

1.2.4.初拉力

钢索在自然状态下是柔软的，难以形成稳定的结构，因此必须施

加初拉力使其绷紧，才能具有抵抗法向荷载的能力。初拉力不宜过

大，通常在钢索的最小破断力的15%～25%范围内。

初拉力应能使钢索在高温工作仍有一定的剩余拉力。不会因拉索

膨胀而松弛；另一方面也应考虑在低温时不会因拉索收缩而使拉力过

大。

主动索与被动索

1.3.1.3.主动索与被动索

主动索：施工过程中通过主动张拉，控制张拉端索力的建筑用索。

被动索：施工过程中事先下料，索力的导入是由于主动索的张拉生

成的建筑用索。

定义主动索：在初始状态形状确定过程中，控制杆件初张力。主动

索意味着在分析过程中索可以“滑动”，其原始长度可以变化，由张

拉端的索力控制。

定义被动索：在初始状态确定过程中，不控制杆件初张力。被动索

意味着在分析过程中索的下料原长固定，其索力通过主动索的张拉被

动获得。

力密度

1.4.1.4.力密度

利用力密度法能立刻求出在一定预应力态时索网结构的空间坐

标。所谓力密度，就是索的内力除以索长，即：q=F/l，通过定义力密

度，完成索网结构的力密度找形。（只有每一段索的索力相同才可保

证找形正确，如果各段索的长度不同，应分开计算，再逐步施加力密

度）

2.结构的选型和布置

索网的形状

2.1.2.1.索网的形状

单层索网自然状态只能是平面或双曲抛物面。如下图所示：

（a）单向索(b)平面单层索网（c）曲面单层索网

（d）鞍形曲面单层索网

索网的布置

2.2.2.2.索网的布置

1、幕墙和透光屋面采用双向布索的单层索网。幕墙竖向高度

不大于15m时，可以采用竖向单索。多跨索网可以连续布索以减

少固定连接件数目。

2、拉索的间距不宜大于2m。双向布索时，索网网格宜接近正

方形。网格面积不宜大于3.5。

m

2

3、幕墙玻璃面板的自重只由竖向索承受；在透光屋面上，玻

璃自重由双向拉索承受。当索网两个方向尺度接近时，法向荷载

（风荷载，地震作用，透光屋面上的重力荷载）由双向拉索共同

承受；当索网长短边尺度之比大于1.5时，法向荷载也可以考虑

只由短向索承受，长向索只作为稳定索。

钢索端部的固定

2.3.2.3.钢索端部的固定

1、钢索端部应采用冷挤压锚具连接螺丝端杆，然后再固定在

2、固定钢拉索的主体结构或周边构件应能承受钢索的最大拉

3、在两座建筑独立的建筑或在相邻塔楼之间布置索网时，连

周边结构上。螺丝端杆应有张拉和调节钢索拉力的功能。

力，并且不产生过大的位移或变形。

接两座建筑的钢索端部应有能适应两座建筑相对位移的连

接装置。

3.材料与性能

钢索

3.1.3.1.钢索

3.1.1.不锈钢绞线的质量、性能应符合现行行业标准《建筑用不

锈钢绞线》JG/T200的规定。

3.1.2.用于索网的钢绞线直径不宜小于12mm。钢绞线的单根钢丝

直径不宜小于1.2mm。

3.1.3.拉索宜采用不锈钢绞线、高强钢绞线，可采用铝包钢绞

线。采用高强钢绞线时，其表面应作防腐处理层。

3.1.4.钢索的总安全系数约为2.5.钢索的受拉强度设计值应按其

极限抗拉强度的标准值除以材料分项系数1.8，并按其等效截面积换算

后采用。当已知钢绞线的极限抗拉承载力时，其抗拉承载力设计值应

取该值除以1.8后采用。

3.1.5.拉索的抗拉强度设计值计算：

f

=

f

k

γ

R

式中：索的抗拉强度设计值；

f

——

3.2.1.玻璃幕墙拉索压接锚具的制作、验收应符合现行行业标准

《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201的规定

3.2.2.钢拉索不应进行焊接，锚具应带法兰螺丝端杆，用扭矩扳

手旋转法兰螺杆可以对拉索施加拉力、调整拉力。

3.2.3.锚具及端杆宜采用不锈钢制造，优先采用牌号为

0Cr17Ni12Mo2(316)的奥氏体不锈钢。

3.2.4.锚具和连接件承载力应不低于索体的最小破断拉力。钢拉

杆接头宜通过螺纹与杆体连接，其承载力应不低于杆体的最小破断拉

力。

3.2.5.玻璃幕墙拉索压管接头的疲劳试验应按现行行业标准《建

筑幕墙用钢索压管接头》JG/T201有关规定执行。

3.2.6.与主体结构或周边构件的连接

1、拉索通过螺丝端杆、连接垫板或预埋件连接到混凝土构件

2、当需要在不同温度条件下保持拉索的恒定拉力时，可在端

3、在两座独立的建筑或两座塔楼之间张拉索网时，连接两座

上；或通过焊接将端杆连接到钢构件上和大门钢框上。

部附加定刚度的弹簧。

建筑的水平拉索端部，应设置能适应两座建筑或两个塔楼

4.1.3.索结构设计时，在永久荷载控制的荷载组合作用下，应避

免索退出工作；在可变荷载控制的荷载组合作用下，应防止因索松弛

而导致结构失效。

4.1.4.索结构计算时，应考虑索与周边支承结构的相互影响，有