玻璃屋面設(shè)計(jì)

1、透光屋面設(shè)計(jì)(一)欄目：幕墻技術(shù)  發(fā)布時(shí)間：2008-12-5  閱讀次數(shù)：196  1   概述    透光屋面也稱為采光頂，它由透光面材和支承結(jié)構(gòu)組成，是一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。透光屋面通常與豎直平面交角大于15°。與豎向平面交角小于15°的部份歸入建筑幕墻。多數(shù)情況下透光屋面的底平面接近于水平面或者處于水平面上。    由于建筑功能和建筑藝術(shù)的要求，透光屋面常常和不透光的屋面（如金屬屋面）構(gòu)成一個(gè)屋面的

2、整體。如國家大劇院為平面212m×143m、高45.8m的落地橢球穹頂。兩端為金屬鈦板屋面，中部則為透明的玻璃屋面。    玻璃穹頂由中央向四周傾斜度不斷加大，周邊部分與豎向平面夾角往往小于15°，已進(jìn)入幕墻的范疇。由于在同一屋面上難以完全劃分屋面與幕墻，因此其設(shè)計(jì)與施工也常要參照現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102和金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ133的相應(yīng)規(guī)定。目前，采光頂與金屬屋面工程技術(shù)規(guī)范正在籌劃編制中。         &#

3、160;              2   透光屋面的選型2.1  透光屋面的外形    建筑師根據(jù)建筑藝術(shù)和建筑功能首先決定透光屋面的外部形狀。常用的透明屋面外形有以下幾大類。    1.平面及若干個(gè)平面的組合    平面透光屋面可以水平放置或傾斜放置。實(shí)際上由于排水的需要，水平放置的屋

4、面也有一定的排水坡度（通常3%左右）。    若干個(gè)平面組成折面或角錐面，也廣泛應(yīng)用于公共建筑和標(biāo)志性建筑，其中最有名的是巴黎盧浮宮玻璃金字塔（底邊：36m×36m）。天津泰達(dá)植物園的四角錐底邊達(dá)50m×50m。    2.微彎雙曲面和扁平雙曲面    微彎雙曲面和扁平雙曲面在任意正交方向，曲率的乘積（高斯曲率）大于零：K=KxKy0    多數(shù)情況下曲面正放，形成上凸采光屋面；也有些工程采用下凹反放的方式，此時(shí)要采

5、用內(nèi)排水措施。    微彎雙曲面的矢高f通常為跨度的1/151/30；扁平雙曲面的矢高f通常為跨度的1/51/15。低矢高可以降低室內(nèi)空間高度，有利于節(jié)約能源。    3.柱面    一根直線（母線）沿著另一根曲線（準(zhǔn)線）平行移動(dòng)，便形成柱面。柱面為單曲面，其高斯曲率為零：    當(dāng)準(zhǔn)線為圓弧時(shí)，形成最常用的圓柱面。此外，還有橢圓柱面和拋物線柱面，以及沿波形曲線生成的波形柱面。    4.穹頂&#

6、160;   穹頂通常是球面或橢球面的一部份，位于建筑物的頂部。在許多大型公共建筑中，則常為落地的半球或半橢球。穹頂往往涵蓋了墻體和屋面。    5.雙曲拋物面    雙曲拋物面常稱為馬鞍形曲面。它在兩個(gè)正交方向上曲率的方向相反，高斯曲率小于零：K=KxKy0    雙曲拋物面通常由張拉雙向索網(wǎng)或雙向受拉膜生成。    6.其它任意形狀的曲面    有時(shí)，因建筑藝術(shù)的

7、要求，透明屋面可以采用形狀復(fù)雜的或者組合的曲面，這時(shí)屋面的形狀只能通過其曲面各點(diǎn)的三維坐標(biāo)來描述。采用復(fù)雜形狀透光屋面的著名工程有英國倫敦大英博物館擴(kuò)建部份、意大利米蘭的新會議展覽中心等。2.2  透光面板的相對位置    在多數(shù)情況下，透光面板位于支承結(jié)構(gòu)的上面或外面，將支承結(jié)構(gòu)包封在室內(nèi)。但有時(shí)建筑師為了強(qiáng)調(diào)支承結(jié)構(gòu)的形式美，也可以將支承結(jié)構(gòu)顯露在室外，透光面板位于支承結(jié)構(gòu)的下面或內(nèi)面，形成倒掛面板。北京香山植物園溫室的蝸殼部份，鋼管桁架外露，中空玻璃倒掛在桁架下面。英國倫敦滑鐵盧高速列車站、德國法蘭克福機(jī)場高速列車站、德國萊比場

8、國際博覽會等，均為倒掛玻璃透明屋面。2.3  面板的支承方式    透光面板可采用四邊金屬框支承。與玻璃幕墻的面板類似，框支承面板可采用明框、半隱框和隱框方式。在屋面坡度較大時(shí)，雨水不容易滯留，可采用明框面板。通常半隱框面板的外露金屬框與排水方向一致布置，避免灰塵和雨水積聚。玻璃面板還可以采用點(diǎn)支承，通過鋼爪或夾板固定玻璃。2.4  支承結(jié)構(gòu)    支承結(jié)構(gòu)可以采用玻璃肋，玻璃肋宜 采用夾層玻璃，防止破碎墜落。點(diǎn)支承玻璃中的玻璃肋，應(yīng)采用鋼化夾層玻璃。 &

9、#160;  絕大多數(shù)支承結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)?？梢詣澐譃閯傂越Y(jié)構(gòu)、柔性結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)三大類：    1剛性結(jié)構(gòu)：梁、拱、樹狀支柱；桁架和網(wǎng)架；單層和雙層網(wǎng)殼等。    2柔性結(jié)構(gòu)：張拉桿索體系；自平衡索桿體系；索網(wǎng)；整體張拉索穹頂?shù)取?#160;   3混合結(jié)構(gòu)：同時(shí)采用剛性結(jié)構(gòu)和柔性結(jié)構(gòu)的支承體系。              

10、60;          3  材料3.1  透光面板      玻璃    大多數(shù)透光屋面的面板采用玻璃，選擇玻璃的品種時(shí)應(yīng)考慮以下因素：    1.安全    為防止玻璃墜落飛散傷人，透光屋面的中空玻璃內(nèi)側(cè)（下側(cè)）玻璃應(yīng)采用夾層玻璃；單片玻璃也應(yīng)采用夾層玻璃。 &#

11、160;  工業(yè)廠房的采光天窗，允許采用夾絲玻璃。玻璃中的夾絲在邊緣容易生銹使玻璃染上黃褐斑，影響美觀，民用建筑一般不采用。    2.承載力    當(dāng)承載力有要求時(shí)，可采用鋼化玻璃。點(diǎn)支承玻璃，支承處的孔洞和夾板下會產(chǎn)生大的應(yīng)力集中，應(yīng)采用鋼化玻璃及其制品。    由于鋼化玻璃有自爆的可能，為防止玻璃肋自爆使面板失去支承而墜落，玻璃肋不應(yīng)采用單片化玻璃。點(diǎn)支承玻璃肋應(yīng)采用鋼化夾層玻璃。    3.節(jié)能 &

12、#160;  國家標(biāo)準(zhǔn)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50189已經(jīng)頒布，對透光部份的傳熱系數(shù)K和遮陽系數(shù)S已經(jīng)提出了明確要求。    可以采用LowE玻璃來降低能耗，雙銀LowE中空玻璃可以達(dá)到傳熱系數(shù)K的要求。采用陽光反射玻璃、本體著色玻璃和遮陽LowE玻璃可以降低遮陽系數(shù)。有時(shí)還可以采用彩釉印花玻璃。當(dāng)僅靠玻璃自身無法達(dá)到遮陽要求時(shí)，只能另加遮陽板或遮陽簾。    3.1.2  聚碳酸酯板    聚碳酸酯板（即PC板）也稱陽光板，質(zhì)輕，不

13、發(fā)脆，上海鐵路南站圓形屋面部分已經(jīng)大面積采用。目前在一般工程中應(yīng)用還不多，主要是人們擔(dān)心其耐老化性能比不上玻璃。而且PC板在雨和冰雹沖擊下會發(fā)生大的聲響，被稱為鋼鼓效應(yīng)，不便用于對噪聲控制較嚴(yán)的工程中。    透明聚炭酸酯板的透光率依厚度不同，可為65%80%，著色板的透光率與顏色和厚度有關(guān)，從25%到65%都有，可按需要選擇。    3.1.3  ETFE薄膜和薄板    ETFE薄膜為乙烯-四氟乙烯共聚物，透光度可達(dá)95%，有較高的抗拉強(qiáng)度，良好的耐久

14、性和不燃性。常用厚度為：薄膜0.050.5mm，薄板0.5mm2mm。國家體育場（鳥巢）采用ETFE薄膜作為透光屋面。國家游泳館（水立方）則采用厚度為0.25mm和0.20mm的三層蔚藍(lán)色薄膜做成充氣氣枕，作為墻體和屋面的面料。氣枕共約3000個(gè)，大小形狀各異，最大尺寸為9m，厚2.5m。氣枕充氣氣壓為100Pa。    金屬材料    3.2.1  鋁合金型材    鋁合金型材主要用于鋁框、柃條和梁。其性能應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ10

15、2的相關(guān)規(guī)定。    3.2.2  碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼    這是支承鋼結(jié)構(gòu)的大宗材料，包括熱軋型鋼、鋼管和冷成型薄壁型鋼。常用材質(zhì)為Q235和Q345，要求有良好的可焊性能。表面常采用聚氨酯噴涂和氟碳噴涂。    3.2.3  不銹鋼材    不銹鋼材主要用于鋼管結(jié)構(gòu)和拉桿、連接件、點(diǎn)支承爪件。宜采用奧氏體不銹鋼，304、316牌號。拉索通常采用不銹鋼絞線，其直徑不應(yīng)小于8mm。 

16、;             4   建筑設(shè)計(jì)4.0  建筑設(shè)計(jì)的范圍     目前，透光屋面的建筑設(shè)計(jì)分別由設(shè)計(jì)院的建筑師和承建廠商進(jìn)行。設(shè)計(jì)院主要由建筑功能和建筑藝術(shù)的要求，對屋面進(jìn)行選型，確定其形狀、支承狀態(tài)、板塊劃分、支承結(jié)構(gòu)的類型和布置，進(jìn)行熱工性能設(shè)計(jì)并選用面板材料。然后廠商根據(jù)這些要求進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，出施工圖并付諸實(shí)現(xiàn)。除選型和板塊劃分外，建筑設(shè)計(jì)通常還包含

17、以下內(nèi)容：確定建筑性能；排氣排煙窗設(shè)計(jì)；排水；防火；防雷；安全措施；遮陽裝置；清洗裝置。    4.1  建筑功能設(shè)計(jì)    4.1.1  風(fēng)壓變形    在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk作用下，剛性支承屋面的撓度不宜大于跨度的1/250。柔性支承屋面的撓度不宜大于跨度的1/200；索網(wǎng)的撓度不宜大于跨度的1/40。進(jìn)行風(fēng)壓變形檢測時(shí)，除撓度滿足上述要求外，透光屋面不應(yīng)出現(xiàn)面板破碎、板縫滲水漏氣和其它破損現(xiàn)象。   &#

18、160;4.1.2  氣密性能    在有空調(diào)、采暖、通風(fēng)的要求時(shí)。屋面的氣密性能不應(yīng)低于3級。并宜通過試驗(yàn)予以驗(yàn)證。    4.1.3  水密性能    在熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)襲擊地區(qū)，水密性設(shè)計(jì)可按下式取值，固定部分取值不宜小于1000Pa：    在其它地區(qū)，可按式（1）計(jì)算值的70%采用，且固定部分不宜低于700Pa。    由上述取值P可決定屋面固定部份

19、的水密性等級。開啟部份水密性按與固定部份相同等級采用。    水密性能宜通過水密試驗(yàn)驗(yàn)證。      保溫隔熱性能    透光屋面的保溫隔熱性能要求按公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50189決定。選定面板材料后，分別進(jìn)行熱工計(jì)算。     4.1.5  光學(xué)性能和遮陽設(shè)施    根據(jù)遮陽系數(shù)要求和透光條件選用相應(yīng)的玻璃牌號，決定是否采用遮陽措施。4.2&

20、#160; 排氣窗和排煙窗    復(fù)蓋面積較大的透光屋面，宜設(shè)置排氣窗、排煙窗。當(dāng)屋面高度不大于12m，可采用開啟扇自然排風(fēng)、排煙；當(dāng)屋面高度大于12m時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械排風(fēng)、排煙。排氣窗、排煙窗的開閉宜采用電動(dòng)方式。4.3  排水設(shè)計(jì)    要根據(jù)透光屋面的外形，合理組織排水途徑，設(shè)置天溝、落水管等排水設(shè)施。排水量宜考慮當(dāng)?shù)?0年一遇、20分鐘最大降雨量。排水口應(yīng)有防止堵塞的措施。    平屋面要有排水坡度，考慮到玻璃自身有向下的彎曲，屋面總排水坡

21、度不宜小于3%。    索網(wǎng)有很大的撓度，平面索網(wǎng)宜傾斜布置以防止中部積水。    有可能結(jié)露時(shí)，透光屋面室內(nèi)側(cè)應(yīng)設(shè)接水槽并形成冷凝水的排水系統(tǒng)。接水槽也可以結(jié)合支承結(jié)構(gòu)的型材截面形式統(tǒng)一考慮，此時(shí)應(yīng)注意各層型材截面接水槽的位置要相配合，應(yīng)能順暢排水。4.4  防火    屋面支承結(jié)構(gòu)的防火要求要根據(jù)室內(nèi)空間的情況決定。屋面高度較大，室內(nèi)可燃物也較少的條件下，屋面支承結(jié)構(gòu)可不設(shè)防火表面層。一般情況下支承鋼結(jié)構(gòu)宜設(shè)置表面防火涂層。大型公共建筑（如會展中心等）

22、室內(nèi)設(shè)有防火玻璃隔斷時(shí)，處于防火隔斷兩側(cè)的屋面板塊應(yīng)采用防火玻璃及其制品。4.5  防雷    如果透光屋面周邊與較高的建筑緊鄰，周邊建筑能提供有效防雷能力，則較低的屋面不必單獨(dú)進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。一般情況下，透光屋面的金屬支承結(jié)構(gòu)應(yīng)相互導(dǎo)通，形成完整的防雷體系，并與主體結(jié)構(gòu)防雷體系連通。必要時(shí)，可在屋面最高點(diǎn)設(shè)置接閃器。    屋面鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)防雷體系連接，利用主體結(jié)構(gòu)防雷系統(tǒng)接地，構(gòu)成導(dǎo)電回路。實(shí)測透光屋面支承結(jié)構(gòu)的接地電阻不宜大于5。4.6  安全措施 

23、60;  4.6.1  玻璃    透光屋面的單片玻璃應(yīng)采用夾層玻璃；中空玻璃的室內(nèi)側(cè)應(yīng)采用夾層玻璃。點(diǎn)支承面板的夾層玻璃應(yīng)由鋼化玻璃制作。    玻璃肋應(yīng)采用夾層玻璃；點(diǎn)支承玻璃肋應(yīng)采用鋼化夾層玻璃。    4.6.2  倒掛隱框玻璃    倒掛隱框玻璃應(yīng)加金屬連接件，防止結(jié)構(gòu)膠失效導(dǎo)致玻璃墜落。    4.6.3  

24、;ETFE薄膜    ETFE薄膜，尤其是氣枕屋面，外側(cè)應(yīng)設(shè)置防鳥網(wǎng)，防止薄膜被鳥喙啄破。    落地球頂、橢球頂，應(yīng)在周邊設(shè)置水面或綠化帶防止人為的損壞。4.7  遮陽措施    設(shè)在透光屋面外側(cè)（上側(cè)）的遮陽板對遮陽特別有效。也可以在內(nèi)側(cè)（下側(cè)）設(shè)置遮陽簾。遮陽板和遮陽簾宜采用電動(dòng)操作方式。也可以采用智能化系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。4.8  清洗設(shè)備    人力清洗和機(jī)械清洗是目前常用的清洗方法。&#

25、160;   采用人力清洗方案時(shí)，傾斜、彎曲的透光屋面應(yīng)設(shè)置固定繩纜和小吊凳用的固定掛鉤或固定軌道。    機(jī)械清洗可采用回轉(zhuǎn)式清洗機(jī)，相應(yīng)設(shè)置環(huán)形軌道；也可采用吊籃式清洗機(jī)，相應(yīng)設(shè)有清洗機(jī)的移動(dòng)軌道。    在我國目前污染較重的大氣條件下，采用自潔玻璃的效果，尚需通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來判斷。4.9  除冰雪措施    位于寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)的透光屋面，可設(shè)置電熱式溶雪和除冰設(shè)備。新建的中央電視大樓已在屋面和檐口采取了這種設(shè)施。 

26、;                     5  結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般原則5.1  荷載和作用    透光屋面的荷載和地震作用，可參照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009和建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011的規(guī)定。    5.1.1  重力荷載  

27、  作用于屋面的自重、活荷載、雪荷載，可按荷載規(guī)范GB50009的相應(yīng)規(guī)定采用。對于有可能積水的屋面，尚應(yīng)考慮50年一遇、20分鐘最大降雨量，扣除排水量后作為屋面的積雨荷載。    5.1.2  地震作用    透光屋面應(yīng)考慮水平地震作用和豎向地震作用。    1.對于面板和直接與面板連接的支承結(jié)構(gòu)，地震作用可按下式計(jì)算：       式中， 為地震作用系數(shù)，由設(shè)防烈

28、度決定其數(shù)值，7、8、9度設(shè)防時(shí)，分別為0.08、0.16和0.32；G為面板或支承結(jié)構(gòu)的自重。    2.間接支承面板的支承結(jié)構(gòu)，宜與主體結(jié)構(gòu)一起，通過地震反應(yīng)分析決定其地震作用的數(shù)值。   作為近似的取值，豎向地震力可取結(jié)構(gòu)支承的全部自重的10%（7度抗震設(shè)計(jì)）和20%（8度抗震設(shè)計(jì)）。這個(gè)數(shù)值約（2-2）式取值的40%，但大于常規(guī)屋面結(jié)構(gòu)豎向地震力的取值，已經(jīng)具有較大的安全儲備。      風(fēng)荷載     &#

29、160; 溫度作用    對于面板，由于板縫和安裝空隙可以允許其溫度變形，因此一般不進(jìn)行溫度應(yīng)力計(jì)算。    支承鋼結(jié)構(gòu)宜進(jìn)行溫度作用的計(jì)算。溫度變化值可近支承結(jié)構(gòu)可能的年間溫度變化值決定，一般可考慮±30。    拉桿和拉索、索網(wǎng)等預(yù)張拉結(jié)構(gòu)，應(yīng)對張拉時(shí)溫度與年間最高、最低溫度的溫差進(jìn)行核算，此溫差可按實(shí)際情況取值。5.2荷載和作用效應(yīng)的組合    5.2.1  組合  &#

30、160; 荷載和作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值Sk應(yīng)按荷載規(guī)范GB50009的規(guī)定進(jìn)行組合： 分項(xiàng)系數(shù)     1. 承載力計(jì)算    2.撓度和變形計(jì)算    所有分項(xiàng)系數(shù)均取為1.0。  組合值系數(shù)    1.一般情況下，除永久荷載外，所有可變荷載和作用效應(yīng)的組合值系數(shù)依其參加組合的順序取值，第一、第二和第三個(gè)可變荷載和作用效應(yīng)的組合值系數(shù)分別取為1.0、0.5和0.2。 &#

31、160;  2.當(dāng)永久荷載的分項(xiàng)系數(shù) 取為1.35時(shí)，只有豎向荷載和作用參與組合，此時(shí)第一、第二、第三個(gè)可變荷載和作用效應(yīng)的組合值系數(shù)分別取為0.6、0.3和0.1；考慮豎向風(fēng)荷載時(shí)，向下的風(fēng)荷載組合值系數(shù)取為0.7，其它可變荷載不考慮。5.3  材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值    屋面設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)的總安全系數(shù)K由荷載及作用的分項(xiàng)系數(shù)K1和材料系數(shù)K¬¬2來表示：           

32、60;     K=K1K2       （5）    透光屋面的風(fēng)荷載、施工荷載或雪荷載起控制作用，K1為1.4。所以材料系數(shù)K2可由K/1.4決定，K¬2的數(shù)值可按下表采用：    表1   材料系數(shù)K2    材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f應(yīng)按下式采用：      &

33、#160;       F=fk/K2     （6）    式中fk-材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。    金屬材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值一般按其屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 采用，但拉索以其抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 作為材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fk。     材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ 102的規(guī)定采用。5.4   

34、;面板材料的力學(xué)性能  玻璃    玻璃的力學(xué)性能可按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ 102-2003第5.2節(jié)的規(guī)定采用。5.4.2  聚碳酸酯板    聚碳酸酯板（陽光板、PC板）自重輕，有高的耐沖擊強(qiáng)度（為玻璃的100200倍），其主要力學(xué)性能見表2。                  

35、    表2      聚酯酸酯板力學(xué)性能  有機(jī)玻璃    有機(jī)玻璃即增塑丙烯酸甲酯聚合物，其力學(xué)性能見表3                      表3    有機(jī)玻璃力學(xué)性

36、能  氟素樹脂板    氟素樹脂板即PVDF，具有氟碳材料的高強(qiáng)、耐老化，耐污染性能，其力學(xué)性能見表4。                      表4   氟素樹脂板的力學(xué)性能   ETFE    ETFE為乙烯一四氟

37、乙烯共聚物，可以為膜材（厚度0.050.5mm）也可以為板材（厚度大于1mm），為高性能、耐久的透光材料，其力學(xué)性能見表5。                             表5    ETFE材料的力學(xué)性能透光屋面設(shè)計(jì)(二)欄目：幕墻技術(shù)  

38、;發(fā)布時(shí)間：2008-12-5  閱讀次數(shù)：173    6   玻璃面板設(shè)計(jì)6.1  玻璃面板的構(gòu)造要求  面板厚度    1  框支承面板    框支承面板單片玻璃厚度不應(yīng)小于6mm；中空玻璃和夾層玻璃中單片玻璃厚度不應(yīng)小于5mm，且兩片玻璃的厚度相差不宜大于3mm。    2  點(diǎn)支承面板 &

39、#160;  四邊形面板一般可采用四點(diǎn)支承，有依據(jù)時(shí)也可以六點(diǎn)支承；三角形面板可采用三點(diǎn)支承。玻璃面板支承孔邊與板邊緣的距離不宜小于70mm。采用浮頭式連接件或夾片連接件的點(diǎn)支承玻璃厚度不應(yīng)小于6mm；采用沉頭式連接件的點(diǎn)支承玻璃厚度不應(yīng)小于8mm。夾層玻璃和中空玻璃中，安裝連接件的單片玻璃厚度也應(yīng)符合上述要求。    6.1.2  邊緣處理    玻璃面板應(yīng)進(jìn)行機(jī)械倒角和磨邊，磨邊應(yīng)達(dá)到細(xì)磨等級，倒角不宜小于1.0mm?？蛑С忻姘宓牟Ａн吘壉肋叀⒈澜遣粦?yīng)大于5mm；點(diǎn)支承玻

40、璃不應(yīng)有崩邊、崩角。    6.1.3  密封    玻璃面板之間的板縫寬度不應(yīng)小于10mm。有氣密性、水密性要求時(shí)，板縫應(yīng)采用硅酮建筑密封膠嵌縫。用于鍍膜面和夾層玻璃的建筑密封膠應(yīng)為中性膠。    采用爪件支承裝置時(shí)，點(diǎn)支承玻璃支承孔周邊應(yīng)進(jìn)行可靠密封。中空玻璃的爪件支承孔周邊應(yīng)采取多道密封措施。    明框板縫應(yīng)設(shè)置等壓腔，并設(shè)置有效的排水通道。6.1.4  點(diǎn)支承玻璃的支承裝置 &

41、#160;  支承裝置可以采用穿孔支承的X形、H型和環(huán)型抓具，也可以采用非穿孔式支承的鋼夾板。    支承頭應(yīng)能適應(yīng)玻璃面板在支承點(diǎn)處的轉(zhuǎn)動(dòng)變形。    支承頭的鋼材與玻璃之間應(yīng)設(shè)置彈性襯墊，襯墊厚度不宜小于1mm。    夾層玻璃的支承頭可以只在內(nèi)層玻璃處支承，這能有效地防止支承處的氣滲和水滲。6.1.5  曲面上的玻璃面板    用平面玻璃面板形成曲面屋面是困難的，尤其是四邊形面板，三點(diǎn)定位后

42、第四點(diǎn)會懸空。因此，面板與支承結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)應(yīng)能在玻璃平面外具有調(diào)節(jié)能力，減少強(qiáng)行裝配產(chǎn)生的裝配應(yīng)力，防止玻璃破碎。6.2  玻璃面板的計(jì)算6.2.1  計(jì)算基本原則    玻璃面板在工作狀態(tài)下?lián)隙冗h(yuǎn)大于板厚，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮大撓度幾何非線性的影響。玻璃面板的應(yīng)力可采用考慮幾何非線性的受彎板有限元方法進(jìn)行計(jì)算。    在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，也可以采用小撓度彈性薄板計(jì)算公式，考慮大撓度影響修正的實(shí)用計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。    玻璃的框支承邊作為簡支邊

43、考慮；點(diǎn)支承處法向位移受約束，其它位移和轉(zhuǎn)角約束視實(shí)際支承情況決定。6.2.2  單片玻璃的受彎計(jì)算    1.承載力計(jì)算    在玻璃自重、風(fēng)荷載、活荷載或垂直于板面的地震作用下，玻璃處于受彎板的工作狀態(tài)，其最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：    系數(shù)m和可按玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ 102的規(guī)定采用。    各種荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按（4）式進(jìn)行組合，所得的應(yīng)力設(shè)計(jì)值不應(yīng)超過玻璃的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。&#

44、160;   2.撓度計(jì)算    單片玻璃的剛度D可按下式計(jì)算：    式中v為玻璃的泊松比，可取為0.2。    玻璃的撓度可按考慮幾何非線性的有限元方法計(jì)算，也可按下式計(jì)算：  夾層玻璃和中空玻璃的計(jì)算      1.荷載或作用在兩片玻璃上的分配      1）夾層玻璃承受的荷載和作用，按其剛度比例分配到

45、各單片玻璃上：    2）中空玻璃各單片玻璃承受的地震力，按各片玻璃自重分別進(jìn)行計(jì)算。各單片玻璃的自重產(chǎn)生的應(yīng)力也分別進(jìn)行計(jì)算。         中空玻璃承受的荷載、活荷載、雪荷載和積雨荷載，按下式分配到兩片玻璃上：式中q1 -直接承受荷載的單片玻璃的分配值。    3）由夾層玻璃組成的中空玻璃，首先按（12）式計(jì)算夾層玻璃的等效厚度te，將夾層玻璃視為等效的單片玻璃，再按式（11）式進(jìn)行內(nèi)外片荷載分配，然后將分得的

46、內(nèi)外片荷載q1 、q2 再按（10）式分配到各單片玻璃上。    2.等效厚度6.3  硅酮結(jié)構(gòu)密封膠設(shè)計(jì)  構(gòu)造要求    硅酮結(jié)構(gòu)密封膠粘結(jié)構(gòu)寬度和厚度由計(jì)算確定，且寬度不應(yīng)小于7mm，厚度不應(yīng)小于6mm。硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的粘結(jié)寬度Cs宜為粘結(jié)厚度ts的1.0-2.0倍。    隱框板塊中的結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度不宜大于12mm，必要時(shí)可以用雙面膠條將過寬的結(jié)構(gòu)膠劃分為較窄的兩條。   

47、60;隱框倒掛玻璃必須有金屬件連接或承托。6.3.2  粘結(jié)寬度    隱框玻璃板塊在風(fēng)力和地震作用下；硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的粘結(jié)寬度可按下式計(jì)算：                         7    支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.1  玻璃梁

48、設(shè)計(jì)  構(gòu)造要求    玻璃梁（肋）作為玻璃面板的主要支承時(shí)，應(yīng)采用夾層玻璃；點(diǎn)支承面板的支承玻璃梁，應(yīng)采用鋼化夾層玻璃。    夾層玻璃梁的單片厚度不宜小于8mm。玻璃梁截面高度不宜小于150mm。兩端支承的玻璃梁宜采用簡支。7.1.2  截面設(shè)計(jì)    兩端支承的玻璃梁可按簡支梁計(jì)算其應(yīng)力和撓度；外挑玻璃梁可按懸臂梁考慮。    在各種荷載和作用下，梁的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按（4）式進(jìn)行組合，組合后的

49、應(yīng)力設(shè)計(jì)不應(yīng)大于玻璃的側(cè)面強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fg。撓度組合后的數(shù)值df不應(yīng)大于跨度的1/200；懸臂梁的跨度可取為外挑長度的2倍。7.1.3  梁的橫向穩(wěn)定    當(dāng)梁跨大于6m時(shí)應(yīng)進(jìn)行平面外穩(wěn)定計(jì)算，并宜采用附加橫向玻璃肋或橫向拉桿、拉索等防止側(cè)向失穩(wěn)的構(gòu)造措施。7.2  鋼支承結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求7.2.1  單根型鋼或鋼管    1.構(gòu)件的長細(xì)比  不應(yīng)大于150；    2.鋁型材截面主要受力部位的厚度

50、不應(yīng)小于：      當(dāng)梁跨度大于1.2m時(shí)：2.0mm；      當(dāng)梁跨度大于1.2m時(shí)：2.5mm；      鋁型材孔壁與鋼螺釘之間采用螺紋受拉連接時(shí)，其截面局部厚度不應(yīng)小于螺釘?shù)墓Q直徑。    3.熱軋鋼型材截面主要受力部位的厚度不應(yīng)小于2.5mm；冷成型薄壁型鋼截面最小厚度不應(yīng)小于2.0mm。    4.鋼管外直徑不宜大于壁

51、厚的50倍，鋼管壁厚不宜小于3mm。    5.型材截面自由挑出部位和雙側(cè)加肋部位的寬厚比b0/t應(yīng)符合表6的要求：                     表6   型材截面寬厚比限值b0/t 桁架、網(wǎng)架或網(wǎng)殼    1.可采用型鋼或鋼管作為桿件，單根桿件應(yīng)符合7.2

52、.1節(jié)的構(gòu)造要求。    2.鋼管桁架宜在節(jié)點(diǎn)處直接相貫焊接，支管不應(yīng)穿入主管，主管不宜開孔。網(wǎng)架或網(wǎng)殼可采用焊接球節(jié)點(diǎn)、螺栓球節(jié)點(diǎn)、圓盤節(jié)點(diǎn)或?qū)Ｓ霉?jié)點(diǎn)板連接。    3.桿件宜中心交匯，桿件之間的交角不宜小于30度。    4.軸心受拉或偏心受拉桿件的長細(xì)比不宜大于350；軸心受壓或偏心受壓桿件的長細(xì)比不應(yīng)大于150。    5.桁架單向布置時(shí)，如果平面外支承點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，應(yīng)設(shè)置正交方向上的穩(wěn)定支撐結(jié)構(gòu)。7.2.3 張拉桿索體

53、系    1應(yīng)在正反兩方向上形成能承受自重、風(fēng)荷載、地震作用的穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系；在主要受力方向的正交方向，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置穩(wěn)定性拉桿、拉索或桁架。    2連接件、受壓桿和拉桿宜采用不銹鋼材料，拉桿直徑不宜小于10mm；自平衡體系的受壓桿件可采用結(jié)構(gòu)鋼。拉索宜采用不銹鋼絞線、高強(qiáng)鋼絞線，可采用鋁包鋼絞線。鋼絞線的鋼絲直徑不宜小于1.2mm，鋼絞線直徑不宜小于8mm。采用結(jié)構(gòu)鋼和高強(qiáng)鋼絞線時(shí)，其表面應(yīng)作防腐涂層。    3與主體結(jié)構(gòu)的連接部位應(yīng)能適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)的位移，必要時(shí)設(shè)置彈簧機(jī)構(gòu)

54、和滑動(dòng)機(jī)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)和連接件應(yīng)能承受拉桿或拉索的預(yù)拉力和荷載作用。    4受壓桿件的長細(xì)比不應(yīng)大于150。    5拉桿不宜焊接；拉索可采用冷擠壓錨具連接，拉索不應(yīng)采用焊接。    6張拉桿索體系的預(yù)拉力最小值，應(yīng)能使拉桿或拉索在荷載和溫度變化下，保持一定的拉力儲備。7.2.4  索網(wǎng)    1.一般情況下宜雙向布索?？缍炔淮笥?5m時(shí)，可以采用單向布索。    2.索距不宜

55、大于2m，單片玻璃面積不宜大于3m2。    3.拉索宜采可不銹鋼絞線，可采用高強(qiáng)鋼絞線或鋁包鋼絞線。高強(qiáng)鋼絞線表面應(yīng)有防腐層。拉索直徑不宜小于12mm。    4.拉索端部應(yīng)采用冷擠壓錨具固定后，與邊緣構(gòu)件相連接。邊緣構(gòu)件應(yīng)能承受拉索的初拉力和荷載、溫度變化的拉力。錨具應(yīng)能調(diào)節(jié)索的預(yù)拉力。    5.拉索的初拉力應(yīng)能滿足拉索承載能力的要求。在荷載和溫度變化作用下，仍能保持最小的拉力，拉索不會松弛。    6.拉索應(yīng)與點(diǎn)支承爪具或夾板可

56、靠連結(jié)，并盡可能貼近面板。7.3  支承結(jié)構(gòu)計(jì)算7.3.1  內(nèi)力分析    單根構(gòu)件（梁、拱等）可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法直接進(jìn)行計(jì)算。    一般情況下支承鋼結(jié)構(gòu)采用計(jì)算機(jī)軟件分析，基本分析方法為有限元。柔性結(jié)構(gòu)分析時(shí)考慮幾何非線性。常用的國內(nèi)分析軟件有3D3S、MSGS、MSTCAD等；此外還廣泛采用國際通用軟件SAP、ANSYS、ETABS、MIDAS等。    大跨度的、形狀復(fù)雜的透光屋面，支承結(jié)構(gòu)宜采用兩個(gè)以上的軟件進(jìn)行對比分析。&

57、#160;   拱和單層網(wǎng)殼要特別注意在不對稱荷載、局部荷載下的穩(wěn)定性問題。7.3.2  截面設(shè)計(jì)    鋼結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017和冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50018進(jìn)行。    各種荷載和作用在構(gòu)件截面上產(chǎn)生的最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按（4）式進(jìn)行組合，組合后的應(yīng)力設(shè)計(jì)值 不應(yīng)大于材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f。7.3.3  撓度控制    由荷載和作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的撓度，應(yīng)按式（4）

58、進(jìn)行組合，垂直于屋面的撓度值df，不宜超過表7的限值df.lin。 表中，l為受力方向支承點(diǎn)的距離。當(dāng)為懸臂結(jié)構(gòu)時(shí)，l可取挑出長度的2倍。                            8  連接設(shè)計(jì)8.1  透光面板與支承結(jié)構(gòu)的連接  玻璃

59、面板和玻璃梁的連接    點(diǎn)支承面板通過爪具或夾板與玻璃梁采用螺栓連接，宜采用直徑不小于8mm的不銹鋼螺栓；連接板應(yīng)采用不銹鋼板，厚度不宜小于6mm。連接板與玻璃梁之間的接觸面可以打粘結(jié)膠。板縫間宜采用中性硅酮建筑密封膠填縫。    邊支承面板通過結(jié)構(gòu)膠與玻璃梁連接，膠縫受剪面的寬度CS應(yīng)按（14）、（15）式計(jì)算。用于夾層玻璃梁的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠應(yīng)為中性膠。8.1.2  面板和金屬支承結(jié)構(gòu)的連接    點(diǎn)支承透光面板的支承裝置（爪件或夾板）可以采用螺栓或焊縫與支承結(jié)構(gòu)連接。螺栓應(yīng)有防滑脫措施。    框支承透光面板通過耳板、壓板或掛鉤與支承結(jié)構(gòu)采用螺釘或螺栓連接。連接件的距離、螺栓螺釘?shù)闹睆胶蛿?shù)量由計(jì)算決定。螺栓孔、