DGTJ08-019-2018 建筑索结构技术标准

建筑索结构技术标准上海市住房和城乡建设管理委员会发布建筑索结构技术标准上海建筑设计研究院有限公司批准部门：上海市住房和城乡建设管理委员会施行日期：2019年5月1日同济大学出版社本标准是根据上海市住房和城乡建设管理委员会《关于印发<2016年上海市工程建设规范编制计划>的通知》(沪建管〔2015〕筑结构用索应用技术规程》(DG/TJ08-019-2005)进行修订而本标准共分11章2个附录，主要内容包括总则、术语和符本次修订的主要内容有：和拉杆。3.补充了幕墙体系的索结构类型。4.补充结构设计计算参数，建议了规则索结构体系风荷载和雪荷载取值方法。5.完善了索结构施工的张拉方法、计算规定和误差要求。6.增加了健康监测的要求。各单位及相关人员在本标准执行过程中如有意见和建议，请反馈至同济大学(地址：上海市四平路1239号；邮编：200092;电话：021—65980644;E-mail:luoxiaoqun@),市建筑建材业市场管理总站(地址：上海市小木桥路683号；邮上海建筑设计研究院有限公司同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海建工(集团)有限公司浙江精工钢结构有限公司浙江中南建设集团钢结构有限公司上海同磊土木工程技术有限公司巨力集团有限公司广东坚宜佳五金制品有限公司上海江河幕墙系统工程有限公司崔晓强丁洁民韩维池刘中华罗晓群高振锋邱枕戈尚景朕王焕伟王宇伟萧愉袁国平张少荃张月强张峥王洪军任思杰雷克上海市建筑建材业市场管理总站2018年11月—1— 122术语和符号 22.1术语 22.2符号 3.1拉索的组成和构造 73.2拉索索体材料 73.3拉杆的组成和材料 83.4锚具和套筒材料 3.5护层材料与防护材料 3.6索的力学性能 4设计一般规定 4.1设计的基本原则 4.2荷载与荷载组合 4.3选型 5结构设计 5.1结构设计计算的基本原则 5.2结构体系 5.3初始状态分析 5.4工作状态设计 6节点设计与构造 6.1一般规定 6.2索与索的连接 6.3索与刚性构件及支座的连接 —2—6.4索与围护结构的连接 7索的制作和加工 7.1索体 7.2锚具和调节套筒 368索结构的施工 8.1张拉和安装前施工准备 8.2施工过程计算与分析 8.3张拉和安装 8.4张拉和安装质量要求 9索结构的健康监测 4110防护与维护 11.1基本规定 11.2结构制作分项工程 11.3张拉安装分项工程 附录A索结构屋面的风荷载体型系数 附录B索结构屋面的雪荷载积雪分布系数 本标准用词说明 引用标准名录 条文说明 —3— 1 2 2 63.1Compositionanddetailingofcables 6 73.3Compositionandmaterialoftensionrods 83.4Materialsofanchorsan 9 3.6Mechnicalpropertiesofcables 4.1Generalrequirements —4— 8.1Constructionpreparationbeforetensioning 8.4Qualityrequirementsof 9Healthmonitoring roofstructures Explanationofwordinginthisspecification Explanationofprovision 591.0.1为了在建筑索结构设计、制作、施工中贯彻执行国家技术1.0.2本标准适用于一般工业与民用建筑中使用拉索和拉杆的1.0.3在实际建筑工程中使用索时，应在设计中注明设计使用根据设计和施工条件及要求，进行计算分析，严禁套用其他结构1.0.4建筑索结构的设计、施工、监测和验收，除应执行本标准外，尚应符合国家和本市现行有关标准的规定。2.1.5钢丝绳索体wirerope采用钢芯或纤维芯为绳芯的由多个钢丝束类股捻制而成的2.1.7不锈钢拉杆stainlesssteelrod2.1.8调节端adjustingside2.1.9锚具anchor固定在索体或杆身端头的装置，索体及杆身与其他构件通过2.1.10调节套筒turnbuckle用以连接杆身并可以调节拉杆长度的连接件，与杆身采用螺2.1.11护层anti-corrosivesheath为防止钢丝生锈，在集束和索体外包覆的保护层。在索体外包覆的保护层应具备一定的机械强度和耐老化性能。2.1.12高钒索Galfancable由镀锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢丝紧密地螺旋绞合而成采用锚杯内填充冷铸填料的锚头。2.1.14热铸锚alloy-filledcastsocket采用锚杯内填充低熔点合金填料的锚头。采用低合金、低碳钢和不锈钢等钢材制成并通过冷挤压变形与索体相结合的锚头。半平行钢丝束公称破断力(荷载)为高强钢丝的标准抗拉强度乘以钢丝束的公称截面面积。钢绞线和钢丝绳公称破断力(荷载)为钢绞线和钢丝绳最小破断力。结构在预张力施加完毕后的自平衡状态。2.1.18工作状态loadingstate结构在外部荷载作用下的平衡状态。2.1.19零状态zerostate结构构件拼接后拉索未施加预张力的零应力状态。2.1.20主动索activecable施工中用于导入预张力、形成结构初始状态的拉索。2.1.21被动索passivecable被动索是两端连接于结构中、随主动索的张拉而生成内力的拉索。结构自零状态至初始状态的预张力导入过程中，部分索或杆不随主动索张拉而协调变形和张紧的体系。结构自零状态至初始状态的预张力导入过程中，所有结构构件均随主动索张拉而协调变形的体系。2.1.24刚性索结构stiffcablestructure结构刚度主要由构件截面提供，预张力的施加对结构几何和刚度改变很小的索结构。2.1.25柔性索结构flexiblecablestructure结构刚度主要由索体的预张力提供，预张力的施加对结构几何和刚度改变较大的索结构。2.1.26半刚性索结构semi-stiffcablestructure结构刚度由构件截面和索体的预张力共同提供，预张力的施加会一定程度上改变结构几何和刚度的索结构。A——索截面积；FEx,Fey,FE—j振型、i质点分别沿X,Y,Z方向地震作用标准值；fk——拉索破断应力或拉杆强度标准值；G,——集中于质点i的重力荷载代表值；Nma×——索的最大内力设计值；m——参与组合的永久荷载数；n——参与组合的可变荷载数；R——结构构件抗力的设计值；Sa——荷载组合的效应设计值；sa——荷载组合的设计值；sk——荷载组合的标准值；T₀—索初始预张力；wα—索两节点连线与水平线的夹角；α;相应于j振型自振周期的水平地震影响Yo一结构重要性系数；YG,—第5个永久荷载的分项系数；y;——j振型参与系数；YR——索的抗力分项系数；δ——索跨中最大竖向垂度；ψ.——可变荷载的组合值系数；ψq——可变荷载Q₁的准永久值系数；ψqi——可变荷载Q的准永久值系数。3.1拉索的组成和构造3.1.1拉索的组成见图3.1.1。索体的锚固可采用压接锚、冷铸锚、热铸锚等形式。压接锚锚具宜应用于直径不大于44mm的索体，索体直径超过规定数值时应进行试验验证。按是否设置调节端，拉索分为可调节索和定长索。3.1.2拉索索体可分为半平行钢丝束、钢绞线(不锈钢绞线)和钢丝绳索体。3.1.3半平行钢丝束的断面构造见图3.1.3。可用n×φ表示，其中n表示钢丝数量，φ表示钢丝直径。1—钢丝；2—复合包带；3一黑色PE;4—彩色PE3.1.4钢绞线可采用高钒(镀锌-5%铝-混合稀土合金)镀层防腐，也可采用不锈钢材质。组成钢绞线的钢丝截面可为圆形[图3.1.4(a)]或封闭型[图3.1.4(b)]。圆形钢绞线采用1×n—d—f-X表示，其中1×n表示圆形钢绞线的断面结构，d表示钢丝直径，f表示钢丝抗拉强度，X表示高钒索的锌层级别。封闭型钢绞线的表示方法应符合现行行业标准《密封钢丝绳》YB/T5295的规定。3.1.5钢丝绳的断面构造见图3.1.5。钢丝绳的标记方法应按3.2拉索索体材料3.2.1半平行钢丝束索体用高强度钢丝的直径一般为5mm和7mm,其质量和性能应符合现行国家标准《桥梁缆索用热镀锌钢3.2.2钢绞线的质量和性能应符合现行行业标准《镀锌钢绞线》YB/T5004的规定。高钒索索体的质量和性能应符合现行行业标准《建筑工程用锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢绞线》YB/T4542的规定。封闭索的质量和性能要求应符合现行行业标准《密3.2.3不锈钢钢绞线质量和性能应符合现行国家标准《不锈钢钢绞线》GB/T25821的规定，索体用钢丝的质量和性能应符合现3.2.4钢丝绳索体的质量和性能应符合现行国家标准《重要用丝绳》GB/T20067的规定。建筑结构中的钢丝绳宜采用镀锌无3.3拉杆的组成和材料3.3.1拉杆由锚具、杆身和调节端三部分组成。锚具形式可为叉耳的U形或单耳的O形。拉杆的构造示意图见图3.3.1。拉杆的表示方法可按现行国家标准《钢拉杆》GB/T3.3.2钢拉杆的杆体及组件可选用碳素结构钢、优质碳素结构造碳钢件》GB/T11352和现行行业标准《大型低合金钢铸件》JB/T6402等标准的规定，杆体材料力学性能应符合现行国家标3.3.3不锈钢拉杆材料应符合现行国家标准《不锈钢棒》GB/T件》GB/T11352或现行行业标准《大型低合金钢铸件》JB/T6402的规定。或合金结构钢。优质碳素结构钢的技术性能应符合现行国家标3铸体材料冷铸锚的铸体材料主要为环氧树脂和钢丸，铸体试件强度常温下应不小于147MPa。热铸锚的铸体材料为锌铜合金，锌、铜原的规定。4压接锚锚具组件压接锚锚具和组件宜采用低合金结构钢或合金结构钢，原材料应经过相应热处理，使其满足冷挤压变形要求，材料化学成分3.4.2不锈钢拉索的锚具和调节套筒应符合以下规定：1锚杯和调节套筒不锈钢锚杯的坯件宜为铸件，其技术性能应符合现行国家标不锈钢销轴的坯件应为冷拉棒，其材料宜选用奥氏体型、奥氏体-铁素体型不锈钢，其技术性能应符合现行国家标准《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226的规定。拉索用不锈钢螺杆技术性能应螺杆技术性能应符合现行国家标准《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226的规定。3压接锚锚具和组件压接锚锚具和组件宜采用奥氏体不锈钢或铁素体-奥氏体钢，氏体-铁素体型双相不锈钢棒》GB/T31303的规定，并符合现行1钢拉杆O形或U形接头宜采用铸件或锻件。采用铸件性能应符合现行行业标准《大型合金钢锻件技术条件》JB/T2钢拉杆的调节套筒宜采用钢棒及钢管，其技术性能应符20934的规定。3钢拉杆的销轴宜采用钢棒及锻钢件，其技术性能应符合的规定。4不锈钢拉杆锚具宜采用铸件，其技术性能应符合现行国3.5.1半平行钢丝束索体护层材料宜选用高密度聚乙烯，其技术性能应符合现行行业标准《桥梁缆索用高密度聚乙烯护套料》CJ/T297的规定。半平行钢丝束索体护层材料选用其他材料时，3.5.2高钒索钢丝防腐材料为锌-5%铝-混合稀土合金，钢丝的力学性能及镀层质量应符合现行行业标准《建筑工程用锌-5% 3.5.3封闭索的防腐应符合现行行业标准《密封钢丝绳》YB/T5295的规定。钢丝绳索体宜选用镀锌无油钢丝绳，其技术性能应符合现行国家标准《重要用途钢丝绳》GB8918、《一般用途钢丝绳》GB/T20118、《粗直径钢丝绳》GB/T20067的规定；必要时，表面可增加高密度聚乙烯护层，护层材料应符合现行行业标准《桥梁缆索用高密度聚乙烯护套料》CJ/T297的规定。3.5.4钢拉杆表面应采用涂装方式进行防腐处理，可选用涂漆、3.5.5有防火要求时，索体表面可采用不影响建筑效果的防火材料3.6索的力学性能3.6.1半平行钢丝束拉索静载破断荷载应不小于索体公称破断荷载的95%;钢绞线和钢丝绳拉索的最小破断荷载应不低于索体(或钢丝绳)的最小破断荷载，并应符合现行国家标准《钢丝绳绳端合金熔铸套接》GB/T30588的规定。3.6.2索的弹性模量应满足表3.6.2的要求。索体弹性模量(N/mm²)半平行钢丝束钢绞线圆形封闭型纤维芯不锈钢绞线不锈钢拉杆3.6.3不锈钢钢绞线的技术性能应符合现行国家标准《不锈钢钢绞线》GB/T25821的规定。热铸型不锈钢拉索的成品索破断的最小破断荷载的90%。不锈钢拉索的成品索的质量和性能应3.6.4拉杆的受拉承载能力不宜小于杆体的屈服承载力，拉杆的连接件不宜先于杆体进入塑性。拉杆杆体力学性能应符合现3.6.5当拉索需要进行疲劳试验时，应采用脉冲载荷加载。若应力幅为200MPa的要求进行；钢绞线及钢丝绳拉索可按应力上限0.35o₆、应力幅为150MPa的要求进行。脉冲频率不大于10Hz,在200万次脉冲加载后，试验索钢丝断丝率应不大于索体中钢丝总数的5%,拉索护层不应有明显损伤，锚具无明显损坏，3.6.6拉索应能弯曲盘绕，盘绕直径应不小于18倍的索体4.1设计的基本原则4.1.1本标准采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。4.1.2索结构的设计应分别针对零状态、初始状态和工作状态4.1.4索结构设计时，应防止各种荷载组合下由于索松弛引起4.1.5索结构设计时，应充分考虑施工工况、断索、支承结构变形及支座不均匀沉降等的影响。4.1.6索结构设计时，若索或护层的使用年限低于结构设计使4.2荷载与荷载组合构变形等作用。索结构的荷载除本标准有规定之外，尚应符合现4.2.2按承载能力极限状态设计索结构时，应考虑荷载基本组合的效应，必要时尚应考虑荷载偶然组合的效应，并应采用以下Sa——荷载组合产生的效应设计值；R——结构构件抗力的设计值。4.2.3当考虑结构的几何非线性效应时，应按下列方法计算荷载的基本组合：1·由可变荷载控制的荷载组合，应按下式进行计算：2由永久荷载控制的荷载组合，应按下式进行计算：式中：sa——荷载组合的设计值；YG;——第j个永久荷载的分项系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用；YQ;——第i个可变荷载的分项系数，其中Yq;为可变荷载Q的分项系数，按国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用；G₃k——第j个永久荷载标准值；Qik——第i个可变荷载标准值，其中Q₁k为各可变荷载起控制作用者；中.;——可变荷载的组合值系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用；m——参与组合的永久荷载数；n——参与组合的可变荷载数。4.2.4按正常使用极限状态设计索结构时，当考虑结构的几何非线性效应时，应考虑荷载的标准组合、频遇组合或准永久组合。1对于标准组合，荷载组合的标准值s应按下式确定：2对于频遇组合，荷载组合的标准值sk应按下式确定：3对于准永久组合，荷载组合的标准值sk应按下式确定：式中：sk——荷载组合的标准值；ψa——可变荷载Q₁的频遇值系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用；ψ,——可变荷载Q的准永久值系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用。4.2.5索结构设计时，风荷载可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用，其中索结构的风荷载体型系数可参照本标准附录A取用。1墙面或屋面开洞的非封闭式索结构，应根据具体情况考虑内压与结构外部风荷载的叠加效应。2形状较为简单的中小跨度屋面索结构，可采用风振系数近似考虑结构的风动力效应。风振系数可取为：单索1.2～1.5;索网单索1.5～1.8;双层索系1.6～1.9;横向加劲索系1.3～1.5;其他类型索结构1.5～2.0。结构跨度较大且自振频率较低者取较大值。3幕墙索结构的风振系数或阵风系数可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009、现行行业标准《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102和现行上海市工程建设规范《建筑幕墙工程技术规范》DGJ08—56的规定采用。4符合以下条件之一的索结构，宜通过数值风洞分析或模型风洞试验确定风荷载：1)跨度大于40m的屋面单层索系结构，跨度大于120m的—其他类型索结构；2)体型复杂且较为重要的结构。规范》GB50009的规定采用，应考虑由于雪荷载不均匀分布产生析；对于其他情况，应考虑索结构几何非线性，采用时程分析法进行地震作用抗震计算。作用标准值；系数，按现行国家标准《建筑抗震设计分别为j振型、质点的X,Y,Z方向的相对位移；Y;——j振型参与系数；G,——集中于质点i的重力荷载代表值。当计算水平地震时，j振型参与系数按下式计算：4.2.9采用时程分析法时，应按现行国家标准《建筑抗震设计规4.2.10在进行索结构地震效应分析时，只取屋盖索结构为计算模型时阻尼比值可取0.01;取屋盖索结构和支承结构组成的整体结构为计算模型时，阻尼比值可按支承结构取值。4.3.1索结构设计的选型，应根据建筑功能与形态要求、结构受力特点，综合考虑材料供应、加工制作与现场施工安装方法等选取合理可行的结构体系。4.3.2对于单索屋盖，当平面为矩形时，索两端支点可设计为等高或不等高，索的垂度可取跨度的1/20～1/10;当平面为圆形时，中心受拉环与结构外环直径之比可取1/17～1/8,索的垂度可取跨度的1/20～1/10。4.3.3对于索网屋盖，承重索的垂度可取跨度的1/20～1/10,稳定索的拱度可取跨度的1/30～1/15。4.3.4对于双层索系屋盖，当平面为矩形时，承重索的垂度可取跨度的1/20～1/15,稳定索的拱度可取跨度的1/25～1/15;当平面为圆形时，中心受拉环与结构外环直径之比可取1/12～1/5,承重索的垂度可取跨度的1/22～1/17,稳定索的拱度可取跨度的4.3.5对于横向加劲索系屋盖，悬索两端支点可设计为等高或不等高，索的垂度可取跨度的1/20～1/10,横向加劲构件(梁或桁架)的高度可取跨度的1/25～1/15。4.3.6对于双层索系玻璃幕墙，索桁架矢高可取跨度的1/18~5.1结构设计计算的基本原则5.1.1结构设计计算应考虑索结构与支承结构的相互影响，宜采用包含支承结构的整体模型。预张力的导入应考虑结构实际安装过程和方法。5.1.2索结构应首先进行初始状态分析，以确定初始状态时的结构内力分布和对应的几何。初始状态几何宜以图纸几何作为目标5.1.3对于刚性结构，工作状态可采用线弹性方法进行分析。对5.1.4按承载能力极限状态验算时，索结构初始状态的预张力应取设计值；按正常使用极限状态验算时，初始状态预张力应取标准值。预张力的分项系数取为永久荷载分项系数YG。5.1.5对索结构进行施工过程分析时可按初始状态预张力的标准值和结构重力标准值进行计算。5.2.1按预张力施加过程中结构的变形特征，索结构可分为索杆体系和索梁体系两类。5.2.2按结构的刚度特征，索结构可分为刚性结构、半刚性结构5.2.3屋面索结构可分为单索结构、平面索桁架、索网、双向索应力索结构等，见图5.2.3-1～图5.2.3-10。33图5.2.3-1单索1—拱；2—承重索；3—稳定索图5.2.3-3索网图5.2.3-4双向索桁架图5.2.3-5轮辐式索结构21—脊索；2—压环；3—拉环；4—撑杆；5—环索；6—斜索图5.2.3-6索穹顶(a)张弦梁(b)张弦拱(c)张弦桁架(d)弦支穹顶1—梁；2—撑杆；3—钢索(钢拉杆);4—拱；5—桁架；6—网壳图5.2.3-7张弦结构图5.2.3-8悬挂索1—立柱(桅杆);2—斜拉索图5.2.3-9斜拉索图5.2.3-10体内预应力索5.2.4玻璃幕墙中常用支承索结构可分为单索支承结构(含隐(b)索网(c)鱼腹式(d)梭形1—竖向受力索；2—玻璃面；3—横向受力索；4—玻璃连接件；5—曲面索网中竖索或索桁架中前受力索；6—曲面索网中横索或索桁架中后受力索；7—稳定索；5.2.5索桁架、单索(含隐索)、索网、双向索桁架、轮辐式索结刚性的索梁体系。5.3.1结构的初始状态分析是为了获得预张力作用下结构的自平衡内力分布和对应的几何，初始状态计算分析时宜考虑结构的5.3.2对于索杆体系，可采用非线性有限单元法、动力松弛法等数值方法计算确定其初始状态的几何和预张力分布；也可通过建立结构的节点平衡方程，直接求解平衡方程得到结构的初始状态几何和预张力分布。对于初始状态几何给定的索桁架等体系，可采用最小二乘法求解；对初始状态几何待定的索网等体系，可采用力密度法进行求解。5.3.3对于索梁体系，可采用有限单元法，通过设定主动索的原长或预拉力值，对主动索段进行“撤杆加力”,计算得到结构的初始状态内力分布和对应的几何。1刚性的索梁体系自零状态至初始状态的变形很小，可忽略不计。可在图纸几何基础上建立模型，采用线性有限元方法直接计算得到结构的初始状态自平衡内力，图纸几何近似为初始状态几何和零状态几何。2半刚性和柔性的索梁体系自零状态至初始状态会产生较大的变形。当设计要求初始状态几何严格满足图纸几何时，应通过不断假定结构的零状态几何，按零状态几何建立模型，进行预张力作用下的非线性迭代计算，直至计算得到的初始状态几何与图纸几何之间的误差达到给定精度，这时的结构内力就是初始状态的平衡内力；当设计不严格要求初始状态几何为图纸几何时，可将图纸几何作为零状态几何，在此基础上建立模型、进行预张力作用下的非线性迭代计算，得到结构的初始状态几何和相应的5.3.4对于索梁和索杆的混合体系，可对体系中不随主动索张拉产生协调变形的索段或杆件单元假定温度、原长、内力、刚度等，采用非线性有限单元法迭代求解结构的初始状态。5.3.5当设计要求考虑初始状态拉索垂度对结构外观的影响时，可按式(5.3.5)选用拉索预张力以控制拉索的垂度。5.4.1短索的计算模型可取为两节点杆(索)单元，并将自重及索段中的外荷载等效作用到两端节点处；长索的计算模型应取为5.4.2对于刚性结构的线弹性分析，拉索可按受拉杆单元考虑；对于弹性非线性分析，应考虑索单元本身的几何非线性刚度5.4.3设计和验算结构构件时，对于施加预张力的拉索或拉杆，5.4.4应分别进行索结构的体系整体稳定承载力和构件稳定性1体系整体稳定承载力的设计计算可按现行行业标准《空2构件稳定设计验算时，对于按线弹性方法计算的刚性结fk——成品拉索的破断应力(为破断荷载P除以等效截面积A),或拉杆屈服强度的标准值；YR——索的抗力分项系数，对拉索取2.0,对钢拉杆取1.7,对不锈钢拉杆取1.4。5.4.6在永久荷载控制的荷载组合作用下，拉索不应退出工作。5.4.7在永久荷载控制的荷载组合作用下，正常使用工作状态L——索的长度。5.4.8索结构中除拉索外的其他构件应按现行国家和行业标准5.4.9屋面索结构中，单层索系的单索屋盖最大挠度与跨度之比不宜大于1/200;单层索系的索网屋盖最大挠度与跨度之比不宜大于1/250;双层索系及横向加劲索系屋盖最大挠度与跨度之5.4.10开口的单层索网结构屋盖最大挠度与跨度之比不宜大于1/200,且屋盖最大挠度与悬挑长度之比不宜大于1/50;开口的轮辐式索结构屋盖最大挠度与跨度之比不宜大于1/250,且屋盖最大挠度与悬挑长度之比不宜大于1/100。挠度与其跨度之比不宜大于1/250。的最大挠度与跨度之比不宜大于1/50,其他索支承体系的最大挠度与跨度之比不宜大于1/200,且玻璃单元角点最大相对变形不应大于长边边长的1/60。5.4.13玻璃采光顶索支承体系的最大挠度与跨度之比不宜超过1/200。件及支座的连接节点、索与围护结构的连接节点等。6.1.2节点构造应力求简单、传力路线明确、便于制作和安装，索结构的节点构造应与结构整体分析的计算模型相符。6.1.4节点的承载力、局部稳定和刚度应按现行国家标准《钢结接连接；不同方向连续索在交叉点连接；连续索与另一方向拉索锚固端连接；同一平面内不同方向拉索锚固端连接。6.2.2单根索与单根索的对接连接可采用螺杆连接、连接板连接和销轴连接，连接件极限承载力应不低于索最小破断荷载，见图6.2.2。6.2.3不同方向的连续拉索交叉节点应采用夹具连接，夹具可采用U形夹具或螺栓夹板，见图6.2.3。夹具与索体之间的最大静摩擦力应不低于两侧索力不平衡力标准值的2.0倍，必要时应通过试验进行验证。(a)螺杆连接(b)连接板连接(c)销轴连接6.2.4同一平面内不同方向的多根索(大于2根)的连接节点，可采用连接板连接，且应使索轴线汇交于一点，见图6.2.4。连接板荷载的设计值宜按拉索或拉杆的设计强度取用，有可靠依据时可按实际受力进行设计。6.2.5索锚固端与连续拉索的连接应采用索夹铰接连接，见图6.2.5。索夹中相关连接组件极限承载力宜不低于被锚固拉索的最小破断荷载或拉杆的强度，索夹夹紧力产生的与连续拉索的最大静摩擦力应不低于两侧索力不平衡力标准值的2.0倍，必要时 (a)索锚固端连接于单根连续拉索(b)索锚固端连接于多根连续拉索6.3索与刚性构件及支座的连接6.3.1连续拉索与刚性构件的连接可采用U形夹具、夹板做成铰接，见图6.3.1(a)和(b);也可采用两半球连接做成铰接，见图6.3.1(c)。组成夹具的板件应有足够的刚度，索夹夹紧力产生的与连续拉索的最大静摩擦力应不低于两侧索不平衡力标准值的2.0倍，必要时应通过试验验证。(c)两半球连接6.3.2索锚固端与刚性构件应采取铰接连接，常用的连接形式见图6.3.2。耳板以及耳板与刚性构件的连接焊缝可根据实际受力，考虑施工时的超张拉情况，按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017进行强度验算，也可采用有限元方法进行应力(a)销轴连接式(b)双拉索螺纹连接式(c)多根拉索销轴连接式6.3.3索与支座及地锚的连接应做成铰接连接，可采用销轴连接式和螺纹连接式两种锚固方法，见图6.3.3。连接耳板及焊缝结构设计规范》GB50017进行强度验算，也可采用有限元方法进6.3.4索可以通过球铰和轴承与刚性构件或支座进行连接。球铰和轴承的承载力标准值应不低于索拉力标准值的1.25倍，必要时应通过试验验证。6.3.5拉索沿钢管轴线穿过钢管时，应采用限位环对索体限位。限位环与拉索之间应可靠连接。限位环宜设置成纺锤型，便于限位环引导拉索在管内敷设，见图6.3.5。1—钢管；2—限位环；3—索；4—紧固螺栓6.4索与围护结构的连接拉索与膜的连接应符合现行上海市工程建设规范《膜结08-97的规定，应避免连接件对索体防腐涂层的损坏。典型结构拉索与膜连接节点做法见图6.4.1。6.4.2拉索与金属板屋面系统的连接常用构造做法见图6.4.2。6.4.3拉索幕墙中，单向竖索通过夹具与玻璃面板连接。夹具与索体之间的最大静摩擦力应不低于夹具两侧拉索不平衡力标准值的2.0倍，必要时应通过试验验证。单向竖索可位于玻璃面板内侧或于玻璃面板内，见图6.4.3。1—盖口膜；2—主膜；3—U形卡；4—拉索图6.4.1拉索与膜连接节点示意图1—屋面板支座；2—金属屋面板；3—次檩条；4—主檩条；5—结构拉索1—钢索；2—耐候胶；3—玻璃；4—空气层；5—分子筛；6—空腔；7—套管图6.4.3单向竖索节点示意图7.1.1半平行钢丝束和钢绞线索体的制作应符合现行国家标准规定。7.1.2高钒索的制作应符合现行行业标准《建筑工程用锌-5%7.1.3不锈钢拉索索体采用的钢丝质量和性能应符合现行国家成品索的质量和性能应满足现行行业标准《不锈钢拉索》YB/T4294的规定。7.1.4拉索须经预张拉，消除非弹性变形。预张拉荷载应不小于拉索最小破断荷载的55%,预张拉次数应不少于2次，每次持荷时间应不小于60min。7.1.5拉杆杆体采用单根棒材制作杆体端部时，可锻造后机械换性。拉杆杆身的制作应符合现行国家标准《钢拉杆》GB/T7.1.6应根据设计要求对索进行测长、标记和下料。当设计提行无应力下料。索的下料宜考虑下料与施工时的温度差对索长7.1.7拉杆可采用普通螺纹和梯形螺纹，普通螺纹应符合现行7.2.2拉杆锚具和调节套筒的制作应符合现行国家标准《钢拉7.2.3钢索各锚具组件应作表面镀锌或表面涂装处理，主要受力的电镀锌零件在镀后应脱氢处理。7.2.4同一规格的相同锚具组件应具有互换性。7.2.5对于热铸锚固，应满足下列技术要求：2铸体的合金铸入量应为理论铸入量的92%以上。3在锚杯后端对合金铸体应以不小于0.4倍公称破断力(荷载)进行顶压或张拉。7.2.6对于冷铸锚固，在锚具浇铸完毕后应以0.45倍公称破断力7.2.7对于压接锚固，锚具与索体经压接后，应经过张拉处理，张拉荷载应为拉索公称破断力(荷载)的40%,持荷时间10min,张拉后锚具与索体的压接处应没有滑移。控制(索力控制、几何控制或索力几何双控制),索力和变形的监8.1.2施工安装前，应对拉索和拉杆、锚具、调节套筒及零配件的出厂报告、产品质保书、检测报告以及品种、规格、色泽、数量进行验收。安装前应检查以下项目：3锚具、调节套筒、销轴及其他连接件表面应无损伤和8.1.4索安装所使用的测量及张拉器具必须按国家有关的计量法规进行标定，当使用过程中出现反常现象或张拉设备检修后，8.2.1应根据设计图纸和结构的受力特点，以结构初始状态的8.2.2可基于设计要求的索结构初始状态，按张拉和安装工艺8.2.3半刚性和柔性索结构施工过程的计算与分析应考虑几何8.2.5张拉分析时应考虑张拉过程对相关构件或结构的影响，8.3.1索的安装主要包括牵引就位、张拉成形和连接固定三个护措施。索的张拉应遵循分阶段、分级、对称、缓慢匀速、同步的加载原则。边张拉边旋紧调节装置，保证张拉过程中拉索与端节点始终有效连接。8.3.5索的张拉应明确以索力控制为主、以结构变形控制为主或索力和结构变形双控的原则。对重要部位的索宜进行索力和8.3.6应防止结构刚性构件安装所产生的初始变形对于索张拉在索力和结构位移调整完成后，应检查钢丝拉索索端的8.3.9对围护覆盖结构自重较大的平面索网幕墙和单层索网屋张拉过程中应作施工记录，记录内容应包括日期、时间、环境温度、各阶段索力及张拉设备张拉值、结构位移测量值、异常情况等。张拉过程如发现拉力和变形值与施工模拟计算结果相差较大，应停止张拉，做好安全防护，分析原因解决问题后，才能再张拉。各工序的施工，应在前一道工序质量检查合格后进行，未经检验或已经检验定为不合格的，严禁进行下道工序的施工。8.4.2连接锚固端应紧密牢固、排列整齐。8.4.3索体PE护层或防腐镀层应无损伤脱落、污染现象。拉索护层的损坏应采用专用工具和工艺及时修补。修补要求应由业8.4.4对于平面索结构(张弦梁结构、斜拉结构等),张拉完成的同一根拉索锚固端距离偏差应不大于30mm和L/2000的较小值，相邻索夹节点间距离偏差应不大于5mm和L/2000的较小值。对于空间索结构(弦支穹顶结构、索穹顶结构、索桁架结构等),张拉完成的同一根拉索锚固端距离偏差应不大于50mm和L/1500的较小值，相邻索夹节点间距离偏差应不大于10mm和L/2000的较小值(L为拉索两锚固节点之间的距离)。8.4.5拉索锚固支承节点的标高偏差应不大于30mm,相邻锚固支承节点的标高偏差应不大于15mm和L/800的较小值(L为拉索两锚固节点之间的距离)。拉索非支承节点的标高偏差应不大于50mm。8.4.6张拉完成后的索体不应出现跳丝和明显弯曲。8.4.7索结构张拉完成后实测的索力及变形与设计值的误差应满足设计要求，容许误差可按现行上海市工程建设规范《膜结构8.4.8张拉和安装完成后结构体系的索力分布及几何形态不满足要求时，应根据实际的索力分布和几何形态验算结构体系的安8.4.9拉索及其连接部分在安装完毕后应清洁干净。8.4.10清洁时应使用拉索供应商许可的、安全性好的专用清洁剂。9索结构的健康监测监测、施工和使用阶段全过程的监测三类。存在显著差异。9.0.3满足下列条件之一的索结构宜进行使用阶段的健康监测：次、监测数据处理方法和预期结果、预警方案等内容。监测方案应经设计单位认可。9.0.5索结构在施工阶段和使用阶段的监测项目应根据结构特点按表9.0.5选用。基础沉降构件应变、索力、膜面应力(风速、风压和振动)支座位移△☆☆O○△☆☆△O注：“☆”为应监测；“△”为宜监测；“○”为可监测。9.0.6应针对受力较大、对结构体系安全性影响较大的构件布点，针对作用或效应较大的区域布置风的测点。9.0.8施工阶段索力的监测可采用压力表测定千斤顶油压法、压力传感器测定法、三点位移法、振动频率法、EM法等；使用阶段的方法。监测预警的及时性等要求。9.0.10应按设计或其他规定要求定期形成健康监测的书面报告和文件。国家标准《建筑与桥梁结构监测技术规范》GB50982的规定执行。10.0.1索体的防腐有简单防护和多层防护两种。简单防护是10.0.7建筑索结构应根据现行国家标准《建筑设计防火规范》10.0.8索的防火材料应采用阻燃或经防火处理的材料。索体面直接涂覆专用防火涂料的方法。当拉索外露的塑料护套有防10.0.10应定期检查索在使用过程中是否因各种因素的影响而10.0.11建筑幕墙中的索结构应按现行行业标准《玻璃幕墙工11.1基本规定11.1.1索结构中的拉索应按现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205和本标准的规定，划分为子分部工程或分项工程进行验收。11.1.2对于规模较大的索网结构、索穹顶结构、索桁架结构等柔性空间索结构，拉索质量检验宜按分部工程进行验收，分部工程包括制作分项工程和施工分项工程。对于张弦桁架、斜拉结构、弦支穹顶结构等半刚性和刚性索结构，拉索质量检验宜按分项工程进行验收。1结构设计图、竣工图、图纸会审记录、设计变更文件、使用软件资料。2施工组织设计、技术交底记录。4产品质量保证书、产品出厂检验报告、产品合格证、制作工艺设计。5无损探伤报告(锚具、拉杆)、产品质量保证书、产品出厂6拉索支承锚固点位置、张拉过程结构关键控制点位移检验记录，隐蔽工程验收记录，安装自检记录，索体张力记录，张拉行程记录，张拉设备标定记录。1主控项目1)耳板厚度和锚杯壁厚允许偏差取±0.3mm和±t/100心点或螺杆调节0点位置)允许偏差应符合表11.2.1的规定。拉索长度L(m)允许偏差(mm)士153)双叉耳平行度允许偏差±1mm,双叉耳销轴孔与耳板垂直度允许偏差15′。4)钢丝的尺寸允许偏差及力学性能指标应符合现行国家标准《斜拉桥热挤聚乙烯高强度钢丝拉索技术条件》6)成品拉索的性能应符合本标准第3.6节的规定。2一般项目1)索体外径(含PE)允许偏差士1mm。2)拉索护层表面应圆整、光洁、无损伤和脱落。3)锚具、调节套筒、销轴及其他连接件表面应无损伤，表面防腐涂层应无流挂、起皱、发白等情况。下列规定进行验收：1)索体外径允许偏差3D/100,D为索体外径。2)在标准参考温度20℃下，设计可调节成品拉索交货长度(销轴孔中心点或螺杆调节0点位置)允许偏差应符合表11.2.2-1的规定，设计定长成品拉索交货长度允许偏差应符合表11.2.2-2的规定。拉索长度L(m)允许偏差(mm)士53)双叉耳平行度允许偏差±1mm,双叉耳销轴孔与耳板垂直度允许偏差15'。4)耳板厚度和锚杯壁厚允许偏差士0.3mm和士t/100的较小值，锚杯外径允许偏差±2mm,叉耳销轴孔径允许5)锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢丝的尺寸允许偏差、力学性能指标及镀层重量应符合现行行业标准《建筑工程用锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢丝》YB/T4541的6)锚具材料的性能应符合本标准第3.4节的规定。7)成品拉索的性能应符合本标准第3.6节的规定。2一般项目1)索体外表面应圆整、光洁、无损伤，钢丝的排列应整齐1主控项目1)钢拉杆杆体直径偏差应符合现行国家标准《热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T702规定允许偏差第1组的规定，弯曲偏差应符合现行国家标准《热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T702规定允许偏差第1组的规定，不锈钢拉杆杆体直径和弯2)成品拉杆交货长度(销轴孔中心点或螺杆调节0点位置)允许偏差应符合表11.2.3的规定。拉杆长度L(m)允许偏差(mm)注：当杆体长度大于10m时，应记录测量时的环境温度，并写人产品合格证书。3)双叉耳平行度偏差±1mm,双叉耳销轴孔与耳板垂直4)耳板厚度和锚杯壁厚允许偏差±0.3mm和士t/100较5)拉杆尺寸允许偏差、力学性能指标应符合现行国家标准《钢拉杆》GB/T20934和现行行业标准《建筑用钢质拉杆构件》JG/T389的规定；6)锚具材料的性能应符合本标准第3.4节的规定。7)成品拉杆的性能应符合本标准第3.6节的规定。2一般项目1)杆体外表面应圆整、光洁、无损伤。3组批规则对应同一炉批原材料，按同一热处理工艺制作的同一规格杆体，组装数量不超过50套的钢拉杆为一批。11.2.4结构中除索以外的其他构件制作应按国家和行业现行有关标准的规定进行质量检验。11.3.1施工张拉完成后，拉索施工分项工程应按下列规定进行1)张拉完成的结构几何形状和节点坐标应符合设计要求。2)张拉完成的结构的预张力分布应符合设计要求。3)索和其他结构构件连接的节点应符合设计要求。4)所有锚具、调节套筒和其他连接件应符合设计要求。2一般项目1)安装完成后，拉索应无破损、无污垢，索体(护层)或杆2)室外锚具应有密封措施。3)索体不应有明显弯曲。11.3.2结构中除索以外的其他构件安装应按国家和行业现行有关标准的规定进行质量检验。附录A索结构屋面的风荷载体型系数表A.0.1索结构屋面的风载体型系数项次平面体型体型系数μ1矩形平面单曲下凹屋面2圆形平面碟形屋面3圆形平面伞形屋面D续表A.0.1平面体型4马鞍形屋面21②1二5圆形平面马鞍形屋面221122116马鞍形屋面0.1L0.1L21工 注：D为圆形平面的直径；L为索的跨度；ab为承重索和稳定索的两端支座高差；fb为承重索的垂度。情况1图B.0.1-1矩形、单曲下凹屋面情况3情况20.5情况4图B.0.1-2碟形屋面图B.0.1-3伞形屋面图B.0.1-4椭圆平面、马鞍形屋面度不同的用词说明如下：1)表示很严格，非这样做不可的用词：2)表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做的用词：4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用2条文中指明应按其他有关标准、规范执行时，写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。引用标准名录3《锌锭》GB/T4705《碳素结构钢》GB/T70015《梯形螺纹第4部分：公差》GB/T5796.426《不锈钢钢绞线》GB/T25828《奥氏体-铁素体型双相不锈钢棒》GB/T3130329《建筑结构荷载规范》GB5000930《建筑抗震设计规范》GB5001131《建筑设计防火规范》GB5001633《钢结构工程施工质量验收规范》GB5020535《建筑与桥梁结构监测技术规范》GB5098239《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T20140《建筑用钢质拉杆构件》JG/T38941《空间网格结构技术规程》JGJ742《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ10246《建筑工程用锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢丝》YB/T454148《建筑工程用锌-5%铝-混合稀土合金镀层拉索》YB/T454350《密封钢丝绳》YB/T529551《建筑幕墙工程技术规范》DGJ08-5653《膜结构检测技术规程》DG/TJ08-建筑索结构技术标准—61— 2术语和符号 2.1术语 3.1拉索的组成和构造 3.2拉索索体材料 3.3拉杆的组成和材料 3.4锚具和套筒材料 713.5护层材料与防护材料 3.6索的力学性能 4设计一般规定 4.1设计的基本原则 4.2荷载与荷载组合 4.3选型 5结构设计 5.1结构设计计算的基本原则 5.2结构体系 5.3初始状态分析 5.4工作状态设计 6节点设计与构造 6.1一般规定 6.2索与索的连接 6.3索与刚性构件及支座的连接 6.4索与围护结构的连接 —62—7索的制作和加工 7.1索体 7.2锚具和调节套筒 888索结构的施工 8.1张拉和安装前施工准备 8.2施工过程计算与分析 8.3张拉和安装 8.4张拉和安装质量要求 919索结构的健康监测 10防护与维护 附表钢拉杆材料力学性能 —63— 683.1Compositionand 3.2Materialsofcablebodies 693.3Compositionandmaterialof 3.6Mechnicalpropertiesofcables 4.1Generalrequirements 78 —64— 8.1Constructionpreparationbeforetensioningand 8.2Calculationforconstruc 8.4Qualityrequirementsoftension Listsmechanicalpropertiesoftensionrods 1.0.1建筑索结构的工程应用和产品开发快速发展，为了充分反映上海市和国内在建筑索结构方面的研究和应用成果，总结设计施工经验，参照有关规范标准，结合上海地区实际修编制定本1.0.2拉索和拉杆(钢质和不锈钢质)均已广泛应用于建筑屋面和幕墙工程中，本标准适用于采用拉索和拉杆的建筑屋面和幕墙1.0.3考虑到建筑索结构的特性，本标准强调索结构分析、计算和设计的必要性。标准》GB50068、《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083、凝土结构设计规范》GB50010、《建筑抗震设计规范》GBGB50016及现行上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》DGJ08-9等，并结合索结构的特点和本市的技术要求编制的。在设计与施工中，除应符合本标准的规定外，尚应符合国家和本市现行有关标准的规定。2.1.1～2.1.12本节的分类和术语反映了实际工程中所采用的拉索和拉杆产品，与英、德两国关于索的名称定义基本一致。本材料可以是不锈钢或碳钢的。本标准中，凡采用不锈钢材料的索均冠以“不锈钢”,如不锈钢绞线或不锈钢拉杆，以区别于采用碳钢材料的钢绞线或钢拉杆。2.1.13～2.1.15建筑索结构中索的锚具主要采用压接锚具、热铸锚具和冷铸锚具。压接锚具通常采用高强钢材做成索套，在高压下挤压成形握裹住索体。热铸锚具是采用低熔点的合金进行浇铸，合金溶液冷却后锚住索体。冷铸锚具是采用将铁屑和环氧树脂搅拌后浇入锚杯，与索体钢丝凝固后形成锥塞。冷铸锚具的优点是铁屑和环氧树脂的温度不高，不会对索体材料造成损伤。铸锚式锚具主要用于锚固高强钢丝束，钢丝束端在锚杯内散成帚易于控制。压接锚具主要用在受力比较小的拉索中，对于较大直径索体(>44mm)采用压接锚的情况应通过试验验证。2.1.16根据现行国家标准《重要用途钢丝绳》GB8918的规定，钢丝绳公称破断力(荷载)有整绳破断力和钢丝绳内钢丝破断力总和两种测定方法。本标准采用整绳破断力的测定方法来确定钢丝绳公称破断力(荷载),而钢丝绳整绳破断力的测定值应大于钢丝绳最小破断力。2.1.17～2.1.19建筑索结构与一般建筑结构的差异在于通过2.1.20～2.1.21建筑索结构的初始状态是通过张拉主动索向2.1.22～2.1.23按照张拉过程中结构各构件内力变化情况，建2.1.24～2.1.26结构体系的刚度由截面刚度和应力刚度两部分组成，截面刚度取决于弹性模量乘以截面特性(面积或惯性1的螺杆调节端连接示意图见图1。(a)压接锚的套筒调节端1—索头；2—螺栓；3—调节套；4—索锚具；5—索体；6—索头1—可调索头；2—螺栓；3—可调锚杯；4—索体；5—固定索头3.1.2～3.1.5本节给出了建筑索结构工程实践中常用拉索产品的截面构成。半平行钢丝束一般采用带PE护套的形式，常用钢绞线一般采用高钒涂层抗腐蚀或封闭索截面形式。本标准中拉索索体是按照截面构成方式定义的，部分国家标准中也有将封闭索定义为钢丝绳的。3.2拉索索体材料3.2.1由于国内目前尚没有专门针对建筑结构用钢丝的国家标准，考虑到建筑结构中的拉索受荷状态较桥梁结构中的拉索好，因此，本标准参照引用现行国家标准《桥梁缆索用热镀锌钢丝》3.2.2钢绞线索体可采用预应力混凝土结构中的钢绞线扭绞而成。设计人员可同时参考现行行业标准《高强度低松弛预应力热1在现行国家标准《大气环境腐蚀性分类》GB/T15957中表1规定的无腐蚀、弱腐蚀或轻腐蚀环境中使用时，材料镍含量不应小于8%。2在现行国家标准《大气环境腐蚀性分类》GB/T15957中表1规定的中腐蚀、较强腐蚀或强腐蚀环境中使用时，材料镍含量不应小于10%、钼含量不应小于2%。3.2.4钢丝绳的种类繁多，其基本性能必须符合相应国家标准结构用途用单捻钢丝绳》EN12385-10的规定。大型屋盖索结构不建议采用钢丝绳索体。若选用钢丝绳，除了膜结构中部分钢丝绳拉索可以采用聚脂类绳芯以满足结构对拉索的柔软性要求外，其他建筑结构中的钢丝绳拉索必须采用钢芯钢丝绳以避免产生明显的应力松弛现象。3.3.1钢拉杆按两端锚具形式可分为UU型、00型、OU型等形式，见图2。(a)UU型钢拉杆(b)00型钢拉杆1—O形接头；2—短护套；3—杆体；4—长护套；5—张紧器3.4.1～3.4.3索的锚具主要采用压接锚具、热铸锚具和冷铸锚具。压接锚具主要用在受力比较小的拉索中，目前各专业索具公司定型的压接锚拉索的索体直径一般都不超过44mm。因此，对于索体直径超过44mm的压接锚拉索，为确保锚具和索体连接的钢索和钢拉杆的锚具套筒材料如选用优质碳素结构钢，推荐使用45号，如选用合金结构钢，推荐使用35CrMo,如采用铸件，推荐采用ZG310-570。销轴和螺杆可为优质碳素结构钢和合金结构钢，但推荐使用合金结构钢40Cr和20Cr。不锈钢索和不锈钢拉杆所用的材料的力学性能除应符合现成分宜符合现行国家标准《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》GB/T20878的规定。3.5护层材料与防护材料3.5.1～3.5.4本条对需采取防护措施的索体的护层材料进行3.6.1本条对钢丝束和钢丝绳的破断荷载进行了规定。这里主要是考虑到钢丝束与钢丝绳的破断荷载在计算与测定上存在较3.6.2本条对索的弹性模量进行了明确规定，设计计算时可按所给下限值取用。3.6.3本条规定了不锈钢索的力学性能要求。3.6.4根据拉杆锚固端和套筒组件不先于杆身破坏的要求作此规定。一般情况下，应遵循强节点弱构件的概念，但也可能存在拉杆截面由刚度控制，连接组件根据构件的实际承载要求控制。3.6.5本条主要是针对少数需考虑疲劳影响的索进行规定的，对大多数不承受高应力幅或高应力比循环作用的建筑结构用索3.6.6本条的相关要求是为了避免索体因绕盘直径过小而导致钢丝或束叉开松散。4.1.2建筑索结构与一般建筑结构的区别说明见本标准条文说明第2.1.17～2.1.19条，建筑索结构的刚度特性见条文说明第2.1.24～2.1.26条。对于刚性结构，可采用线性内力分析方法、采用几何非线性分析方法，在初始状态条件下(考虑结构的应力4.1.5建筑索结构施工过程中可能存在某些索段超张拉情况，使用阶段可能存在断索情况，结构性能对支座不均匀沉降较敏4.2.1永久荷载和可变荷载的分类见现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009中的第3.1.1条。建筑索结构可能存在较大的几何非线性效应，先对荷载进行组合、再进行组合效应的计算与分析。计算承载能力极限状态按荷载组合的设计值考虑，计算正常使用极限状态时按荷载组合的标准值考虑。4.2.5由于建筑索结构自重轻、自振频率低，在风荷载作用下易于产生较大的变形和振动，是一种风敏感结构。因此，风荷载的取值应有充分依据。必要时，应对索结构的风荷载进行专项分析或进行风洞试验研究。由于索结构的响应与荷载呈非线性关系，对于索结构而言，定义荷载风振系数在理论上是不正确的，而应该确定结构响应风振系数。结构任意节点的位移风振系数和任意单元的内力风振系数可分别定义为：和是位移反应的均值和均方差；Sw和σsw;是内力反应的均值和均方对于单索，其位移风振系数可取1.5～2.0,内力风振系数可取1.2～1.5;对于索网，位移风振系数可取2.0～2.3,内力风振系数可取1.4～1.7;对于双层索系，位移风振系数可取2.5～2.8,内力风振系数可取1.5～1.8。对其他类型索结构可采用随机振动理论计算风振系数。风动力分析方法可采用流固耦合分析方法或时程分析方法。时程分析时输入的风压力时程或功率谱宜根据风洞试验结果确定，风洞测压试验应满足重要的相似性条件和脉动压力测量的相关要求。4.2.6索结构一般跨度比较大，雪荷载分布应根据所在地区的实际情况慎重考虑确定。4.2.7～4.2.8索结构的地震作用按振型分解反应谱法进行计算时，应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011取结构的重力荷载代表值，重力荷载代表值应包括本标准第4.2.1条中的屋面附加恒荷载和吊挂荷载。计算所取的结构刚度应取结构在初始状态基础上考虑重力荷载代表值作用后的修正刚度。对于两组的实际强震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线。此GB50011的表5.1.4-2,根据所设计结构的场地类别与设计地震分组查出特征周期值Tg。2初选实际地震波：按实际地震波的卓越周期尽量与特征算选用其平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符的加速度时程曲线。所谓点体系得出的地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线相比，在不同周期值时均相差不大于20%。4选择加速度时程曲线的持续时间：输入的加速度时程曲续时间。一般建议选择的持续时间取不少于结构基本周期的105调整地震记录加速度时程曲线强度。为了与设计时的地放大或缩小。根据选用的实际地震波加速度峰值与设防烈度相波的加速度峰值的调整公式为：表5.1.2-2采用；a(t),Amax——原记录的地震加速度曲线及峰值，Amax按下表1采用。地震影响6度7度8度9度多遇地震注：括号内的数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。4.2.10影响阻尼比值的因素甚为复杂，随结构类型、材料、屋值应根据结构实测与试验结果经统计分析而得来。1索网结构阻尼比取值：根据收集到的国内外资料统计，对于无屋面覆盖层的索结构的阻尼比值均远远小于0.01,对于有轻屋面覆盖层的索结构的阻尼比值约为0.01～0.02,有的达到0.03,此外，阻尼比值与结构包括的索元、梁元、杆元比例以及使用材料亦紧密相关。为安全设计，建议仅含索元的索网结构阻尼比取0.01。2对于梁单元占的比例较大的刚性结构、半刚性结构以及考虑下部支承结构的柔性索结构，建议上部屋盖设计设计阻尼比取0.01,下部支承结构的阻尼比值可以根据结构材料和结构体系3索结构阻尼比取值：对于由索元与其他单元组成的索结构或考虑支承体系与索结构共同工作时，阻尼比值可采用下式式中：5——计算结构的阻尼比；ζ,——第s个单元阻尼比，对索元取0.01;对钢构件取0.02;对混凝土构件取0.05;n——整体结构的单元数；W,——第s个单元的位能，梁元位能为：杆元位能为：和抗拉刚度；作用下的静弯矩和静轴力。主要因素，其中建筑形态和结构受力是影响索结构型式的首要因素，应根据索结构的受力原理适当调整建筑形态，以达到建筑与结构的融合，同时设计中应考虑材料供应、加工制作和现场施工张拉方法。要的参数。一般地，在同等条件下，此比值越小，结构的形状稳定性及刚度越差，索的拉力也越大；反之，结构性态得以改善，但结构所占空间也有所加大。本标准中对各种索体系的规定取自国内外工程实践的经验，可作为方案设计时结构选型参考。5.1.1索结构与其支承体系的相互作用效应较明显，索的张拉5.1.2图纸几何是指设计图纸上所要求的结构建成完毕后的外形尺寸和节点三维坐标。初始状态几何的目标几何为图纸几何项系数。施工过程中的荷载因不再符合设计计算中的统计规律，5.2.1见本标准条文说明第2.1.22～2.1.23条。5.2.2见本标准条文说明第2.1.24～2.1.26条。5.2.3单索的布置方式与建筑平面形状紧密相关。单索的形状索网由相互正交和曲率相反的承重索和稳定索组成，形成负高斯曲率的曲面。在施加一定的预应力后，索网可以具有很大的平面索桁架、索网格和轮辐式索结构均属于双层索系结构。双层索系的承重索、稳定索、受压撑杆和拉索一般布置在同一竖向平面内。由于其外形与受力特点与传统平面桁架相似，所以又被称为“索桁架”。双层索系的布置方式取决于建筑平面。在施加预应力后，稳定索可以和承重索一起抵抗竖向荷载作用，从而使体系的刚度得到加强，它同时具有良好的形状稳定性，因此可索穹顶是一种索系支承式膜结构。此时，空间索系是主要承重结构，而膜材主要起维护作用。从受力特点看，索穹顶是一种特殊形式的双层空间索系。梯形索穹顶由美国盖格(D.Geiger)射状布置，环索将同一圈撑杆的下端连成一体，膜材覆盖在脊索上，谷索布置在相邻脊索之间并用于将膜材张紧。联方形索穹顶由美国李维(M.Levy)首先提出，其中脊索被布置成联方型网格张弦结构是自平衡体系，它由刚度较大的刚性构件与柔性的“弦”、连接二者的撑杆组成。由于索的参与，张弦结构的整体刚度远大于单纯刚性构件的刚度。5.3初始状态分析5.3.1索杆体系的初始状态仅需满足节点平衡条件的要求，而索梁体系的初始状态是从零状态因预张拉经协调变形而得到的。非线性有限单元法求解的是协调变形后的平衡状态；但当所定义的索段原长(通过长度、初应变、降温等)不等于计算模型中的长度时，也可求解得到非协调变形后的平衡状态。因此，它可求解任何索结构体系的初始状态。采用非线性有限单元法求解结构定义，使设计的初始状态较易通过施工张拉予以实现。5.3.2节点平衡原则以索杆节点的平衡方程为基础，建立以索3所示的索杆体系内节点k可建立式(1)所示的平衡条件：在式(1)的基础上可以建立索杆体系的结构平衡方程，如式(2)所示：式中：k′,k——索杆单元j的第一和第二节点；L;,s;——索杆单元j在初始状态的