娛樂中心采光頂計(jì)算書

1、五家渠金碧天下C區(qū)娛樂中心屋面采光頂四角椎采光頂設(shè)計(jì)計(jì)算書設(shè)計(jì)： 校對(duì)： 審核： 批準(zhǔn)： 深圳遠(yuǎn)鵬裝飾設(shè)計(jì)工程有限公司二一二年八月十七日目錄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)

2、計(jì)值計(jì)算63.4 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(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 四角錐采光頂桿件計(jì)算85.1 桿件荷載計(jì)算95.2 桿件的強(qiáng)度計(jì)算106 采光頂玻璃的計(jì)算116.1 玻璃板塊荷載計(jì)算116.2 玻璃板塊荷載組合146.3 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算156.4 玻璃的撓度計(jì)算177 附錄 常用材料的力學(xué)及其它物理性能19五家渠金碧天下C區(qū)娛樂中心屋面采光頂·四角椎采光頂設(shè)計(jì)計(jì)算書 深圳遠(yuǎn)鵬裝飾設(shè)

3、計(jì)工程有限公司四角椎采光頂設(shè)計(jì)計(jì)算書1 計(jì)算引用的規(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/T231-2007坡屋面工程技術(shù)規(guī)范 GB50693-2011 1.2 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)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 JGJ3-2010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-

4、2010混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程 JGJ145-2004混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50367-2006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

5、防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50057-2010冷彎薄壁型鋼結(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 GB5237.5-200

6、8鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材 GB5237.6-2004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

7、分：鋼化玻璃 GB15763.2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2009半鋼化玻璃 GB/T17841-2008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

8、-2000擦窗機(jī) GB19154-2003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/T5117-1995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)

9、鋼熱軋厚鋼板及鋼帶GB/T3274-2007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工業(yè)用橡膠板 GB/T5574-2008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、礦渣棉絕熱制品 G

10、B/T19686-2005建筑用硬質(zhì)塑料隔熱條 JG/T174-2005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)度的測定 GB/T529-1999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/T914-2003鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB14907-2002建筑表面用有機(jī)硅防水劑 JC/T902-20021.7 五金件規(guī)范：封閉型沉頭抽芯鉚釘 GB

11、/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/T3098.5-2000

12、緊固件術(shù)語盲鉚釘 GB/T3099.2-2004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(2011版)建筑防水材料老化試驗(yàn)方法 GB/T18244-2000建筑幕墻氣密、

13、水密、抗風(fēng)壓性能檢測方法 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) 五家渠地區(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

14、市區(qū)； 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?。?.0006MPa(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

15、復(fù)雜，并且可能有時(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)?。篽：1.4 組合值系數(shù)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：0.6 雪荷載的組合值系數(shù)

16、?。簊：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：28m； gz：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,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類場地： gz=0.92×(1+2f) 其中：f=0.387×(Z/10)-0.12 B類場地： gz=0.89×(1+2f) 其

17、中：f=0.5(Z/10)-0.16 C類場地： gz=0.85×(1+2f) 其中：f=0.734(Z/10)-0.22 D類場地： gz=0.80×(1+2f) 其中：f=1.2248(Z/10)-0.3對(duì)于C類地形，28m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)=1.8449 z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計(jì)算： A類場地： 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類場地： z=(Z/10)0.

18、32 當(dāng)Z>350m時(shí)，取Z=350m，當(dāng)Z<10m時(shí)，取Z=10m； C類場地： 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，28m高度處風(fēng)壓高度變化系數(shù)： z=0.616×(Z/10)0.44=0.969 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0.2、-0.5； 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(全國基本風(fēng)壓分布圖)中數(shù)值采用，按重現(xiàn)期50年，五家渠地區(qū)取0.0006MPa； 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 =1.8449×0.969×0.2×0.0006 =0.000215MPa wk-=gzzs1-w0 =1.8449×0.969×(-0.5)×0.0006 =-0.000536MPa3.3 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； w+=

22、1.4×wk+ =1.4×0.000215 =0.000301MPa w-=1.4×wk- =1.4×(-0.000536) =-0.00075MPa3.4 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，五家渠地區(qū)50年一遇最大積雪的自重：0.0008MPa. r：屋面積雪分布系數(shù)，按表6.2.1GB50009-2001，為1.4。 根據(jù)<<建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范>>GB50009-2001公式6.1.1屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)

23、值為： Sk=r×S0 =1.4×0.0008 =0.00112MPa3.5 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 =1.4×0.00112 =0.001568MPa3.6 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0.0006MPa； G=1.2×Gk =1.2×0.0006 =0.00072MPa3.7 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、雪荷載和風(fēng)荷載組合： 第一可變荷載為：雪荷載 第二可變荷載為：風(fēng)荷載所以，組合值系數(shù)依次為： 永久荷載組合值系數(shù)?。篻：1.0 風(fēng)荷載的組合值系數(shù)?。簑：0.6 雪荷載的組合值系數(shù)?。簊：1 活荷載的組合值系數(shù)?。篽：0

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=0.00072+0.6×0.000301 =0.000901MPa轉(zhuǎn)化為垂直于水平面的荷載： 0.000901/cos34.8°=0.001097MPa再與雪荷載組合，得： qA1=0.001097+1×0.001568 =0.002665MPa4.2 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)為wk-情況下的荷載組合 在這種取自重、雪荷載和風(fēng)荷載組合： 第一可變荷載為：雪荷載 第二可變荷載為：風(fēng)荷載所以，組合值系數(shù)依次為： 永久荷載組合值系數(shù)取

26、：g：1.0 風(fēng)荷載的組合值系數(shù)?。簑：0.6 雪荷載的組合值系數(shù)取：s：1 活荷載的組合值系數(shù)?。篽：0 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=0.00072+0.6×(-0.00075) =0.00027MPa轉(zhuǎn)化為垂直于水平面的荷載： 0.00027/cos34.8°=0.000329MPa再與雪荷載組合，得： qA2=0.000329+1×0.001568 =0.001897MPa4.3 極限狀態(tài)的荷載確定 對(duì)比qA1和qA2，可以看到wk

27、+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 四角錐采光頂桿件計(jì)算基本參數(shù)： 1：單錐邊長：a=4000mm； 2：坡面與水平面的夾角：34.8°； 3：型材選擇： 材料名稱：鋼管80×80×5，Q235； 截面面積A：1500mm2； 抗彎矩W：35312mm3； 四角錐采光頂?shù)臈U件設(shè)計(jì)計(jì)算，可將受力桿件簡化為承受兩個(gè)三角荷載的直線三鉸拱分析內(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 桿件荷載計(jì)算(1)基本幾何尺寸的確定： ：桿件與水平面的夾角(度)； h：錐體高度(mm)； a：單錐邊長(mm)； L：計(jì)算模型中的總跨度(mm)； tan=t

28、an34.8°×1.414/2 =26.168° h=a/2×tan34.8° =1390.036mm L=a×1.414 =5656mm(2)荷載的計(jì)算：計(jì)算取自重、雪荷載和風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值組合。 qA：作用在采光頂表面的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa)； q：作用在采光頂桿件上的線荷載設(shè)計(jì)值組合(N/mm)；先取自重和風(fēng)荷載組合： G+w=0.00072+0.6×0.000301 =0.000901MPa轉(zhuǎn)化為垂直于水平面的荷載： 0.000901/cos34.8°=0.001097MPa再與雪荷載組合，得： qA=0.0

29、01097+1×0.001568 =0.002665MPa q=qA×(a/2×0.707/2) =0.002665×(4000/2×0.707×2) =7.537N/mm5.2 桿件的強(qiáng)度計(jì)算校核依據(jù)： =N/A+M/Wf四角錐采光頂?shù)淖畲髲澗卦诳偪玳LL的四分之一處： Mc0：跨中彎矩(N·mm)； H：推力(N)； Mc0=qL2/16 =7.537×56562/16 =15069447.652N·mm H=Mc0/h =15069447.652/1390.036 =10841.048N驗(yàn)算截面處的受

30、力分析： M0.25L0：代梁彎矩(N·mm)； M0.25L：驗(yàn)算截面的彎矩(N·mm)； V0.25L0：驗(yàn)算截面的代梁剪力(N)； N0.25L：驗(yàn)算截面軸力(N)； Y0.25L：驗(yàn)算截面處與A(B)點(diǎn)的垂直高度(mm)； Y0.25L=h/2=1390.036/2=695.018mm M0.25L0=qL2/48×(3-8×0.25×0.25) =7.537×56562/48×2.5 =12557873.043N·mm M0.25L=M0.25L0-HY0.25L =12557873.043-10841.

31、048×695.018 =5023149.544N·mm V0.25L0=qL/4×(1-8×0.25×0.25) =7.537×5656/4×0.5 =5328.659N N0.25L=-V0.25L0sin-Hcos =-5328.659×0.441-10841.048×0.898 =-12085.2N ：計(jì)算截面的強(qiáng)度計(jì)算值(MPa)； f：選擇的龍骨材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)； A：選取材料的截面面積(mm2)； W：選取材料的截面抗彎矩(mm3)； ：塑性發(fā)展系數(shù)： 對(duì)于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎

32、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； =N0.25L/A+M0.25L/W =12085.2/1500+5023149.544/1.05/35312 =143.533MPaf=215MPa(Q235)所以，材料的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求！6 采光頂玻璃的計(jì)算基本參數(shù)： 1：計(jì)算點(diǎn)標(biāo)高：28m； 2：板面尺寸：寬×高=B×H=1198mm×1460mm； 3：玻璃配置：中空+內(nèi)夾層玻璃：6+6+PVB+6m

33、m； 4：玻璃形式：中空+內(nèi)夾層；模型簡圖為：6.1 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 =0.0000256×6 =0.000154MPa(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 =1.2×0.000154 =0.000185MPa(3)內(nèi)片玻璃自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值： GAk2：內(nèi)片玻璃自

34、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 =0.0000256×6 =0.000154MPa(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 =1.2×0.000154 =0.000185MPa(5)中片玻璃自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值： GAk3：中片玻璃自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)； t3：中片玻璃厚度(mm)； g：玻璃的體積密度(N/mm3)； GAk3=g×

35、;t3 =0.0000256×6 =0.000154MPa(6)中片玻璃自重荷載設(shè)計(jì)值： GA3：中片玻璃自重設(shè)計(jì)值(僅指玻璃)(MPa)； GAk3：中片玻璃自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)； GA3=1.2×GAk3 =1.2×0.000154 =0.000185MPa(7)分配到內(nèi)、外、中三片玻璃上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： wk1：分配到外片玻璃上的風(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)； wk3：分配到中片玻璃上的風(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)；

36、 t3：中片玻璃厚度(mm)； wk1=1.1×wk×t13/(t13+t23+t33) =0.000079MPa wk2=wk×t23/(t13+t23+t33) =0.000072MPa wk3=wk×t33/(t13+t23+t33) =0.000072MPa(8)分配到內(nèi)、外、中三片玻璃上的風(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)； w3：分配到中片玻璃上的風(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)； t3

37、：中片玻璃厚度(mm)； w1=1.1×w×t13/(t13+t23+t33) =0.00011MPa w2=w×t23/(t13+t23+t33) =0.0001MPa w3=w×t33/(t13+t23+t33) =0.0001MPa(9)分配到內(nèi)、外、中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)； Sk3：分配到中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)； t3：中片玻璃厚度(mm)

38、； Sk1=1.1×Sk×t13/(t13+t23+t33) =0.000411MPa Sk2=Sk×t23/(t13+t23+t33) =0.000373MPa Sk3=Sk×t33/(t13+t23+t33) =0.000373MPa(10)分配到內(nèi)、外、中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)； S2：分配到內(nèi)片玻璃上的雪荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； S3：分配到中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)； t3：中片玻璃厚度(mm)； S

39、1=1.1×S×t13/(t13+t23+t33) =0.000575MPa S2=S×t23/(t13+t23+t33) =0.000523MPa S3=S×t33/(t13+t23+t33) =0.000523MPa(11)分配到內(nèi)、外、中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)； Qk3：分配到中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)； t3：中片玻璃厚度(mm)； Qk1=1.

40、1×Qk×t13/(t13+t23+t33) =0.000183MPa Qk2=Qk×t23/(t13+t23+t33) =0.000167MPa Qk3=Qk×t33/(t13+t23+t33) =0.000167MPa(12)分配到內(nèi)、外、中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)； Q3：分配到中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)； t3：中片玻璃厚度(mm)； Q1=1.1

41、15;Q×t13/(t13+t23+t33) =0.000257MPa Q2=Q×t23/(t13+t23+t33) =0.000233MPa Q3=Q×t33/(t13+t23+t33) =0.000233MPa6.2 玻璃板塊荷載組合玻璃板塊的受力組合采用自重、風(fēng)荷載和雪荷載組合。(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=0.6×0.000079+0.000154 =0

42、.000201MPa再與雪荷載組合，得： qk1=0.000201+1×0.000411×Cos =0.000539MPa(2)外片玻璃荷載設(shè)計(jì)值組合： q1：分配到外片上的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa)； w1：分配到外片上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； GA1：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： w1+GA1=0.6×0.00011+0.000185 =0.000251MPa再與雪荷載組合，得： q1=0.000251+1×0.000575×Cos =0.000723MPa(3)內(nèi)片玻璃荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合： qk2：分配到

43、內(nèi)片上的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)； wk2：分配到內(nèi)片上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； GAk2：內(nèi)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： wk2+GAk2=0.6×0.000072+0.000154 =0.000197MPa再與雪荷載組合，得： qk2=0.000197+1×0.000373×Cos =0.000503MPa(4)內(nèi)片玻璃荷載設(shè)計(jì)值組合： q2：分配到內(nèi)片上的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa)； w2：分配到內(nèi)片上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； GA2：內(nèi)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： w2+GA2=0.

44、6×0.0001+0.000185 =0.000245MPa再與雪荷載組合，得： q2=0.000245+1×0.000523×Cos =0.000675MPa(5)中片玻璃荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合： qk3：分配到中片上的荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合(MPa)； wk3：分配到中片上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)； GAk3：中片玻璃自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)； 先取自重和風(fēng)荷載組合： wk3+GAk3=0.6×0.000072+0.000154 =0.000197MPa再與雪荷載組合，得： qk3=0.000197+1×0.000373×Cos =0.000503MPa(6)中片玻璃荷載設(shè)計(jì)值組合： q3：分配到中片上的荷載設(shè)計(jì)值組合(MPa)； w3：分配到中片上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值(MPa)； GA3：中片玻璃自重標(biāo)準(zhǔn)值(僅指玻璃)(MPa)； 先取自重和風(fēng)荷載組合： w3+GA3=0.6×0.0001+0.000185 =0.000245MPa再與雪荷載組合，得： q3=0.000245+1×0.000523×Cos =0.000675MPa6.3 玻璃的強(qiáng)度計(jì)算 校核依據(jù)：fg(1)外片校核： 1：外片玻璃的計(jì)算參數(shù)； 1：外片玻璃的折減系數(shù)； qk1：作用在外片玻璃上的荷載