体育馆单坡采光顶设计计算书

1、正安体育馆单坡采光顶设计计算书设计： 校对： 审核： 批准： 二一七年三月十五日目录1 计算引用的规范、标准及资料11.1 幕墙及采光顶设计规范：11.2 建筑设计规范：11.3 铝材规范：11.4 玻璃规范：21.5 钢材规范：21.6 胶类及密封材料规范：31.7 五金件规范：31.8 相关物理性能等级测试方法：31.9 建筑结构静力计算手册(第二版)41.10 土建图纸：42 基本参数42.1 采光顶所在地区42.2 地面粗糙度分类等级43 采光顶荷载计算43.1 玻璃采光顶的荷载作用说明43.2 风荷载标准值计算53.3 风荷载设计值计算63.4 雪荷载标准值计算73.5 雪荷载设计值

2、计算73.6 采光顶构件自重荷载设计值73.7 采光顶坡面活荷载设计值74 选取计算荷载组合84.1 采光顶计算中的荷载组合方法84.2 风荷载标准为wk+情况下的荷载组合84.3 风荷载标准为wk-情况下的荷载组合94.4 极限状态的荷载确定95 单坡采光顶主龙骨计算95.1 主龙骨荷载计算105.2 主龙骨的强度计算115.3 主龙骨的挠度计算116 单坡采光顶副龙骨计算126.1 副龙骨受力分析126.2 副龙骨的抗弯强度计算136.3 副龙骨的挠度计算137 采光顶玻璃的计算147.1 玻璃板块荷载计算147.2 玻璃板块荷载组合177.3 玻璃的强度计算187.4 玻璃的挠度计算20

3、8 附录 常用材料的力学及其它物理性能22正安体育馆·单坡采光顶设计计算书 单坡采光顶设计计算书1 计算引用的规范、标准及资料1.1 幕墙及采光顶设计规范：铝合金结构设计规范 GB50429-2007玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003人造板材幕墙工程技术规范 JGJ336-2016建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2015建筑玻璃采光顶 JG/T231-2007坡屋面工程技术规范 GB50693-2011 建筑幕墙工程技术规范 DGJ08-56-20121.2 建筑设计规范：地震震级的规定 GB/T17740-1999中国地震动参数区划图 GB18306-2015钢结构设

4、计规范 GB50017-2003高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2010高处作业吊蓝 GB19155-2003工程抗震术语标准 JGJ/T97-2011混凝土结构后锚固技术规程 JGJ145-2013混凝土结构加固设计规范 GB50367-2013混凝土结构设计规范 GB50010-2010混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓 JG160-2004建筑材料放射性核素限量 GB6566-2010建筑防火封堵应用技术规程 CECS154：2003钢结构焊接规范 GB50661-2011建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008建筑结构荷载规范 GB50009-2012建筑结构可靠度设计统一

5、标准 GB50068-2001建筑抗震设计规范 GB50011-2010(2016年版)建筑设计防火规范 GB50016-2014建筑物防雷设计规范 GB50057-2010冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018-2002民用建筑设计通则 GB50352-20051.3 铝材规范：变形铝及铝合金化学成份 GB/T3190-2008建筑用隔热铝合金型材 JG175-2011铝合金建筑型材第1部分基材 GB5237.1-2008铝合金建筑型材第2部分阳极氧化、着色型材 GB5237.2-2008铝合金建筑型材第3部分电泳涂漆型材 GB5237.3-2008铝合金建筑型材第4部分粉末喷涂型材 GB

6、5237.4-2008铝合金建筑型材第5部分氟碳漆喷涂型材 GB5237.5-2008铝合金建筑型材第6部分隔热型材 GB5237.6-2012铝及铝合金彩色涂层板、带材 YS/T431-2009铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求 YS/T437-20091.4 玻璃规范：镀膜玻璃 第1部分：阳光控制镀膜玻璃 GB/T18915.1-2013镀膜玻璃 第2部分：低辐射镀膜玻璃 GB/T18915.2-2013防弹玻璃 GB17840-1999平板玻璃 GB11614-2009建筑用安全玻璃 第3部分：夹层玻璃 GB15763.3-2009建筑用安全玻璃 第2部分：钢化玻璃 GB15763.

7、2-2005建筑用安全玻璃 防火玻璃 GB15763.1-2009半钢化玻璃 GB/T17841-2008热弯玻璃 JC/T915-2003(2014)压花玻璃 JC/T511-2002中空玻璃 GB/T11944-20121.5 钢材规范：建筑结构用冷弯矩形钢管 JG/T178-2005不锈钢棒 GB/T1220-2007不锈钢冷加工钢棒 GB/T4226-2009不锈钢冷轧钢板及钢带 GB/T3280-2015不锈钢热轧钢板及钢带 GB/T4237-2007不锈钢丝 GB/T4240-2009建筑用不锈钢绞线 JG/T200-2007不锈钢小直径无缝钢管 GB/T3090-2000擦窗机

8、GB19154-2003彩色涂层钢板和钢带 GB/T12754-2006低合金钢焊条 GB/T5118-2012低合金高强度结构钢 GB/T1591-2008建筑幕墙用钢索压管接头 JG/T201-2007耐候结构钢 GB/T4171-2008高碳铬不锈钢丝 YB/T096-2015合金结构钢 GB/T3077-2015金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求 GB/T13912-2002冷拔异形钢管 GB/T3094-2012碳钢焊条 GB/T5117-2012碳素结构钢 GB/T700-2006碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T912-2008碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢

9、带GB/T3274-2007优质碳素结构钢 GB/T699-20151.6 胶类及密封材料规范：丙烯酸酯建筑密封膏 JC484-2006幕墙玻璃接缝用密封胶 JC/T882-2001彩色涂层钢板用建筑密封胶 JC/T884-2001丁基橡胶防水密封胶粘带 JC/T942-2004工业用橡胶板 GB/T5574-2008混凝土建筑接缝用密封胶 JC/T881-2001建筑窗用弹性密封剂 JC485-2007建筑密封材料试验方法 GB/T13477.120-2002建筑用防霉密封胶 JC/T885-2001建筑用硅酮结构密封胶 GB16776-2005建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品 GB/T19686

10、-2005建筑铝合金型材用聚酰胺隔热条 JG/T174-2014聚氨酯建筑密封胶 JC/T482-2003聚硫建筑密封胶 JC/T483-2006绝热用岩棉、矿棉及其制品 GB/T11835-2007硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定 GB/T529-2008修补用天然橡胶胶粘剂 HG/T3318-2002中空玻璃用弹性密封胶 GB/T29755-2013中空玻璃用丁基热熔密封胶 JC/T914-2014钢结构防火涂料 GB14907-2002建筑表面用有机硅防水剂 JC/T902-20021.7 五金件规范：封闭型沉头抽芯铆钉 GB/T12616-2004封闭型平圆头抽芯铆钉 GB/T126

11、15-2004紧固件螺栓和螺钉 GB/T5277-1985紧固件公差螺栓、螺钉、螺柱和螺母 GB/T3103.1-2002紧固件机械性能不锈钢螺母 GB/T3098.15-2014紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱 GB/T3098.6-2014紧固件机械性能抽芯铆钉 GB/T3098.19-2004紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹 GB/T3098.2-2015紧固件机械性能螺母、细牙螺纹 GB/T3098.4-2000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB/T3098.1-2010紧固件机械性能自攻螺钉 GB/T3098.5-2000紧固件术语盲铆钉 GB/T3099.2-2004螺纹紧固件应

12、力截面积和承载面积 GB/T16823.1-1997十字槽盘头螺钉 GB/T818-2000地弹簧 QB/T2697-2005电动采光排烟窗 JG189-20061.8 相关物理性能等级测试方法：玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T139-2001玻璃幕墙光学性能 GB/T18091-2000彩色涂层钢板和钢带试验方法 GB/T13448-2006钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2015建筑防水材料老化试验方法 GB/T18244-2000建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 GB/T15227-2007建筑幕墙抗震性能振动

13、台试验方法 GB/T18575-2001建筑幕墙平面内变形性能检测方法 GB/T18250-2000建筑装饰装修工程质量验收规范 GB50210-2001金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法 GB/T228.1-2010 1.9 建筑结构静力计算手册(第二版)1.10 土建图纸：2 基本参数2.1 采光顶所在地区 贵州贵阳地区；2.2 地面粗糙度分类等级 按建筑结构荷载规范(GB50009-2012) A类：指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区； B类：指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇； C类：指有密集建筑群的城市市区； D类：指有密集建筑群且房屋较高的城市市区；依照上面

14、分类标准，本工程按C类地形考虑。3 采光顶荷载计算3.1 玻璃采光顶的荷载作用说明玻璃采光顶承受的荷载包括：自重、风荷载、雪荷载以及活荷载。(1)自重：包括玻璃、杆件、连接件、附件等的自重，可以按照以下值估算： 当采用单层玻璃时： 取400N/m2； 当采用中空及夹层玻璃时： 取500N/m2； 当采用中空夹层玻璃时： 取650N/m2； 当由于玻璃较厚或龙骨较重，按上面估算不适合的时候，由人工计算给定；本例计算取：0.00065MPa(按假设)；(2)风荷载：是垂直作用于采光顶表面的荷载，按GB50009采用； 对于采光顶结构，荷载作用复杂，并且可能有时风压是正，而有时候是负，一定范围内的负

15、压对结构是有利的！因此实际计算的时候要分别考虑并采用其参与组合后的最大值！(3)雪荷载：是指采光顶水平投影面上的雪荷载，按GB50009采用；(4)活荷载：是指采光顶水平投影面上的活荷载，按GB50009采用； 在实际工程中，对上面的几种荷载，考虑最不利组合，且雪荷载与活荷载不同时考虑。分项系数按以下参数取值： 永久荷载分项系数g取： 1.2 风荷载向下、自重不起控制作用时； 1.35 风荷载向下、自重起控制作用时； 1.0 风荷载向上时； 风荷载的分项系数取：w：1.4 雪荷载的分项系数取：s：1.4 活荷载的分项系数取：h：1.43.2 风荷载标准值计算按建筑结构荷载规范(GB50009-

16、2012)计算： wk=gzzs1w0 8.1.1-2GB50009-2012上式中： wk：作用在采光顶上的风荷载标准值(MPa)； Z：计算点标高：20m； gz：高度z处的阵风系数； 根据不同场地类型,按以下公式计算： gz=1+2gI10(z/10)- 条文说明部分8.6.1GB50009-2012 其中A、B、C、D四类地貌类别截断高度分别为：5m、10m、15m、30m； A、B、C、D四类地貌类别梯度高度分别为：300m、350m、450m、550m； 也就是： 对A类场地：当z>300m时，取z=300m，当z<5m时，取z=5m； 对B类场地：当z>350m

17、时，取z=350m，当z<10m时，取z=10m； 对C类场地：当z>450m时，取z=450m，当z<15m时，取z=15m； 对D类场地：当z>550m时，取z=550m，当z<30m时，取z=30m； g：峰值因子，按GB50009-2012取2.5； I10：10m高名义湍流度，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取0.12、0.14、0.23和0.39； ：地面粗糙度指数，对应A、B、C、D地面粗糙度，可分别取0.12、0.15、0.22和0.30；对于C类地形，20m高度处的阵风系数为： gz=1+2×2.5×0.23×(

18、20/10)-0.22=1.9874 z：风压高度变化系数； 根据不同场地类型,按建筑结构荷载规范条文说明部分8.2.1提供的公式计算： A类场地：zA=1.284×(z/10)0.24 B类场地：zB=1.000×(z/10)0.30 C类场地：zC=0.544×(z/10)0.44 D类场地：zD=0.262×(z/10)0.60 公式中的截断高度和梯度高度与计算阵风系数时相同，也就是： 对A类场地：当z>300m时，取z=300m，当z<5m时，取z=5m； 对B类场地：当z>350m时，取z=350m，当z<10m时，取z

19、=10m； 对C类场地：当z>450m时，取z=450m，当z<15m时，取z=15m； 对D类场地：当z>550m时，取z=550m，当z<30m时，取z=30m；对于C类地形，20m高度处风压高度变化系数： z=0.544×(20/10)0.44=0.738 按建筑结构荷载规范GB50009-2012第8.3.3条：计算围护结构及其连接的风荷载时，可按下列规定采用局部体型系数s1： 1 封闭矩形平面房屋的墙面及屋面可按表8.3.3-1的规定采用； 2 檐口、雨篷、遮阳板、边棱处的装饰条等突出构件，取-2.0； 3 其它房屋和构筑物可按本规范第8.3.1条规

20、定体型系数的1.25倍取值。 按建筑结构荷载规范GB50009-2012第8.3.4条：计算非直接承受风荷载的围护构件风荷载时，局部体型系数可按构件的从属面积折减，折减系数按下列规定采用： 1 当从属面积不大于1m2时，折减系数取1.0； 2 当从属面积大于或等于25m2时，对墙面折减系数取0.8，对局部体型系数绝对值大于1.0的屋面区域折减系数取0.6，对其它屋面区域折减系数取1.0； 3 当从属面积大于1m2且小于25m2时，墙面和绝对值大于1.0的屋面局部体型系数可采用对数插值，即按下式计算局部体型系数： s1(A)=s1(1)+s1(25)-s1(1)logA/1.4 8.3.4GB5

21、0009-2012 考虑到采光顶的特殊性质：该处的建筑结构比较复杂，作为屋面结构又与人们的生命安全密切相关，很难每个工程都做风洞实验来准确决定荷载，而常规采光结构的风载本身就不大，所以在计算中没有按从属面积进行插值折减，而采用了s1(1)值。 按建筑结构荷载规范GB50009-2012第8.3.5条：计算围护结构风荷载时，建筑物内部压力的局部体型系数可按下列规定采用： 1 封闭式建筑物，按其外表面风压的正负情况取-0.2或0.2； 2 仅一面墙有主导洞口的建筑物： 当开洞率大于0.02且小于或等于0.10时，取0.4s1； 当开洞率大于0.10且小于或等于0.30时，取0.6s1； 当开洞率大

22、于0.30时，取0.8s1； 3 其它情况，应按开放式建筑物的s1取值； 注：1：主导洞口的开洞率是指单个主导洞口与该墙面全部面积之比； 2：s1应取主导洞口对应位置的值； 按如上说明，根据计算点体型位置，并依据实际结构分别考虑其最大和最小两种情况按规范选取，对本例，分别取0、0； w0：基本风压值(MPa)，根据现行建筑结构荷载规范GB50009-2012附表E.5，按重现期50年，贵州贵阳地区取0.0003MPa； wk+：比较大的风荷载体型系数情况下的风荷载标准值； wk-：比较小的风荷载体型系数情况下的风荷载标准值； 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 风荷载设计值计算 w+：比较大的风荷载体型系数情况下的风荷载设计值； w-：比较小的风荷载体型系数情况下的风荷载设计值； wk+：比较大的风荷载体型系数情况下的风荷载标准值； wk-：比较小的风荷载体型系数情况下的风荷载标准值； w+=1.4×wk+ =1.4×0 =0MPa w-=1.4×wk- =1.4×0 =0MPa3.4 雪荷载标准值计算 Sk：作用在采光顶上的雪荷载标准值(MPa)

24、 S0：基本雪压，根据现行建筑结构荷载规范GB50009-2012取值：0.0002MPa. r：屋面积雪分布系数，按表7.2.1GB50009-2012，为0.85。 根据建筑结构荷载规范GB50009-2012公式7.1.1屋面雪荷载标准值为： Sk=r×S0 =0.85×0.0002 =0.00017MPa3.5 雪荷载设计值计算 S：雪荷载设计值(MPa)； S=1.4×Sk =1.4×0.00017 =0.000238MPa3.6 采光顶构件自重荷载设计值 G：采光顶构件自重荷载设计值(MPa)； Gk：采光顶结构平均自重取0.00065MPa

25、；当永久荷载不起控制作用时： G=1.2×Gk =1.2×0.00065 =0.00078MPa当永久荷载起控制作用时： G=1.35×Gk =1.35×0.00065 =0.000878MPa3.7 采光顶坡面活荷载设计值 Q：采光顶坡面活荷载设计值(MPa)； Qk：采光顶坡面活荷载标准值取：0.0005MPa； Q=1.4×Qk =1.4×0.0005 =0.0007MPa4 选取计算荷载组合4.1 采光顶计算中的荷载组合方法 在实际工程的采光顶结构计算中，对上面的几种荷载，考虑最不利组合，有下面几种方式，取用其最大值： 1：考

26、虑正风压时： a.当永久荷载起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合： S=1.35Gk+0.6×1.4wk+0.7×1.4Sk(或Qk) b.当永久荷载不起控制作用的时候，按下面公式进行荷载组合： S=1.2Gk+1.4wk+0.7×1.4Sk(或Qk) (风荷载为第一可变荷载时)； S=1.2Gk+1.4Sk(或Qk)+0.6×1.4wk (风荷载非第一可变荷载时)； 2：考虑负风压时： 按下面公式进行荷载组合： S=1.0Gk+1.4wk特殊说明 ： 1：雪荷载与活荷载不同时考虑，根据计算点体型位置，风载可能为正、负或0。因为负风压在某些情况下对结

27、构反而是有利的，所以如果绝对值最大的情况是负数状态下产生的，还要计算风载为正(或零)时的情况，需要分别计算两种状态，并以其最危险状态来设计结构及选取材料。 2：对于采光顶的风荷载，具体地说，有如下几种工况可能： a.体型系数都为正，在这种情况下，因为涉及到哪个荷载是第一可变荷载，所以也要分别计算； b.体型系数一正一负，这种情况下无法简单判定哪种最为危险，要分别计算之后才能确定； c.体型系数为双负，这种情况下需要考虑绝对值最大的情况下的荷载组合，还要考虑一种零风压的时候的荷载组合； d.体型系数只有负向，则同时要考虑零风压的情况的荷载组合； 3：后面计算部分的wk+与wk-只是表示两种极限情

28、况，不表示正负关系，在实际工程中，有如下几种可能： a.当两种工况都为正压的时候，wk+表示风荷载体型系数较大一种情况，wk-则表示较小一种； b.当两种工况一正一负的时候，wk+表示正风压，wk-表示为负风压； c.当两种工况都为负的时候，wk+按零风压取值，wk-表示为绝对值最大的负风压；4.2 风荷载标准为wk+情况下的荷载组合 取自重、风荷载和活荷载组合： 第一可变荷载为：风荷载 第二可变荷载为：活荷载所以，组合值系数依次为： 永久荷载组合值系数取：g：1.0 风荷载的组合值系数取：w：0.6 雪荷载的组合值系数取：s：0 活荷载的组合值系数取：h：0.7 qA1：该情况下作用在采光顶

29、表面的荷载设计值组合(MPa)；先取自重和风荷载组合： G+w=0.000878+0.6×0 =0.000878MPa转化为垂直于水平面的荷载： 0.000878/cos30°=0.001014MPa再与活荷载组合，得： qA1=(0.001014+0.7×0.0007)×cos30° =0.001303MPa4.3 风荷载标准为wk-情况下的荷载组合 取自重、风荷载和活荷载组合： 第一可变荷载为：风荷载 第二可变荷载为：活荷载所以，组合值系数依次为： 永久荷载组合值系数取：g：1.0 风荷载的组合值系数取：w：0.6 雪荷载的组合值系数取：s

30、：0 活荷载的组合值系数取：h：0.7 qA2：该种情况下作用在采光顶表面的荷载设计值组合(MPa)；先取自重和风荷载组合： G+w=0.000878+0.6×0 =0.000878MPa转化为垂直于水平面的荷载： 0.000878/cos30°=0.001014MPa再与活荷载组合，得： qA2=(0.001014+0.7×0.0007)×cos30° =0.001303MPa4.4 极限状态的荷载确定 对比qA1和qA2，可以看到wk-情况下是结构的最不利情况，结构计算应该以此进行。5 单坡采光顶主龙骨计算基本参数： 1：L=4000mm；

31、 2：=30°； 3：分格宽度：B=1500mm； 4：型材选择： 材料名称：钢管120×80×6，Q235； 截面面积A：2256mm2； 抗弯矩W：73030mm3； 惯性矩I：4381600mm4； 单坡采光顶的主龙骨设计计算，受力单元的主龙骨用斜梁计算简图分析内力，并按压弯构件验算截面强度。计算模型如下：5.1 主龙骨荷载计算(1)荷载标准值组合：取自重、风荷载和活荷载设计值组合。 qkA：作用在采光顶表面的荷载标准值组合(MPa)； qk：作用在采光顶表面的线荷载标准值组合(N/mm)； B：分格宽度(mm)；先取自重和风荷载组合： Gk+wk=0.00

32、065+0.6×0 =0.00065MPa转化为垂直于水平面的荷载： 0.00065/cos30°=0.000751MPa再与活荷载组合，得： qkA=(0.000751+0.7×0.0005)×cos30° =0.000953MPa qk=qkA×B =0.000953×1500 =1.43N/mm(2)荷载设计值组合：取自重、风荷载和活荷载设计值组合。 qA：作用在采光顶表面的荷载设计值组合(MPa)； q：作用在采光顶表面的线荷载设计值组合(N/mm)； B：分格宽度(mm)；先取自重和风荷载组合： G+w=0.000

33、878+0.6×0 =0.000878MPa转化为垂直于水平面的荷载： 0.000878/cos30°=0.001014MPa再与活荷载组合，得： qA=(0.001014+0.7×0.0007)×cos30° =0.001303MPa q=qA×B =0.001303×1500 =1.954N/mm5.2 主龙骨的强度计算校核依据： =N/A+M/Wf单坡采光顶的最大弯矩在跨中： f：选择的龙骨材料的强度设计值(MPa)； L1：斜梁长度(mm)； ：采光顶与水平面的夹角(度)； NL/2：跨中截面的轴力(N)； ML/2

34、：跨中截面的弯矩(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：材料的截面面积(mm2)； W：材料的截面抗弯矩(mm3) ：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合

35、金龙骨，按最新铝合金结构设计规范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，材料的强度满足设计要求！5.3 主龙骨的挠度计算 df=5qkL14/384EIdf,lim 其中： df：斜梁的挠度计算值(mm)； qk：作用在采光顶表面的线荷载标准值组合(N/mm)； L1：斜梁长度(mm)； E：材料的弹性模量(Mpa)； I：材料的惯性矩(mm4)； df,lim：材料的挠度限值，对钢材取跨度的1/250，对铝材取跨度的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，挠度满足要求！6 单坡采光顶副龙骨计算基本参数： 1：副龙骨跨度：B=1500mm； 2：副龙骨上分格高：H1=1600mm； 副龙骨下分格高：H2=1600mm； 3：副龙骨计算间距：H=1600mm； 4：型材选择： 材料名称：钢管80×80×4，Q235； 抗弯矩Wx：29350mm3； 抗弯矩Wy：29350m

37、m3； 惯性矩Ix：1173800mm4； 惯性矩Iy：1173800mm4；6.1 副龙骨受力分析(1)副龙骨在平行于玻璃平面的组合荷载作用下的弯矩(取自重和活荷载组合)： qxk：平行于玻璃平面的线组合荷载标准值(N/mm)； H1：副龙骨上分格高(mm)； qxk=(Gk+0.7×Qk)×H1×sin =(0.00065+0.7×0.0005)×1600×sin =0.8N/mm qx：平行于玻璃平面的线组合荷载设计值(N/mm)； H1：副龙骨上分格高(mm)； qx=(G+0.7×Q)×H1×s

38、in =(0.000878+0.7×0.0007)×1600×sin =1.094N/mm Mx：副龙骨在平行于玻璃平面的组合荷载作用下的弯矩(N·mm)； B：副龙骨跨度(mm)； Mx=qxB2/8 =1.094×15002/8 =307687.5N·mm(2)副龙骨在垂直于玻璃平面的组合荷载作用下的弯矩(取风、自重和活荷载组合)：由于BH，因此在此方向上横框受力是三角形荷载： qkA：作用在采光顶表面的荷载标准值组合(MPa)； qyk：作用在采光顶表面的线荷载标准值组合(N/mm)； B：副龙骨跨度(mm)； H：副龙骨计算间

39、距(mm)； qyk=qkAB =0.000953×1500 =1.43N/mm qA：作用在采光顶表面的荷载设计值组合(MPa)； qy：作用在采光顶表面的线荷载设计值组合(N/mm)； qy=qAB =0.001303×1500 =1.954N/mm My：副龙骨在垂直于玻璃平面的组合荷载作用下的弯矩(N·mm)； B：副龙骨跨度(mm)； My=qyB2/12 =1.954×15002/12 =366375N·mm6.2 副龙骨的抗弯强度计算按副龙骨抗弯强度计算公式，应满足： Mx/xWnx+My/yWnyf 6.2.4JGJ102-20

40、03上式中： Mx：副龙骨绕X轴方向的弯矩设计值(N·mm)； My：副龙骨绕Y轴方向的弯矩设计值(N·mm)； Wnx：副龙骨绕X轴方向的净截面抵抗矩(mm3)； Wny：副龙骨绕Y轴方向的净截面抵抗矩(mm3)； x，y：塑性发展系数： 对于冷弯薄壁型钢龙骨，按冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002，取1.00；对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05； 对于铝合金龙骨，按最新铝合金结构设计规范GB 50429-2007，取1.00； f：型材的抗弯强度设计值，取215MPa。 Mx/xWnx+My/yWny=307687.5/1.05

41、/29350+366375/1.05/29350 =21.873MPa215MPa(Q235)副龙骨抗弯强度满足要求。6.3 副龙骨的挠度计算(1)副龙骨在平行于采光顶表面方向的挠度计算： dfx：副龙骨在平行于采光顶表面方向的挠度计算值(mm)； E：型材的弹性模量(MPa)，取206000MPa； Ix：绕X轴惯性矩(mm4)； dfx=5qxkB4/384EIx =5×0.8×15004/384/206000/1173800 =0.218mm(2)副龙骨在垂直于采光顶表面方向的挠度计算： dfy：副龙骨在垂直于采光顶表面方向的挠度计算值(mm)； E：型材的弹性模量(

42、MPa)，对取206000MPa； Iy：绕Y轴惯性矩(mm4)； dfy=qykB4/120EIy =1.43×15004/120/206000/1173800 =0.249mm df,lim：按规范要求，副龙骨的挠度限值(mm)； 按相关规范： 铝材副龙骨的相对挠度不应大于跨度的1/180； 钢材副龙骨的相对挠度不应大于跨度的1/250； df,lim=B/250=1500/250=6mm因此： 副龙骨在平行于采光顶表面方向的挠度满足规范要求； 副龙骨在垂直于采光顶表面方向的挠度满足规范要求；7 采光顶玻璃的计算基本参数： 1：计算点标高：20m； 2：板面尺寸：宽×高

43、=B×H=1500mm×1800mm； 3：玻璃配置：中空+内夹层玻璃：8+8+PVB+8mm； 4：玻璃形式：中空+内夹层；模型简图为：7.1 玻璃板块荷载计算(1)外片玻璃自重荷载标准值： GAk1：外片玻璃自重标准值(仅指玻璃)(MPa)； t1：外片玻璃厚度(mm)； g：玻璃的体积密度(N/mm3)； GAk1=g×t1 =0.0000256×8 =0.000205MPa(2)外片玻璃自重荷载设计值： GA1：外片玻璃自重设计值(仅指玻璃)(MPa)； GAk1：外片玻璃自重标准值(仅指玻璃)(MPa)； GA1=1×GAk1 =1&

44、#215;0.000205 =0.000205MPa(3)内片玻璃自重荷载标准值： GAk2：内片玻璃自重标准值(仅指玻璃)(MPa)； t2：内片玻璃厚度(mm)； g：玻璃的体积密度(N/mm3)； GAk2=g×t2 =0.0000256×8 =0.000205MPa(4)内片玻璃自重荷载设计值： GA2：内片玻璃自重设计值(仅指玻璃)(MPa)； GAk2：内片玻璃自重标准值(仅指玻璃)(MPa)； GA2=1×GAk2 =1×0.000205 =0.000205MPa(5)中片玻璃自重荷载标准值： GAk3：中片玻璃自重标准值(仅指玻璃)(MPa)； t3：中片玻璃厚度(mm)； g：玻璃的体积密度(N/mm3)； GAk3=g×t3 =0.0000256×8 =0.000205MPa(6)中片玻璃自重荷载设计值： GA3：中片玻璃自重设计值(仅指玻璃)(MPa)； GAk3：中片玻璃自重标准值(仅指玻璃)(MPa)； GA3=1×GAk3 =1×0.000205 =0.000205MPa(7)分配到内、外、中三片玻璃上的风荷载标准值： wk1：分配到外片玻璃上的风荷载标准值(MPa)；