億安玻璃雨棚計(jì)算書（Word）

1、億安達(dá)駕校車道雨棚單坡采光頂設(shè)計(jì)計(jì)算書設(shè)計(jì)： 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 圳昌裝飾二一四年五月七日1 / 35目錄1 計(jì)算引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料11.1 幕墻及采光頂設(shè)計(jì)規(guī)范：11.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：11.3 鋁材規(guī)范：11.4 玻璃規(guī)范：21.5 鋼材規(guī)范：21.6 膠類及密封材料規(guī)范：31.7 五金件規(guī)范：31.8 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法：41.9 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)(第二版)41.10 土建圖紙：42 基本參數(shù)42.1 采光頂所在地區(qū)42.2 地面粗糙度分類等級(jí)43 采光頂荷載計(jì)算43.1 玻璃采光頂?shù)暮奢d作用說明43.2 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算53.3 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算63.4 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值

2、計(jì)算73.5 雪荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算73.6 采光頂構(gòu)件自重荷載設(shè)計(jì)值73.7 采光頂坡面活荷載設(shè)計(jì)值74 選取計(jì)算荷載組合74.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)為wk+情況下的荷載組合74.2 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)為wk-情況下的荷載組合84.3 極限狀態(tài)的荷載確定85 單坡采光頂立柱計(jì)算85.1 立柱荷載計(jì)算95.2 立柱的強(qiáng)度計(jì)算105.3 立柱的撓度計(jì)算106 單坡采光頂橫梁計(jì)算116.1 橫梁受力分析116.2 橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算126.3 橫梁的撓度計(jì)算127 采光頂玻璃的計(jì)算137.1 玻璃板塊荷載計(jì)算137.2 玻璃板塊荷載組合157.3 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算167.4 玻璃的撓度計(jì)算17單坡采光頂設(shè)計(jì)計(jì)算書1 計(jì)算

3、引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及資料1.1 幕墻及采光頂設(shè)計(jì)規(guī)范：鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50429-2007玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ102-2003建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 JGJ113-2009建筑玻璃采光頂 JG/T231-20071.2 建筑設(shè)計(jì)規(guī)范：地震震級(jí)的規(guī)定 GB/T17740-1999鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB14907-2002鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017-2003高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ3-2002高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50045-95(2005年版)高處作業(yè)吊藍(lán) GB19155-2003工程抗震術(shù)語標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T97-2010混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 JGJ145-2

4、004混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2010混凝土用膨脹型、擴(kuò)孔型建筑錨栓 JG160-2004建筑表面用有機(jī)硅防水劑 JC/T902-2002建筑材料放射性核素限量 GB6566-2010建筑防火封堵應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 CECS154：2003建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 JGJ81-2002建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn) GB50223-2008建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2001(2006年版、局部修訂)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50068-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2010建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50016-2006建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50057-2010冷彎薄壁型鋼

5、結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GB50018-2002民用建筑設(shè)計(jì)通則 GB50352-20051.3 鋁材規(guī)范：變形鋁及鋁合金化學(xué)成份 GB/T3190-2008建筑用隔熱鋁合金型材 JG175-2011建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層 JG/T133-2000鋁合金建筑型材第1部分基材 GB5237.1-2008鋁合金建筑型材第2部分陽極氧化、著色型材 GB5237.2-2008鋁合金建筑型材第3部分電泳涂漆型材 GB5237.3-2008鋁合金建筑型材第4部分粉末噴涂型材 GB5237.4-2008鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材 GB5237.5-2008鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材 GB5237.6

6、-2004鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材 YS/T431-2000一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材 GB/T3880.13-2006鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計(jì)算機(jī)程序要求 YS/T437-2009有色電泳涂漆鋁合金建筑型材 YS/T459-20031.4 玻璃規(guī)范：鍍膜玻璃 第1部分：陽光控制鍍膜玻璃 GB/T18915.1-2002鍍膜玻璃 第2部分：低輻射鍍膜玻璃 GB/T18915.2-2002防彈玻璃 GB17840-1999平板玻璃 GB11614-2009建筑用安全玻璃 第3部分：夾層玻璃 GB15763.3-2009建筑用安全玻璃 第2部分：鋼化玻璃 GB15763.2-2005建筑用安

7、全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2009幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃 GB17841-2008熱彎玻璃 JC/T915-2003壓花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-20021.5 鋼材規(guī)范：建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管 JG/T178-2005不銹鋼棒 GB/T1220-2007不銹鋼冷加工鋼棒 GB/T4226-2009不銹鋼冷軋鋼板及鋼帶 GB/T3280-2007不銹鋼熱軋鋼板及鋼帶 GB/T4237-2007不銹鋼絲 GB/T4240-2009建筑用不銹鋼絞線 JG/T200-2007不銹鋼小直徑無縫鋼管 GB/T3090-2000擦窗機(jī) GB19154-20

8、03彩色涂層鋼板和鋼帶 GB/T12754-2006低合金鋼焊條 GB/T5118-1995低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 GB/T1591-2008建筑幕墻用鋼索壓管接頭 JG/T201-2007耐候結(jié)構(gòu)鋼 GB/T4171-2008高碳鉻不銹鋼絲 YB/T0961997合金結(jié)構(gòu)鋼 GB/T3077-1999金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術(shù)要求 GB/T13912-2002冷拔異形鋼管 GB/T3094-2000碳鋼焊條 GB/T5117-1999碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T700-2006碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶GB/T912-2008碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板及鋼帶GB/T3274-2

9、007優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T699-19991.6 膠類及密封材料規(guī)范：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墻玻璃接縫用密封膠 JC/T882-2001彩色涂層鋼板用建筑密封膠 JC/T884-2001丁基橡膠防水密封膠粘帶 JC/T942-2004干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑 JC887-2001工業(yè)用橡膠板 GB/T5574-1994混凝土建筑接縫用密封膠 JC/T881-2001建筑窗用彈性密封劑 JC485-2007建筑密封材料試驗(yàn)方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封膠 JC/T885-2001建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠 GB16776-2005建筑用巖棉、礦渣棉絕熱

10、制品 GB/T19686-2005建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條 JG/T174-2005建筑裝飾用天然石材防護(hù)劑 JC/T973-2005聚氨酯建筑密封膠 JC/T482-2003聚硫建筑密封膠 JC/T483-2006絕熱用巖棉、礦棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡膠或熱塑性橡膠撕裂強(qiáng)度的測(cè)定 GB/T529-1999石材用建筑密封膠 JC/T883-2001橡膠袖珍硬度計(jì)壓入硬度試驗(yàn)方法 GB/T531-1999修補(bǔ)用天然橡膠膠粘劑 HG/T3318-2002中空玻璃用彈性密封膠 JC/T486-2001中空玻璃用丁基熱熔密封膠 JC/T914-20031.7 五金件規(guī)范：封閉型沉頭抽

11、芯鉚釘 GB/T12616-2004封閉型平圓頭抽芯鉚釘 GB/T12615-2004緊固件螺栓和螺釘 GB/T5277-1985緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺母 GB/T3098.15-2000緊固件機(jī)械性能不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱 GB/T3098.6-2000緊固件機(jī)械性能抽芯鉚釘 GB/T3098.19-2004緊固件機(jī)械性能螺母、粗牙螺紋 GB/T3098.2-2000緊固件機(jī)械性能螺母、細(xì)牙螺紋 GB/T3098.4-2000緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱 GB/T3098.1-2010緊固件機(jī)械性能自攻螺釘 GB/T3098.

12、5-2000緊固件術(shù)語盲鉚釘 GB/T3099-2004螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積 GB/T16823.1-1997十字槽盤頭螺釘 GB/T818-2000地彈簧 QB/T2697-2005電動(dòng)采光排煙窗 JG189-20061.8 相關(guān)物理性能等級(jí)測(cè)試方法：玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T139-2001玻璃幕墻光學(xué)性能 GB/T18091-2000彩色涂層鋼板和鋼帶試驗(yàn)方法 GB/T13448-2006鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50205-2001混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50204-2002建筑防水材料老化試驗(yàn)方法 GB/T18244-2000建筑幕墻氣密、水密、

13、抗風(fēng)壓性能檢測(cè)方法 GB/T15227-2007建筑幕墻抗震性能振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)方法 GB/T18575-2001建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測(cè)方法 GB/T18250-2000建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50210-2001金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法 GB/T228-20021.9 建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)(第二版)1.10 土建圖紙：2 基本參數(shù)2.1 采光頂所在地區(qū) 南昌地區(qū)；2.2 地面粗糙度分類等級(jí) 按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001) A類：指近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； B類：指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)； C類：指有密集建筑群的城市市區(qū)；

14、D類：指有密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)；依照上面分類標(biāo)準(zhǔn)，本工程按C類地形考慮。3 采光頂荷載計(jì)算3.1 玻璃采光頂?shù)暮奢d作用說明玻璃采光頂承受的荷載包括：自重、風(fēng)荷載、雪荷載以及活荷載。(1)自重：包括玻璃、桿件、連接件、附件等的自重，可以按照以下值估算： 當(dāng)采用單層玻璃時(shí)： 取400N/m2； 當(dāng)采用中空及夾層玻璃時(shí)： 取500N/m2； 當(dāng)采用中空夾層玻璃時(shí)： 取600N/m2； 當(dāng)由于玻璃較厚或龍骨較重，按上面估算不適合的時(shí)候，由人工計(jì)算給定；本例計(jì)算取：0.0005MPa(按假設(shè))；(2)風(fēng)荷載：是垂直作用于采光頂表面的荷載，按GB50009采用； 對(duì)于采光頂結(jié)構(gòu)，荷載作用復(fù)雜，并

15、且可能有時(shí)風(fēng)壓是正，而有時(shí)候是負(fù)，一定范圍內(nèi)的負(fù)壓對(duì)結(jié)構(gòu)是有利的！因此實(shí)際計(jì)算的時(shí)候要分別考慮并采用其參與組合后的最大值！(3)雪荷載：是指采光頂水平投影面上的雪荷載，按GB50009采用；(4)活荷載：是指采光頂水平投影面上的活荷載，按GB50009采用； 在實(shí)際工程中，對(duì)上面的幾種荷載，考慮最不利組合，且雪荷載與活荷載不同時(shí)考慮。分項(xiàng)系數(shù)按以下參數(shù)取值： 永久荷載分項(xiàng)系數(shù)?。篻：1.2 風(fēng)荷載的分項(xiàng)系數(shù)取：w：1.4 雪荷載的分項(xiàng)系數(shù)?。簊：1.4 活荷載的分項(xiàng)系數(shù)取：h：1.4 組合值系數(shù)為： 永久荷載組合值系數(shù)?。篻：1.0 風(fēng)荷載的組合值系數(shù)取：w：0.6 雪荷載的組合值系數(shù)?。簊：

16、0.7 活荷載的組合值系數(shù)?。篽：0.73.2 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)計(jì)算： wk=gzzs1w0 7.1.1-2GB50009-2001 2006年版上式中： wk：作用在采光頂上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； Z：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：3.3m； gz：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算(高度不足5m按5m計(jì)算)： gz=K(1+2f) 其中K為地面粗糙度調(diào)整系數(shù)，f為脈動(dòng)系數(shù) A類場(chǎng)地： gz=0.92×(1+2f) 其中：f=0.387×(Z/10)-0.12 B類場(chǎng)地： gz=0.89×(1+2f) 其中：f

17、=0.5(Z/10)-0.16 C類場(chǎng)地： gz=0.85×(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D類場(chǎng)地： gz=0.80×(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3對(duì)于C類地形，3.3m高度處瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)： gz=0.85×(1+2×(0.734(Z/10)-0.22)=2.3034 z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場(chǎng)地類型,按以下公式計(jì)算： A類場(chǎng)地： z=1.379×(Z/10)0.24 當(dāng)Z>300m時(shí)，取Z=300m，當(dāng)Z<5m時(shí)，取Z=5m； B類場(chǎng)地： z=(Z/10)0.32

18、 當(dāng)Z>350m時(shí)，取Z=350m，當(dāng)Z<10m時(shí)，取Z=10m； C類場(chǎng)地： z=0.616×(Z/10)0.44 當(dāng)Z>400m時(shí)，取Z=400m，當(dāng)Z<15m時(shí)，取Z=15m； D類場(chǎng)地： z=0.318×(Z/10)0.60 當(dāng)Z>450m時(shí)，取Z=450m，當(dāng)Z<30m時(shí)，取Z=30m；對(duì)于C類地形，3.3m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： z=0.616×(Z/10)0.44=0.7363 s1：局部風(fēng)壓體型系數(shù)，根據(jù)計(jì)算點(diǎn)體型位置選取，并依據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)分別考慮其最大和最小兩種情況，對(duì)本例，分別取1.3、-1.3； 按建筑結(jié)構(gòu)

19、荷載規(guī)范GB50009-2001(2006年版)第7.3.3條：驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件及其連接的強(qiáng)度時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1： 一、外表面 1.正壓區(qū) 按表7.3.1采用； 2.負(fù)壓區(qū) - 對(duì)墻面， 取-1.0 - 對(duì)墻角邊， 取-1.8 二、內(nèi)表面 對(duì)封閉式建筑物，按表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2。 對(duì)于采光頂屋面等復(fù)雜結(jié)構(gòu)由表7.3.1GB50009-2001 2006年版查出，有條件的需要由風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)給出。 另注：上述的局部體型系數(shù)s1(1)是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2的情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(10)可乘以折減系數(shù)

20、0.8，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2而大于1m2時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1(A)可按面積的對(duì)數(shù)線性插值，即： s1(A)=s1(1)+s1(10)-s1(1)logA 考慮到采光頂?shù)奶厥庑再|(zhì)：該處的建筑結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，作為屋面結(jié)構(gòu)又與人們的生命安全密切相關(guān)，很難每個(gè)工程都做風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，而常規(guī)采光結(jié)構(gòu)的風(fēng)載本身就不大，所以在計(jì)算中沒有按從屬面積進(jìn)行插值折減，而采用了s1(1)值。 w0：基本風(fēng)壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001附表D.4(全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，按重現(xiàn)期50年，南昌地區(qū)取0.00045MPa； wk+：比較大的風(fēng)荷載

21、體型系數(shù)情況下的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值； wk-：比較小的風(fēng)荷載體型系數(shù)情況下的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值； wk+=gzzs1+w0 =2.3034×0.7363×1.3×0.00045 =0.000992MPa wk-=gzzs1-w0 =2.3034×0.7363×(-1.3)×0.00045 =-0.000992MPa3.3 風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算 w+：比較大的風(fēng)荷載體型系數(shù)情況下的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值； w-：比較小的風(fēng)荷載體型系數(shù)情況下的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值； wk+：比較大的風(fēng)荷載體型系數(shù)情況下的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值； wk-：比較小的風(fēng)荷載體型系數(shù)情況下的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值；

22、 w+=1.4×wk+ =1.4×0.000992 =0.001389MPa w-=1.4×wk- =1.4×(-0.000992) =-0.001389MPa3.4 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 Sk：作用在采光頂上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa) S0：基本雪壓，根據(jù)現(xiàn)行<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001取值，南昌地區(qū)50年一遇最大積雪的自重：0.00045MPa. r：屋面積雪分布系數(shù)，按表6.2.1GB50009-2001，為1。 根據(jù)<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001公式6.1.1屋面雪荷

23、載標(biāo)準(zhǔn)值為： Sk=r×S0 =1×0.00045 =0.00045MPa3.5 雪荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算 S：雪荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； S=1.4×Sk =1.4×0.00045 =0.00063MPa3.6 采光頂構(gòu)件自重荷載設(shè)計(jì)值 G：采光頂構(gòu)件自重荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； Gk：采光頂結(jié)構(gòu)平均自重取0.0005MPa； G=1.2×Gk =1.2×0.0005 =0.0006MPa3.7 采光頂坡面活荷載設(shè)計(jì)值 Q：采光頂坡面活荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； Qk：采光頂坡面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值?。?.0005MPa； Q=1.4×Qk =1

24、.4×0.0005 =0.0007MPa4 選取計(jì)算荷載組合 雪荷載與活荷載不同時(shí)考慮，根據(jù)計(jì)算點(diǎn)體型位置，風(fēng)載可能為正、負(fù)或0。因?yàn)樨?fù)風(fēng)壓在某些情況下對(duì)結(jié)構(gòu)反而是有利的,所以如果絕對(duì)值最大的情況是負(fù)數(shù)狀態(tài)下產(chǎn)生的，還要計(jì)算風(fēng)載為正(或零)時(shí)的情況，需要分別計(jì)算兩種狀態(tài)，并以其最危險(xiǎn)狀態(tài)來設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及選取材料。4.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)為wk+情況下的荷載組合 在這種取自重、風(fēng)荷載和活荷載組合： 第一可變荷載為：風(fēng)荷載 第二可變荷載為：活荷載所以，組合值系數(shù)依次為： 永久荷載組合值系數(shù)取：g：1.0 風(fēng)荷載的組合值系數(shù)?。簑：1 雪荷載的組合值系數(shù)取：s：0 活荷載的組合值系數(shù)?。篽：0.7

25、qA1：該情況下作用在采光頂表面的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa)； q1：該情況下作用在采光頂表面的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa)；先取自重和風(fēng)荷載組合： G+w=0.0006+1×0.001389 =0.001989MPa轉(zhuǎn)化為垂直于水平面的荷載： 0.001989/cos3°=0.001992MPa再與活荷載組合，得： qA1=(0.001992+0.7×0.0007)×cos3° =0.002479MPa4.2 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)為wk-情況下的荷載組合 在這種取自重、風(fēng)荷載和活荷載組合： 第一可變荷載為：風(fēng)荷載 第二可變荷載為：活荷載所以，組合值系數(shù)依次為

26、： 永久荷載組合值系數(shù)?。篻：1.0 風(fēng)荷載的組合值系數(shù)取：w：1 雪荷載的組合值系數(shù)?。簊：0 活荷載的組合值系數(shù)取：h：0.7 qA2：該種情況下作用在采光頂表面的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa)； q2：該種情況下作用在采光頂表面的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa)；先取自重和風(fēng)荷載組合： G+w=0.0006+1×(-0.001389) =-0.000789MPa轉(zhuǎn)化為垂直于水平面的荷載： -0.000789/cos3°=-0.00079MPa再與活荷載組合，得： qA2=(-0.00079+0.7×0.0007)×cos3° =0.0003MPa4.3

27、 極限狀態(tài)的荷載確定 對(duì)比qA1和qA2，可以看到wk+情況下是結(jié)構(gòu)的最不利情況，結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)該以此進(jìn)行。5 單坡采光頂立柱計(jì)算基本參數(shù)： 1：L=7960mm； 2：=3°； 3：分格寬度：B=2020mm； 4：型材選擇： 材料名稱：200X200X7，Q235； 截面面積A：5404mm2； 抗彎矩W：335931mm3； 慣性矩I：33593070mm4； 單坡采光頂?shù)牧⒅O(shè)計(jì)計(jì)算，受力單元的立柱用斜梁計(jì)算簡(jiǎn)圖分析內(nèi)力，并按壓彎構(gòu)件驗(yàn)算截面強(qiáng)度。計(jì)算模型如下：5.1 立柱荷載計(jì)算(1)荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合：取自重、風(fēng)荷載和活荷載設(shè)計(jì)值組合。 qkA：作用在采光頂表面的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(

28、MPa)； qk：作用在采光頂表面的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(N/mm)； B：分格寬度(mm)；先取自重和風(fēng)荷載組合： Gk+wk=0.0005+1×0.000992 =0.001492MPa轉(zhuǎn)化為垂直于水平面的荷載： 0.001492/cos3°=0.001494MPa再與活荷載組合，得： qkA=(0.001494+0.7×0.0005)×cos3° =0.001841MPa qk=qkA×B =0.001841×2020 =3.719N/mm(2)荷載設(shè)計(jì)值組合：取自重、風(fēng)荷載和活荷載設(shè)計(jì)值組合。 qA：作用在采光頂表面的荷

29、載設(shè)計(jì)值組合(MPa)； q：作用在采光頂表面的線荷載設(shè)計(jì)值組合(N/mm)； B：分格寬度(mm)；先取自重和風(fēng)荷載組合： G+w=0.0006+1×0.001389 =0.001989MPa轉(zhuǎn)化為垂直于水平面的荷載： 0.001989/cos3°=0.001992MPa再與活荷載組合，得： qA=(0.001992+0.7×0.0007)×cos3° =0.002479MPa q=qA×B =0.002479×2020 =5.008N/mm5.2 立柱的強(qiáng)度計(jì)算校核依據(jù)： =N/A+M/Wf單坡采光頂?shù)淖畲髲澗卦诳缰校?

30、f：選擇的龍骨材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)； L1：斜梁長(zhǎng)度(mm)； ：采光頂與水平面的夾角(度)； NL/2：跨中截面的軸力(N)； ML/2：跨中截面的彎矩(N·mm)； L1=L/cos =7960/0.9986 =7971.1596mm ML/2=qL12/8 =5.008×7971.15962/8 =39775655.241N·mm NL/2=q×L1sin/2 =5.008×7971.1596×0.0523/2 =1043.897N A：材料的截面面積(mm2)； W：材料的截面抗彎矩(mm3) ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于冷彎

31、薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB 50018-2002，取1.00；對(duì)于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對(duì)于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； =NL/2/A+ML/2/W =1043.897/5404+39775655.241/1.05/335931 =112.959MPaf=215MPa(Q235)所以，材料的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求！5.3 立柱的撓度計(jì)算 df=5qkL14/384EIdf,lim 其中： df：斜梁的撓度計(jì)算值(mm)； qk：作用在采光頂表面的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(N/mm)； L1：斜梁長(zhǎng)度(

32、mm)； E：材料的彈性模量(Mpa)； I：材料的慣性矩(mm4)； df,lim：材料的撓度限值，對(duì)鋼材取跨度的1/250，對(duì)鋁材取跨度的1/180； df,lim=L1/250=31.885mm df=5qkL14/384EI =5×3.719×7971.15964/384/206000/33593070 =28.251mm 28.251mm31.885mm所以，撓度滿足要求！6 單坡采光頂橫梁計(jì)算基本參數(shù)： 1：橫梁跨度：B=2020mm； 2：橫梁上分格高：H1=2060mm； 橫梁下分格高：H2=2060mm； 3：橫梁計(jì)算間距：H=2060mm； 4：型材選擇

33、： 材料名稱：120X80X4，Q235； 抗彎矩Wx：51050mm3； 抗彎矩Wy：40900mm3； 慣性矩Ix：3090430mm4； 慣性矩Iy：1636300mm4；6.1 橫梁受力分析(1)橫梁在平行于玻璃平面的組合荷載作用下的彎矩(取自重和活荷載組合)： qxk：平行于玻璃平面的線組合荷載標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm)； H1：橫梁上分格高(mm)； qxk=(Gk+0.7Qk)×H1×sin =(0.0005+0.7×0.0005)×2060×sin =0.092N/mm qx：平行于玻璃平面的線組合荷載設(shè)計(jì)值(N/mm)； H1：橫梁上

34、分格高(mm)； qx=(G+0.7Q)×H1×sin =(0.0006+0.7×0.0007)×2060×sin =0.118N/mm Mx：橫梁在平行于玻璃平面的組合荷載作用下的彎矩(N·mm)； B：橫梁跨度(mm)； Mx=qxB2/8 =0.118×20202/8 =60185.9N·mm(2)橫梁在垂直于玻璃平面的組合荷載作用下的彎矩(取風(fēng)、自重和活荷載組合)：由于BH，因此在此方向上橫框受力是三角形荷載： qkA：作用在采光頂表面的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)； qyk：作用在采光頂表面的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合

35、(N/mm)； B：橫梁跨度(mm)； H：橫梁計(jì)算間距(mm)； qyk=qkAB =0.001841×2020 =3.719N/mm qA：作用在采光頂表面的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa)； qy：作用在采光頂表面的線荷載設(shè)計(jì)值組合(N/mm)； qy=qAB =0.002479×2020 =5.008N/mm My：橫梁在垂直于玻璃平面的組合荷載作用下的彎矩(N·mm)； B：橫梁跨度(mm)； My=qyB2/12 =5.008×20202/12 =1702886.933N·mm6.2 橫梁的抗彎強(qiáng)度計(jì)算按橫梁抗彎強(qiáng)度計(jì)算公式，應(yīng)滿足： Mx

36、/xWnx+My/yWnyf 6.2.4JGJ102-2003上式中： Mx：橫梁繞X軸方向的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； My：橫梁繞Y軸方向的彎矩設(shè)計(jì)值(N·mm)； Wnx：橫梁繞X軸方向的凈截面抵抗矩(mm3)； Wny：橫梁繞Y軸方向的凈截面抵抗矩(mm3)； x，y：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB 50018-2002，取1.00；對(duì)于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對(duì)于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； f：型材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215MPa。 Mx/x

37、Wnx+My/yWny=60185.9/1.05/51050+1702886.933/1.05/40900 =40.776MPa215MPa橫梁抗彎強(qiáng)度滿足要求。6.3 橫梁的撓度計(jì)算(1)橫梁在平行于采光頂表面方向的撓度計(jì)算： dfx：橫梁在平行于采光頂表面方向的撓度計(jì)算值(mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，取206000MPa； Ix：繞X軸慣性矩(mm4)； dfx=5qxkB4/384EIx =5×0.092×20204/384/206000/3090430 =0.031mm(2)橫梁在垂直于采光頂表面方向的撓度計(jì)算： dfy：橫梁在垂直于采光頂表面方向的撓度

38、計(jì)算值(mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，對(duì)取206000MPa； Iy：繞Y軸慣性矩(mm4)； dfy=qykB4/120EIy =3.719×20204/120/206000/1636300 =1.531mm df,lim：按規(guī)范要求，橫梁的撓度限值(mm)； 按相關(guān)規(guī)范，鋼材橫梁的相對(duì)撓度不應(yīng)大于L/250，鋁材橫梁的相對(duì)撓度不應(yīng)大于L/180； df,lim=B/250=2020/250=8.08mm因此： 橫梁在平行于采光頂表面方向的撓度滿足規(guī)范要求； 橫梁在垂直于采光頂表面方向的撓度滿足規(guī)范要求；7 采光頂玻璃的計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：3.3m； 2：板面

39、尺寸：寬×高=B×H=2020mm×2060mm； 3：玻璃配置：夾層玻璃：8 +8 mm； 4：玻璃形式：四邊簡(jiǎn)支；模型簡(jiǎn)圖為：7.1 玻璃板塊荷載計(jì)算(1)外片玻璃自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值： GAk1：外片玻璃自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)； t1：外片玻璃厚度(mm)； g：玻璃的體積密度(N/mm3)； GAk1=g×t1 =0.0000256×8 =0.000205MPa(2)外片玻璃自重荷載設(shè)計(jì)值： GA1：外片玻璃自重設(shè)計(jì)值(僅指玻璃)(MPa)； GAk1：外片玻璃自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)； GA1=1.2×GAk1

40、=1.2×0.000205 =0.000246MPa(3)內(nèi)片玻璃自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值： GAk2：內(nèi)片玻璃自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)； t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)； g：玻璃的體積密度(N/mm3)； GAk2=g×t2 =0.0000256×8 =0.000205MPa(4)內(nèi)片玻璃自重荷載設(shè)計(jì)值： GA2：內(nèi)片玻璃自重設(shè)計(jì)值(僅指玻璃)(MPa)； GAk2：內(nèi)片玻璃自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)； GA2=1.2×GAk2 =1.2×0.000205 =0.000246MPa(5)分配到內(nèi)、外片玻璃上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： wk1：分配到外

41、片玻璃上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； wk2：分配到內(nèi)片玻璃上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； wk：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)； wk1=wk×t13/(t13+t23) =0.000496MPa wk2=wk×t23/(t13+t23) =0.000496MPa(6)分配到內(nèi)、外片玻璃上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值： w1：分配到外片玻璃上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； w2：分配到內(nèi)片玻璃上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； w：風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)； w1=w×t13/(t

42、13+t23) =0.000694MPa w2=w×t23/(t13+t23) =0.000694MPa(7)分配到內(nèi)、外片玻璃上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Sk1：分配到外片玻璃上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； Sk2：分配到內(nèi)片玻璃上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； Sk：雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)； Sk1=Sk×t13/(t13+t23) =0.000225MPa Sk2=Sk×t23/(t13+t23) =0.000225MPa(8)分配到內(nèi)、外片玻璃上的雪荷載設(shè)計(jì)值： S1：分配到外片玻璃上的雪荷載設(shè)計(jì)值(MPa)；

43、 S2：分配到內(nèi)片玻璃上的雪荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； S：雪荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)； S1=S×t13/(t13+t23) =0.000315MPa S2=S×t23/(t13+t23) =0.000315MPa(9)分配到內(nèi)、外片玻璃上的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： Qk1：分配到外片玻璃上的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； Qk2：分配到內(nèi)片玻璃上的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； Qk：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)； Qk1=Qk×t13/(t13+t23) =0.00025MP

44、a Qk2=Qk×t23/(t13+t23) =0.00025MPa(10)分配到內(nèi)、外片玻璃上的活荷載設(shè)計(jì)值： Q1：分配到外片玻璃上的活荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； Q2：分配到內(nèi)片玻璃上的活荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； Q：活荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； t1：外片玻璃厚度(mm)； t2：內(nèi)片玻璃厚度(mm)； Q1=Q×t13/(t13+t23) =0.00035MPa Q2=Q×t23/(t13+t23) =0.00035MPa7.2 玻璃板塊荷載組合玻璃板塊的受力組合采用自重、風(fēng)荷載和活荷載組合。(1)外片玻璃荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合： qk1：分配到外片上的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)； wk1：分配到外片上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； GAk1：外片玻璃自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)； 先取自重和風(fēng)荷載組合： wk1+GAk1=1×0.000496+0.000205 =0.000701MPa再與活荷載組合，得： qk1=0.000701+0.