體育館單坡采光頂設計計算書

1、正安體育館單坡采光頂設計計算書設計： 校對： 審核： 批準： 二一七年三月十五日目錄1 計算引用的規(guī)范、標準及資料11.1 幕墻及采光頂設計規(guī)范：11.2 建筑設計規(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 相關物理性能等級測試方法：31.9 建筑結構靜力計算手冊(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43 采光頂荷載計算43.1 玻璃采光頂?shù)暮奢d作用說明43.2 風荷載標準值計算53.3 風荷載設計值計算63.4 雪荷載標準值計算73.5 雪荷載設計值

2、計算73.6 采光頂構件自重荷載設計值73.7 采光頂坡面活荷載設計值74 選取計算荷載組合84.1 采光頂計算中的荷載組合方法84.2 風荷載標準為wk+情況下的荷載組合84.3 風荷載標準為wk-情況下的荷載組合94.4 極限狀態(tài)的荷載確定95 單坡采光頂主龍骨計算95.1 主龍骨荷載計算105.2 主龍骨的強度計算115.3 主龍骨的撓度計算116 單坡采光頂副龍骨計算126.1 副龍骨受力分析126.2 副龍骨的抗彎強度計算136.3 副龍骨的撓度計算137 采光頂玻璃的計算147.1 玻璃板塊荷載計算147.2 玻璃板塊荷載組合177.3 玻璃的強度計算187.4 玻璃的撓度計算20

3、8 附錄 常用材料的力學及其它物理性能22正安體育館·單坡采光頂設計計算書 單坡采光頂設計計算書1 計算引用的規(guī)范、標準及資料1.1 幕墻及采光頂設計規(guī)范：鋁合金結構設計規(guī)范 GB50429-2007玻璃幕墻工程技術規(guī)范 JGJ102-2003人造板材幕墻工程技術規(guī)范 JGJ336-2016建筑玻璃應用技術規(guī)程 JGJ113-2015建筑玻璃采光頂 JG/T231-2007坡屋面工程技術規(guī)范 GB50693-2011 建筑幕墻工程技術規(guī)范 DGJ08-56-20121.2 建筑設計規(guī)范：地震震級的規(guī)定 GB/T17740-1999中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 GB18306-2015鋼結構設

4、計規(guī)范 GB50017-2003高層建筑混凝土結構技術規(guī)程 JGJ3-2010高處作業(yè)吊藍 GB19155-2003工程抗震術語標準 JGJ/T97-2011混凝土結構后錨固技術規(guī)程 JGJ145-2013混凝土結構加固設計規(guī)范 GB50367-2013混凝土結構設計規(guī)范 GB50010-2010混凝土用膨脹型、擴孔型建筑錨栓 JG160-2004建筑材料放射性核素限量 GB6566-2010建筑防火封堵應用技術規(guī)程 CECS154：2003鋼結構焊接規(guī)范 GB50661-2011建筑工程抗震設防分類標準 GB50223-2008建筑結構荷載規(guī)范 GB50009-2012建筑結構可靠度設計統(tǒng)一

5、標準 GB50068-2001建筑抗震設計規(guī)范 GB50011-2010(2016年版)建筑設計防火規(guī)范 GB50016-2014建筑物防雷設計規(guī)范 GB50057-2010冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范 GB50018-2002民用建筑設計通則 GB50352-20051.3 鋁材規(guī)范：變形鋁及鋁合金化學成份 GB/T3190-2008建筑用隔熱鋁合金型材 JG175-2011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 GB

6、5237.4-2008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 GB5237.6-2012鋁及鋁合金彩色涂層板、帶材 YS/T431-2009鋁型材截面幾何參數(shù)算法及計算機程序要求 YS/T437-20091.4 玻璃規(guī)范：鍍膜玻璃 第1部分：陽光控制鍍膜玻璃 GB/T18915.1-2013鍍膜玻璃 第2部分：低輻射鍍膜玻璃 GB/T18915.2-2013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.

7、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(2014)壓花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-20121.5 鋼材規(guī)范：建筑結構用冷彎矩形鋼管 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/T3280-2015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

8、GB19154-2003彩色涂層鋼板和鋼帶 GB/T12754-2006低合金鋼焊條 GB/T5118-2012低合金高強度結構鋼 GB/T1591-2008建筑幕墻用鋼索壓管接頭 JG/T201-2007耐候結構鋼 GB/T4171-2008高碳鉻不銹鋼絲 YB/T096-2015合金結構鋼 GB/T3077-2015金屬覆蓋層鋼鐵制品熱鍍鋅層技術要求 GB/T13912-2002冷拔異形鋼管 GB/T3094-2012碳鋼焊條 GB/T5117-2012碳素結構鋼 GB/T700-2006碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋薄鋼板及鋼帶GB/T912-2008碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋厚鋼板及鋼

9、帶GB/T3274-2007優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼 GB/T699-20151.6 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建筑密封材料試驗方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封膠 JC/T885-2001建筑用硅酮結構密封膠 GB16776-2005建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品 GB/T19686

10、-2005建筑鋁合金型材用聚酰胺隔熱條 JG/T174-2014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度的測定 GB/T529-2008修補用天然橡膠膠粘劑 HG/T3318-2002中空玻璃用彈性密封膠 GB/T29755-2013中空玻璃用丁基熱熔密封膠 JC/T914-2014鋼結構防火涂料 GB14907-2002建筑表面用有機硅防水劑 JC/T902-20021.7 五金件規(guī)范：封閉型沉頭抽芯鉚釘 GB/T12616-2004封閉型平圓頭抽芯鉚釘 GB/T126

11、15-2004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緊固件機械性能不銹鋼螺母 GB/T3098.15-2014緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱 GB/T3098.6-2014緊固件機械性能抽芯鉚釘 GB/T3098.19-2004緊固件機械性能螺母、粗牙螺紋 GB/T3098.2-2015緊固件機械性能螺母、細牙螺紋 GB/T3098.4-2000緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱 GB/T3098.1-2010緊固件機械性能自攻螺釘 GB/T3098.5-2000緊固件術語盲鉚釘 GB/T3099.2-2004螺紋緊固件應

12、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電動采光排煙窗 JG189-20061.8 相關物理性能等級測試方法：玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗標準 JGJ/T139-2001玻璃幕墻光學性能 GB/T18091-2000彩色涂層鋼板和鋼帶試驗方法 GB/T13448-2006鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50205-2001混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50204-2015建筑防水材料老化試驗方法 GB/T18244-2000建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法 GB/T15227-2007建筑幕墻抗震性能振動

13、臺試驗方法 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)量驗收規(guī)范 GB50210-2001金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法 GB/T228.1-2010 1.9 建筑結構靜力計算手冊(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) 貴州貴陽地區(qū)；2.2 地面粗糙度分類等級 按建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2012) 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)； C類：指有密集建筑群的城市市區(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

14、分類標準，本工程按C類地形考慮。3 采光頂荷載計算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： 當采用單層玻璃時： 取400N/m2； 當采用中空及夾層玻璃時： 取500N/m2； 當采用中空夾層玻璃時： 取650N/m2； 當由于玻璃較厚或龍骨較重，按上面估算不適合的時候，由人工計算給定；本例計算?。?.00065MPa(按假設)；(2)風荷載：是垂直作用于采光頂表面的荷載，按GB50009采用； 對于采光頂結構，荷載作用復雜，并且可能有時風壓是正，而有時候是負，一定范圍內(nèi)的負

15、壓對結構是有利的！因此實際計算的時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； 在實際工程中，對上面的幾種荷載，考慮最不利組合，且雪荷載與活荷載不同時考慮。分項系數(shù)按以下參數(shù)取值： 永久荷載分項系數(shù)g取： 1.2 風荷載向下、自重不起控制作用時； 1.35 風荷載向下、自重起控制作用時； 1.0 風荷載向上時； 風荷載的分項系數(shù)?。簑：1.4 雪荷載的分項系數(shù)?。簊：1.4 活荷載的分項系數(shù)?。篽：1.43.2 風荷載標準值計算按建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-

16、2012)計算： wk=gzzs1w0 8.1.1-2GB50009-2012上式中： wk：作用在采光頂上的風荷載標準值(MPa)； Z：計算點標高：20m； gz：高度z處的陣風系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按以下公式計算： gz=1+2gI10(z/10)- 條文說明部分8.6.1GB50009-2012 其中A、B、C、D四類地貌類別截斷高度分別為：5m、10m、15m、30m； A、B、C、D四類地貌類別梯度高度分別為：300m、350m、450m、550m； 也就是： 對A類場地：當z>300m時，取z=300m，當z<5m時，取z=5m； 對B類場地：當z>350m

17、時，取z=350m，當z<10m時，取z=10m； 對C類場地：當z>450m時，取z=450m，當z<15m時，取z=15m； 對D類場地：當z>550m時，取z=550m，當z<30m時，取z=30m； g：峰值因子，按GB50009-2012取2.5； I10：10m高名義湍流度，對應A、B、C、D地面粗糙度，可分別取0.12、0.14、0.23和0.39； ：地面粗糙度指數(shù)，對應A、B、C、D地面粗糙度，可分別取0.12、0.15、0.22和0.30；對于C類地形，20m高度處的陣風系數(shù)為： gz=1+2×2.5×0.23×(

18、20/10)-0.22=1.9874 z：風壓高度變化系數(shù)； 根據(jù)不同場地類型,按建筑結構荷載規(guī)范條文說明部分8.2.1提供的公式計算： A類場地：zA=1.284×(z/10)0.24 B類場地：zB=1.000×(z/10)0.30 C類場地：zC=0.544×(z/10)0.44 D類場地：zD=0.262×(z/10)0.60 公式中的截斷高度和梯度高度與計算陣風系數(shù)時相同，也就是： 對A類場地：當z>300m時，取z=300m，當z<5m時，取z=5m； 對B類場地：當z>350m時，取z=350m，當z<10m時，取z

19、=10m； 對C類場地：當z>450m時，取z=450m，當z<15m時，取z=15m； 對D類場地：當z>550m時，取z=550m，當z<30m時，取z=30m；對于C類地形，20m高度處風壓高度變化系數(shù)： z=0.544×(20/10)0.44=0.738 按建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.3條：計算圍護結構及其連接的風荷載時，可按下列規(guī)定采用局部體型系數(shù)s1： 1 封閉矩形平面房屋的墻面及屋面可按表8.3.3-1的規(guī)定采用； 2 檐口、雨篷、遮陽板、邊棱處的裝飾條等突出構件，取-2.0； 3 其它房屋和構筑物可按本規(guī)范第8.3.1條規(guī)

20、定體型系數(shù)的1.25倍取值。 按建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.4條：計算非直接承受風荷載的圍護構件風荷載時，局部體型系數(shù)可按構件的從屬面積折減，折減系數(shù)按下列規(guī)定采用： 1 當從屬面積不大于1m2時，折減系數(shù)取1.0； 2 當從屬面積大于或等于25m2時，對墻面折減系數(shù)取0.8，對局部體型系數(shù)絕對值大于1.0的屋面區(qū)域折減系數(shù)取0.6，對其它屋面區(qū)域折減系數(shù)取1.0； 3 當從屬面積大于1m2且小于25m2時，墻面和絕對值大于1.0的屋面局部體型系數(shù)可采用對數(shù)插值，即按下式計算局部體型系數(shù)： s1(A)=s1(1)+s1(25)-s1(1)logA/1.4 8.3.4GB5

21、0009-2012 考慮到采光頂?shù)奶厥庑再|(zhì)：該處的建筑結構比較復雜，作為屋面結構又與人們的生命安全密切相關，很難每個工程都做風洞實驗來準確決定荷載，而常規(guī)采光結構的風載本身就不大，所以在計算中沒有按從屬面積進行插值折減，而采用了s1(1)值。 按建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012第8.3.5條：計算圍護結構風荷載時，建筑物內(nèi)部壓力的局部體型系數(shù)可按下列規(guī)定采用： 1 封閉式建筑物，按其外表面風壓的正負情況取-0.2或0.2； 2 僅一面墻有主導洞口的建筑物： 當開洞率大于0.02且小于或等于0.10時，取0.4s1； 當開洞率大于0.10且小于或等于0.30時，取0.6s1； 當開洞率大

22、于0.30時，取0.8s1； 3 其它情況，應按開放式建筑物的s1取值； 注：1：主導洞口的開洞率是指單個主導洞口與該墻面全部面積之比； 2：s1應取主導洞口對應位置的值； 按如上說明，根據(jù)計算點體型位置，并依據(jù)實際結構分別考慮其最大和最小兩種情況按規(guī)范選取，對本例，分別取0、0； w0：基本風壓值(MPa)，根據(jù)現(xiàn)行建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012附表E.5，按重現(xiàn)期50年，貴州貴陽地區(qū)取0.0003MPa； wk+：比較大的風荷載體型系數(shù)情況下的風荷載標準值； wk-：比較小的風荷載體型系數(shù)情況下的風荷載標準值； wk+=gzzs1+w0 =1.9874×0.738

23、15;0×0.0003 =0MPa wk-=gzzs1-w0 =1.9874×0.738×0×0.0003 =0MPa3.3 風荷載設計值計算 w+：比較大的風荷載體型系數(shù)情況下的風荷載設計值； w-：比較小的風荷載體型系數(shù)情況下的風荷載設計值； wk+：比較大的風荷載體型系數(shù)情況下的風荷載標準值； wk-：比較小的風荷載體型系數(shù)情況下的風荷載標準值； w+=1.4×wk+ =1.4×0 =0MPa w-=1.4×wk- =1.4×0 =0MPa3.4 雪荷載標準值計算 Sk：作用在采光頂上的雪荷載標準值(MPa)

24、 S0：基本雪壓，根據(jù)現(xiàn)行建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012取值：0.0002MPa. r：屋面積雪分布系數(shù)，按表7.2.1GB50009-2012，為0.85。 根據(jù)建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012公式7.1.1屋面雪荷載標準值為： Sk=r×S0 =0.85×0.0002 =0.00017MPa3.5 雪荷載設計值計算 S：雪荷載設計值(MPa)； S=1.4×Sk =1.4×0.00017 =0.000238MPa3.6 采光頂構件自重荷載設計值 G：采光頂構件自重荷載設計值(MPa)； Gk：采光頂結構平均自重取0.00065MPa

25、；當永久荷載不起控制作用時： G=1.2×Gk =1.2×0.00065 =0.00078MPa當永久荷載起控制作用時： G=1.35×Gk =1.35×0.00065 =0.000878MPa3.7 采光頂坡面活荷載設計值 Q：采光頂坡面活荷載設計值(MPa)； Qk：采光頂坡面活荷載標準值?。?.0005MPa； Q=1.4×Qk =1.4×0.0005 =0.0007MPa4 選取計算荷載組合4.1 采光頂計算中的荷載組合方法 在實際工程的采光頂結構計算中，對上面的幾種荷載，考慮最不利組合，有下面幾種方式，取用其最大值： 1：考

26、慮正風壓時： a.當永久荷載起控制作用的時候，按下面公式進行荷載組合： S=1.35Gk+0.6×1.4wk+0.7×1.4Sk(或Qk) b.當永久荷載不起控制作用的時候，按下面公式進行荷載組合： S=1.2Gk+1.4wk+0.7×1.4Sk(或Qk) (風荷載為第一可變荷載時)； S=1.2Gk+1.4Sk(或Qk)+0.6×1.4wk (風荷載非第一可變荷載時)； 2：考慮負風壓時： 按下面公式進行荷載組合： S=1.0Gk+1.4wk特殊說明 ： 1：雪荷載與活荷載不同時考慮，根據(jù)計算點體型位置，風載可能為正、負或0。因為負風壓在某些情況下對結

27、構反而是有利的，所以如果絕對值最大的情況是負數(shù)狀態(tài)下產(chǎn)生的，還要計算風載為正(或零)時的情況，需要分別計算兩種狀態(tài)，并以其最危險狀態(tài)來設計結構及選取材料。 2：對于采光頂?shù)娘L荷載，具體地說，有如下幾種工況可能： a.體型系數(shù)都為正，在這種情況下，因為涉及到哪個荷載是第一可變荷載，所以也要分別計算； b.體型系數(shù)一正一負，這種情況下無法簡單判定哪種最為危險，要分別計算之后才能確定； c.體型系數(shù)為雙負，這種情況下需要考慮絕對值最大的情況下的荷載組合，還要考慮一種零風壓的時候的荷載組合； d.體型系數(shù)只有負向，則同時要考慮零風壓的情況的荷載組合； 3：后面計算部分的wk+與wk-只是表示兩種極限情

28、況，不表示正負關系，在實際工程中，有如下幾種可能： a.當兩種工況都為正壓的時候，wk+表示風荷載體型系數(shù)較大一種情況，wk-則表示較小一種； b.當兩種工況一正一負的時候，wk+表示正風壓，wk-表示為負風壓； c.當兩種工況都為負的時候，wk+按零風壓取值，wk-表示為絕對值最大的負風壓；4.2 風荷載標準為wk+情況下的荷載組合 取自重、風荷載和活荷載組合： 第一可變荷載為：風荷載 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)?。篻：1.0 風荷載的組合值系數(shù)取：w：0.6 雪荷載的組合值系數(shù)?。簊：0 活荷載的組合值系數(shù)?。篽：0.7 qA1：該情況下作用在采光頂

29、表面的荷載設計值組合(MPa)；先取自重和風荷載組合： G+w=0.000878+0.6×0 =0.000878MPa轉(zhuǎn)化為垂直于水平面的荷載： 0.000878/cos30°=0.001014MPa再與活荷載組合，得： qA1=(0.001014+0.7×0.0007)×cos30° =0.001303MPa4.3 風荷載標準為wk-情況下的荷載組合 取自重、風荷載和活荷載組合： 第一可變荷載為：風荷載 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 風荷載的組合值系數(shù)?。簑：0.6 雪荷載的組合值系數(shù)?。簊

30、：0 活荷載的組合值系數(shù)?。篽：0.7 qA2：該種情況下作用在采光頂表面的荷載設計值組合(MPa)；先取自重和風荷載組合： G+w=0.000878+0.6×0 =0.000878MPa轉(zhuǎn)化為垂直于水平面的荷載： 0.000878/cos30°=0.001014MPa再與活荷載組合，得： qA2=(0.001014+0.7×0.0007)×cos30° =0.001303MPa4.4 極限狀態(tài)的荷載確定 對比qA1和qA2，可以看到wk-情況下是結構的最不利情況，結構計算應該以此進行。5 單坡采光頂主龍骨計算基本參數(shù)： 1：L=4000mm；

31、 2：=30°； 3：分格寬度：B=1500mm； 4：型材選擇： 材料名稱：鋼管120×80×6，Q235； 截面面積A：2256mm2； 抗彎矩W：73030mm3； 慣性矩I：4381600mm4； 單坡采光頂?shù)闹鼾埞窃O計計算，受力單元的主龍骨用斜梁計算簡圖分析內(nèi)力，并按壓彎構件驗算截面強度。計算模型如下：5.1 主龍骨荷載計算(1)荷載標準值組合：取自重、風荷載和活荷載設計值組合。 qkA：作用在采光頂表面的荷載標準值組合(MPa)； qk：作用在采光頂表面的線荷載標準值組合(N/mm)； B：分格寬度(mm)；先取自重和風荷載組合： Gk+wk=0.00

32、065+0.6×0 =0.00065MPa轉(zhuǎn)化為垂直于水平面的荷載： 0.00065/cos30°=0.000751MPa再與活荷載組合，得： qkA=(0.000751+0.7×0.0005)×cos30° =0.000953MPa qk=qkA×B =0.000953×1500 =1.43N/mm(2)荷載設計值組合：取自重、風荷載和活荷載設計值組合。 qA：作用在采光頂表面的荷載設計值組合(MPa)； q：作用在采光頂表面的線荷載設計值組合(N/mm)； B：分格寬度(mm)；先取自重和風荷載組合： G+w=0.000

33、878+0.6×0 =0.000878MPa轉(zhuǎn)化為垂直于水平面的荷載： 0.000878/cos30°=0.001014MPa再與活荷載組合，得： qA=(0.001014+0.7×0.0007)×cos30° =0.001303MPa q=qA×B =0.001303×1500 =1.954N/mm5.2 主龍骨的強度計算校核依據(jù)： =N/A+M/Wf單坡采光頂?shù)淖畲髲澗卦诳缰校?f：選擇的龍骨材料的強度設計值(MPa)； L1：斜梁長度(mm)； ：采光頂與水平面的夾角(度)； NL/2：跨中截面的軸力(N)； ML/2

34、：跨中截面的彎矩(N·mm)； L1=L/cos =4000/0.866 =4618.9376mm ML/2=qL12/8 =1.954×4618.93762/8 =5210972.277N·mm NL/2=q×L1sin/2 =1.954×4618.9376×0.5/2 =2256.351N 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)： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范GB 50018-2002，取1.00；對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對于鋁合

35、金龍骨，按最新鋁合金結構設計規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； =NL/2/A+ML/2/W =2256.351/2256+5210972.277/1.05/73030 =68.956MPaf=215MPa(Q235)所以，材料的強度滿足設計要求！5.3 主龍骨的撓度計算 df=5qkL14/384EIdf,lim 其中： df：斜梁的撓度計算值(mm)； qk：作用在采光頂表面的線荷載標準值組合(N/mm)； L1：斜梁長度(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，對鋼材取跨度的1/250，對鋁材取跨度的1/180(不上

36、人屋面)及1/200(上人屋面)； df,lim=L1/250=18.476mm df=5qkL14/384EI =5×1.43×4618.93764/384/206000/4381600 =9.39mm 9.39mm18.476mm所以，撓度滿足要求！6 單坡采光頂副龍骨計算基本參數(shù)： 1：副龍骨跨度：B=1500mm； 2：副龍骨上分格高：H1=1600mm； 副龍骨下分格高：H2=1600mm； 3：副龍骨計算間距：H=1600mm； 4：型材選擇： 材料名稱：鋼管80×80×4，Q235； 抗彎矩Wx：29350mm3； 抗彎矩Wy：29350m

37、m3； 慣性矩Ix：1173800mm4； 慣性矩Iy：1173800mm4；6.1 副龍骨受力分析(1)副龍骨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準值(N/mm)； H1：副龍骨上分格高(mm)； qxk=(Gk+0.7×Qk)×H1×sin =(0.00065+0.7×0.0005)×1600×sin =0.8N/mm qx：平行于玻璃平面的線組合荷載設計值(N/mm)； H1：副龍骨上分格高(mm)； qx=(G+0.7×Q)×H1×s

38、in =(0.000878+0.7×0.0007)×1600×sin =1.094N/mm Mx：副龍骨在平行于玻璃平面的組合荷載作用下的彎矩(N·mm)； B：副龍骨跨度(mm)； Mx=qxB2/8 =1.094×15002/8 =307687.5N·mm(2)副龍骨在垂直于玻璃平面的組合荷載作用下的彎矩(取風、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準值組合(MPa)； qyk：作用在采光頂表面的線荷載標準值組合(N/mm)； B：副龍骨跨度(mm)； H：副龍骨計算間

39、距(mm)； qyk=qkAB =0.000953×1500 =1.43N/mm qA：作用在采光頂表面的荷載設計值組合(MPa)； qy：作用在采光頂表面的線荷載設計值組合(N/mm)； qy=qAB =0.001303×1500 =1.954N/mm My：副龍骨在垂直于玻璃平面的組合荷載作用下的彎矩(N·mm)； B：副龍骨跨度(mm)； My=qyB2/12 =1.954×15002/12 =366375N·mm6.2 副龍骨的抗彎強度計算按副龍骨抗彎強度計算公式，應滿足： Mx/xWnx+My/yWnyf 6.2.4JGJ102-20

40、03上式中： Mx：副龍骨繞X軸方向的彎矩設計值(N·mm)； My：副龍骨繞Y軸方向的彎矩設計值(N·mm)； Wnx：副龍骨繞X軸方向的凈截面抵抗矩(mm3)； Wny：副龍骨繞Y軸方向的凈截面抵抗矩(mm3)； x，y：塑性發(fā)展系數(shù)： 對于冷彎薄壁型鋼龍骨，按冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范GB 50018-2002，取1.00；對于熱軋型鋼龍骨，按JGJ133或JGJ102規(guī)范,取1.05； 對于鋁合金龍骨，按最新鋁合金結構設計規(guī)范GB 50429-2007，取1.00； f：型材的抗彎強度設計值，取215MPa。 Mx/xWnx+My/yWny=307687.5/1.05

41、/29350+366375/1.05/29350 =21.873MPa215MPa(Q235)副龍骨抗彎強度滿足要求。6.3 副龍骨的撓度計算(1)副龍骨在平行于采光頂表面方向的撓度計算： dfx：副龍骨在平行于采光頂表面方向的撓度計算值(mm)； E：型材的彈性模量(MPa)，取206000MPa； Ix：繞X軸慣性矩(mm4)； dfx=5qxkB4/384EIx =5×0.8×15004/384/206000/1173800 =0.218mm(2)副龍骨在垂直于采光頂表面方向的撓度計算： dfy：副龍骨在垂直于采光頂表面方向的撓度計算值(mm)； E：型材的彈性模量(

42、MPa)，對取206000MPa； Iy：繞Y軸慣性矩(mm4)； dfy=qykB4/120EIy =1.43×15004/120/206000/1173800 =0.249mm df,lim：按規(guī)范要求，副龍骨的撓度限值(mm)； 按相關規(guī)范： 鋁材副龍骨的相對撓度不應大于跨度的1/180； 鋼材副龍骨的相對撓度不應大于跨度的1/250； df,lim=B/250=1500/250=6mm因此： 副龍骨在平行于采光頂表面方向的撓度滿足規(guī)范要求； 副龍骨在垂直于采光頂表面方向的撓度滿足規(guī)范要求；7 采光頂玻璃的計算基本參數(shù)： 1：計算點標高：20m； 2：板面尺寸：寬×高

43、=B×H=1500mm×1800mm； 3：玻璃配置：中空+內(nèi)夾層玻璃：8+8+PVB+8mm； 4：玻璃形式：中空+內(nèi)夾層；模型簡圖為：7.1 玻璃板塊荷載計算(1)外片玻璃自重荷載標準值： GAk1：外片玻璃自重標準值(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計值： GA1：外片玻璃自重設計值(僅指玻璃)(MPa)； GAk1：外片玻璃自重標準值(僅指玻璃)(MPa)； GA1=1×GAk1 =1&

44、#215;0.000205 =0.000205MPa(3)內(nèi)片玻璃自重荷載標準值： GAk2：內(nèi)片玻璃自重標準值(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)片玻璃自重荷載設計值： GA2：內(nèi)片玻璃自重設計值(僅指玻璃)(MPa)； GAk2：內(nèi)片玻璃自重標準值(僅指玻璃)(MPa)； GA2=1×GAk2 =1×0.000205 =0.000205MPa(5)中片玻璃自重荷載標準值： GAk3：中片玻璃自重標準值(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×t3 =0.0000256×8 =0.000205MPa(6)中片玻璃自重荷載設計值： GA3：中片玻璃自重設計值(僅指玻璃)(MPa)； GAk3：中片玻璃自重標準值(僅指玻璃)(MPa)； GA3=1×GAk3 =1×0.000205 =0.000205MPa(7)分配到內(nèi)、外、中三片玻璃上的風荷載標準值： wk1：分配到外片玻璃上的風荷載標準值(MPa)；