地下车站采光顶设计计算书

合肥市轨道交通1号线三期工程天水路停车场滨湖车辆段U型槽钢结构雨蓬

单坡采光顶设计计算书设计：校对：审核：批准：深圳建昌工程设计有限公司二〇一七年七月十四日目录TOC\f\h\z\t"标题2,1,标题3,2"HYPERLINK\l"_Toc487873213"1计算引用的规范、标准及资料单坡采光顶设计计算书计算引用的规范、标准及资料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《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2009《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》DGJ08-56-2012建筑设计规范：《地震震级的规定》GB/T17740-1999《钢结构设计规范》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标准》GB50068-2001《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《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》GB50352-2005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《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JG/T133-2000《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》GB5237.4-2008《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/T437-2009《有色电泳涂漆铝合金建筑型材》YS/T459-2003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》GB15763.2-2005《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/T11944-2012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/T3280-2007《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》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—1997《合金结构钢》GB/T3077-1999《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带》GB/T3274-2007《优质碳素结构钢》GB/T699-1999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/T13477.1～20-2002《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/T19686-2005《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》JC/T486-2001《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T914-2003《钢结构防火涂料》GB14907-2002《建筑表面用有机硅防水剂》JC/T902-2002五金件规范：《封闭型沉头抽芯铆钉》GB/T12616-2004《封闭型平圆头抽芯铆钉》GB/T12615-2004《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/T3098.2-2000《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》JG189-2006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》GB50204-2002(2011版)《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《建筑结构静力计算手册》(第二版)土建图纸：基本参数采光顶所在地区合肥地区区；地面粗糙度分类等等级按《建筑筑结构荷载规规范》(GB500009-20012)A类：指指近海海面和和海岛、海岸岸、湖岸及沙沙漠地区；B类：指指田野、乡村村、丛林、丘丘陵以及房屋屋比较稀疏的的乡镇和城市市郊区；C类：指指有密集建筑筑群的城市市市区；D类：指指有密集建筑筑群且房屋较较高的城市市市区；依照上面分类标准准，本工程按按C类地形考虑虑。采光顶荷载计算玻璃采光顶的荷载载作用说明玻璃采光顶承受的的荷载包括：：自重、风荷荷载、雪荷载载以及活荷载载。(1)自重：包括括玻璃、杆件件、连接件、附附件等的自重重，可以按照照以下值估算算：当采用单单层玻璃时：：取400N//m2；当采用中中空及夹层玻玻璃时：取500N//m2；当采用中中空夹层玻璃璃时：取650N//m2；当由于玻玻璃较厚或龙龙骨较重，按按上面估算不不适合的时候候，由人工计计算给定；本例计算取：0..0004MMPa(按假设)；(2)风荷载：是是垂直作用于于采光顶表面面的荷载，按按GB500009采用；对于采光光顶结构，荷荷载作用复杂杂，并且可能能有时风压是是正，而有时时候是负，一一定范围内的的负压对结构构是有利的！！因此实际计计算的时候要要分别考虑并并采用其参与与组合后的最最大值！(3)雪荷载：是是指采光顶水水平投影面上上的雪荷载，按GB50009采用；(4)活荷载：是是指采光顶水水平投影面上上的活荷载，按GB50009采用；在实际工工程中，对上上面的几种荷荷载，考虑最最不利组合，且且雪荷载与活活荷载不同时时考虑。分项项系数按以下下参数取值：：永久荷载分分项系数γg取：11.2……风荷载向下下、自重不起起控制作用时时；11.35……风荷载向下下、自重起控控制作用时；；11.0……风荷载向上上时；风荷载的分分项系数取：：γw：1.4雪荷载的分分项系数取：：γs：1.4活荷载的分分项系数取：：γh：1.4风荷载标准值计算算按《建筑结构荷载载规范》(GB500009-22012)计算：wk=ββgzμzμs1w0……8.1.11-2[GBB500099-20122]上式中：wk：作作用在采光顶顶上的风荷载载标准值(MPa)；Z：计算算点标高：55m；βgz：高度z处的的阵风系数；；根据不同同场地类型,按以下公式式计算：βgz=1+2gII10(z/10))-α……条文说明部部分8.6.11[GB500009-22012]其中A、B、C、D四类地貌类类别截断高度度分别为：5m、10m、15m、30m；A、B、C、D四类地貌类类别梯度高度度分别为：300m、350m、450m、550m；也就是：：对A类场地：当z>3000m时，取z=3000m，当z<5m时，取z=5m；对B类场地：当z>3500m时，取z=3500m，当z<10m时，取z=10m；对C类场地：当z>4500m时，取z=4500m，当z<15m时，取z=15m；对D类场地：当z>5500m时，取z=5500m，当z<30m时，取z=30m；g：峰值值因子，取2.5；I10：：10m高名义湍流流度，对应A、B、C、D地面粗糙度度，可分别取取0.12、0.14、0.23和0.39；α：地面粗糙度指数数，对应A、B、C、D地面粗糙度度，可分别取取0.12、0.15、0.22和0.30；对于C类地形，55m高高度处的阵风风系数为：βgz=1+2×22.5×0..23×(555/10))-0.222=1.79903μz：风压高度变化系系数；根据不同同场地类型,按《建筑结结构荷载规范范》条文说明明部分8.2.1提供的公式式计算：A类场地地：μzA=1.2884×(z//10)0..24B类场地地：μzB=1.0000×(z//10)0..30C类场地地：μzC=0.5444×(z//10)0..44D类场地地：μzD=0.2662×(z//10)0..60公式中的的截断高度和和梯度高度与与计算阵风系系数时相同，也也就是：对A类场地：当z>3000m时，取z=3000m，当z<5m时，取z=5m；对B类场地：当z>3500m时，取z=3500m，当z<10m时，取z=10m；对C类场地：当z>4500m时，取z=4500m，当z<15m时，取z=15m；对D类场地：当z>5500m时，取z=5500m，当z<30m时，取z=30m；对于C类地形，55m高高度处风压高高度变化系数数：μz=0.544×((55/100)0.444=1.15518按《建筑筑结构荷载规规范》GB500009-20012第8.3.3条：计算围围护结构及其其连接的风荷荷载时，可按按下列规定采采用局部体型型系数μs1：1封闭矩形平平面房屋的墙墙面及屋面可可按表8.3.33-1的规定采用用；2檐口、雨篷篷、遮阳板、边边棱处的装饰饰条等突出构构件，取-2.0；3其它房屋和和构筑物可按按本规范第8.3.1条规定体型型系数的1.25倍取值。按《建筑筑结构荷载规规范》GB500009-20012第8.3.4条：计算非非直接承受风风荷载的围护护构件风荷载载时，局部体体型系数可按按构件的从属属面积折减，折折减系数按下下列规定采用用：1当从属面积积不大于1m2时，折减系系数取1.0；2当从属面积积大于或等于于25m2时，对墙面面折减系数取取0.8，对局部体体型系数绝对对值大于1.0的屋面区域域折减系数取取0.6，对其它屋屋面区域折减减系数取1.0；3当从属面积积大于1m2且小于25m2时，墙面和和绝对值大于于1.0的屋面局部部体型系数可可采用对数插插值，即按下下式计算局部部体型系数：：μs1(A)=μss1(1)++[μs1(25))-μs1(1)]]logA//1.4……8.3.44[GB500009-22012]考虑到采采光顶的特殊殊性质：该处处的建筑结构构比较复杂，作作为屋面结构构又与人们的的生命安全密密切相关，很很难每个工程程都做风洞实实验来准确决决定荷载，而而常规采光结结构的风载本本身就不大，所所以在计算中中没有按从属属面积进行插插值折减，而而采用了μs1(1)值。按《建筑筑结构荷载规规范》GB500009-20012第8.3.5条：计算围围护结构风荷荷载时，建筑筑物内部压力力的局部体型型系数可按下下列规定采用用：1封闭式建筑筑物，按其外外表面风压的的正负情况取取-0.2或0.2；2仅一面墙有有主导洞口的的建筑物：—当开洞率大于0..02且小于或等等于0.10时，取0.4μs1；—当开洞率大于0..10且小于或等等于0.30时，取0.6μs1；—当开洞率大于0..30时，取0.8μs1；3其它情况，应应按开放式建建筑物的μs1取值；注：1：：主导洞口的的开洞率是指指单个主导洞洞口与该墙面面全部面积之之比；2：μs1应取主导导洞口对应位位置的值；按如上说说明，根据计计算点体型位位置，并依据据实际结构分分别考虑其最最大和最小两两种情况按规规范选取，对对本例，分别别取1.625、-1.6225；w0：基基本风压值(MPa)，根据现行行《建筑结构构荷载规范》GB500009-20012附表E.5，按重现期50年，合肥地地区取0.000035MPaa；wk+：：比较大的风风荷载体型系系数情况下的的风荷载标准准值；wk-：：比较小的风风荷载体型系系数情况下的的风荷载标准准值；wk+==βgzμzμs1+w0=11.79033×1.15518×1..625×00.000335=00.0011173MPaawk-==βgzμzμs1-w0=11.79033×1.15518×(--1.6255)×0.000035=--0.0011173MPPa风荷载设计值计算算w+：比比较大的风荷荷载体型系数数情况下的风风荷载设计值值；w-：比比较小的风荷荷载体型系数数情况下的风风荷载设计值值；wk+：：比较大的风风荷载体型系系数情况下的的风荷载标准准值；wk-：：比较小的风风荷载体型系系数情况下的的风荷载标准准值；w+=11.4×wkk+=1..4×0.00011733=0..0016442MPaw-=11.4×wkk-=1..4×(-00.0011173)=-00.0016642MPaa雪荷载标准值计算算Sk：作作用在采光顶顶上的雪荷载载标准值(MPa)S0：基基本雪压，根根据现行《建建筑结构荷载载规范》GB500009-20012取值：0.00006MPa..μr：屋面积雪分布系系数，按表7.2.11[GB500009-22012]，为1。根据《建建筑结构荷载载规范》GB500009-20012公式7.1.1屋面雪荷载载标准值为：：Sk=μμr×S0=11×0.00006=00.00066MPa雪荷载设计值计算算S：雪荷荷载设计值(MPa)；S=1..4×Sk=1..4×0.00006=0..000844MPa采光顶构件自重荷荷载设计值G：采光光顶构件自重重荷载设计值值(MPa)；Gk：采采光顶结构平平均自重取0.00004MPa；当永久荷载不起控控制作用时：：G=1..2×Gk=1..2×0.00004=0..000488MPa当永久荷载起控制制作用时：G=1..35×Gkk=1..35×0..0004=0..000544MPa采光顶坡面活荷载载设计值Q：采光光顶坡面活荷荷载设计值(MPa)；Qk：采采光顶坡面活活荷载标准值值取：0.00005MPa；Q=1..4×Qk=1..4×0.00005=0..0007MMPa选取计算荷载组合合采光顶计算中的荷荷载组合方法法在实际工工程的采光顶顶结构计算中中，对上面的的几种荷载，考考虑最不利组组合，有下面面几种方式，取取用其最大值值：1：考虑正风风压时：aa.当永久荷载载起控制作用用的时候，按按下面公式进进行荷载组合合：S=11.35Gkk+0.6××1.4wkk+0.7××1.4Skk(或Qk)bb.当永久荷载载不起控制作作用的时候，按按下面公式进进行荷载组合合：S=11.2Gk+1.4wwk+0.7××1.4Skk(或Qk)(风荷载为第第一可变荷载载时)；S=11.2Gk+1.4SSk(或Qk)+0.66×1.4wwk(风荷载非第第一可变荷载载时)；2：考虑负风风压时：按下面公式式进行荷载组组合：S=11.0Gk+1.4wwk特殊说明：1：雪荷荷载与活荷载载不同时考虑虑，根据计算算点体型位置置，风载可能能为正、负或或0。因为负风风压在某些情情况下对结构构反而是有利利的，所以如如果绝对值最最大的情况是是负数状态下下产生的，还还要计算风载载为正(或零)时的情况，需需要分别计算算两种状态，并并以其最危险险状态来设计计结构及选取取材料。2：对于于采光顶的风风荷载，具体体地说，有如如下几种工况况可能：a.体型系数都都为正，在这这种情况下，因因为涉及到哪哪个荷载是第第一可变荷载载，所以也要要分别计算；；b.体型系数一一正一负，这这种情况下无无法简单判定定哪种最为危危险，要分别别计算之后才才能确定；c.体型系数为为双负，这种种情况下需要要考虑绝对值值最大的情况况下的荷载组组合，还要考考虑一种零风风压的时候的的荷载组合；；d.体型系数只只有负向，则则同时要考虑虑零风压的情情况的荷载组组合；3：后面面计算部分的的wk+与wk-只是表示示两种极限情情况，不表示示正负关系，在在实际工程中中，有如下几几种可能：a.当两种工况况都为正压的的时候，wk+表示风荷荷载体型系数数较大一种情情况，wk-则表示较较小一种；b.当两种工况况一正一负的的时候，wk+表示正风风压，wk-表示为负负风压；c.当两种工况况都为负的时时候，wk+按零风压压取值，wk-表示为绝绝对值最大的的负风压；风荷载标准为wkk+情况下的的荷载组合取自重、风风荷载和雪荷荷载组合：第一可变变荷载为：风风荷载第二可变变荷载为：雪雪荷载所以，组合值系数数依次为：永久荷载组组合值系数取取：ψg：1.0风荷载的组组合值系数取取：ψw：1雪荷载的组组合值系数取取：ψs：0.7活荷载的组组合值系数取取：ψh：0qA1：：该情况下作作用在采光顶顶表面的荷载载设计值组合合(MPa)；先取自重和风荷载载组合：G+w==0.000048+1××0.0011642==0.0022122MPPa转化为垂直于水平平面的荷载：：0.0002122//cos1..2°=0..0021222MPa再与雪荷载组合，得得：qA1==(0.0002122++0.7×00.000884)×coos1.2°°=00.0027709MPaa风荷载标准为wkk-情况下的的荷载组合取自重、风风荷载和雪荷荷载(因为风压为为负，所以实实际计算中其其不参与组合合)组合：第一可变变荷载为：风风荷载第二可变变荷载为：雪雪荷载(因为风压为为负，所以实实际计算中其其不参与组合合)所以，组合值系数数依次为：永久荷载组组合值系数取取：ψg：1.0风荷载的组组合值系数取取：ψw：1雪荷载的组组合值系数取取：ψs：0活荷载的组组合值系数取取：ψh：0qA2：：该种情况下下作用在采光光顶表面的荷荷载设计值组组合(MPa)；先取自重和风荷载载组合：G+w==0.00004+1×((-0.0001642))==-0.0001242MMPa转化为垂直于水平平面的荷载：：-0.00012422/cos11.2°=--0.0011242MPPa再与活荷载组合，得得：qA2==(-0.00012422+0×0..0007))×cos11.2°=00.0012242MPaa极限状态的荷载确确定对比qAA1和qA2，可以看看到wk+情况下是是结构的最不不利情况，结结构计算应该该以此进行。单坡采光顶主龙骨骨计算基本参数：1：L==2000mmm；2：α==1.2°；3：分格格宽度：B=20000mm；4：型材材选择：材材料名称：钢钢管80×600×4，Q235；截截面面积A：1056mmm2；抗抗弯矩W：235600mm3；惯惯性矩I：9426000mm4；单坡采光光顶的主龙骨骨设计计算，受受力单元的主主龙骨用斜梁梁计算简图分分析内力，并并按压弯构件件验算截面强强度。计算模型如下：主龙骨荷载计算(1)荷载标准值值组合：取自重、风荷载和和雪荷载设计计值组合。qkA：：作用在采光光顶表面的荷荷载标准值组组合(MPa)；qk：作作用在采光顶顶表面的线荷荷载标准值组组合(N/mmm)；B：分格格宽度(mm)；先取自重和风荷载载组合：Gk+wwk=0.00004+1××0.0011173=0.0001573MMPa转化为垂直于水平平面的荷载：：0.0001573//cos1..2°=0..0015773MPa再与雪荷载组合，得得：qkA==(0.0001573++0.7×00.00066)×coss1.2°=00.0019993MPaaqk=qqkA×B=00.0019993×20000=33.986NN/mm(2)荷载设计值值组合：取自重、风荷载和和雪荷载设计计值组合。qA：作作用在采光顶顶表面的荷载载设计值组合合(MPa)；q：作用用在采光顶表表面的线荷载载设计值组合合(N/mmm)；B：分格格宽度(mm)；先取自重和风荷载载组合：G+w==0.000048+1××0.0011642==0.0022122MPPa转化为垂直于水平平面的荷载：：0.0002122//cos1..2°=0..0021222MPa再与雪荷载组合，得得：qA=((0.0022122+00.7×0..000844)×coss1.2°=00.0027709MPaaq=qAA×B=0..0027009×20000=5..418N//mm主龙骨的强度计算算校核依据：σ=N/A+M/γγW≤f单坡采光顶的最大大弯矩在跨中中：f：选择择的龙骨材料料的强度设计计值(MPa)；L1：斜斜梁长度(mm)；α：采光顶与水平面面的夹角(度)；NL/22：跨中截面面的轴力(N)；ML/22：跨中截面面的弯矩(N·mmm)；L1=LL/cosα=22000/00.99988=22000.44001mmmML/22=qL12/8==5.4188×20000.400112/8==27100083.9779N·mmmNL/22=q×L1sinα/2=55.418××2000..4001××0.02009/2=1113.2559NA：材料料的截面面积积(mm2)；W：材料料的截面抗弯弯矩(mm3)γ：塑性发展系数：：对于冷弯薄薄壁型钢龙骨骨，按《冷弯弯薄壁型钢结结构技术规范范》GB500018-22002，取1.00；对于热轧轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05；对于铝合金金龙骨，按最最新《铝合金金结构设计规规范》GB500429-22007，取1.00；σ=NL/2/A++ML/2/γW=1113.2559/10556+27110083..979/11.05/223560=1109.6559MPa≤f=2155MPa(QQ235)所以，材料的强度度满足设计要要求！主龙骨的挠度计算算df=55qkL14/384EEI≤df,limm其中：df：斜斜梁的挠度计计算值(mm)；qk：作作用在采光顶顶表面的线荷荷载标准值组组合(N/mmm)；L1：斜斜梁长度(mm)；E：材料料的弹性模量量(Mpa)；I：材料料的惯性矩(mm4)；df,llim：材料料的挠度限值值，对钢材取取跨度的1/250，对铝材取取跨度的1/1800(不上人屋面)及1/2000(上人屋面)；df,llim=L1/250==8.0022mmdf=55qkL14/384EEI=55×3.9886×20000.400014/384//2060000/9422600=44.28mmm4.288mm≤8.0022mm所以，挠度满足要要求！单坡采光顶副龙骨骨计算基本参数：1：副龙龙骨跨度：B=20000mm；2：副龙龙骨上分格高高：H1=18000mm；副副龙骨下分格格高：H2=18000mm；3：副龙龙骨计算间距距：H=18000mm；4：型材材选择：材材料名称：钢钢管80×60×4，Q235；抗抗弯矩Wx：219800mm3；抗抗弯矩Wy：219800mm3；惯惯性矩Ix：7695000mm4；惯惯性矩Iy：7695000mm4；副龙骨受力分析(1)副龙骨在平平行于玻璃平平面的组合荷荷载作用下的的弯矩(取自重和雪雪荷载组合)：qxk：：平行于玻璃璃平面的线组组合荷载标准准值(N/mmm)；H1：副副龙骨上分格格高(mm)；qxk==(Gk+0.7××Sk)×H1×sinα=((0.00004+0.77×0.00006)×11800×ssinα=00.031NN/mmqx：平平行于玻璃平平面的线组合合荷载设计值值(N/mmm)；H1：副副龙骨上分格格高(mm)；qx=((G+0.77×S)×HH1×sinα=((0.000048+0..7×0.000084))×18000×sinα=00.04N//mmMx：副副龙骨在平行行于玻璃平面面的组合荷载载作用下的弯弯矩(N·mmm)；B：副龙龙骨跨度(mm)；Mx=qqxB2/8=00.04×220002/8=220000NN·mm(2)副龙骨在垂垂直于玻璃平平面的组合荷荷载作用下的的弯矩(取风、自重重和雪荷载组组合)：由于B>H，因此在此此方向上横框框受力是梯形形荷载：qkA：：作用在采光光顶表面的荷荷载标准值组组合(MPa)；qyk：：作用在采光光顶表面的线线荷载标准值值组合(N/mmm)；B：副龙龙骨跨度(mm)；H：副龙龙骨计算间距距(mm)；qyk==qkAH=00.0019993×18800=33.587NN/mmqA：作作用在采光顶顶表面的荷载载设计值组合合(MPa)；qy：作作用在采光顶顶表面的线荷荷载设计值组组合(N/mmm)；qy=qqAH=00.0027709×18800=44.876NN/mmMy：副副龙骨在垂直直于玻璃平面面的组合荷载载作用下的弯弯矩(N·mmm)；B：副龙龙骨跨度(mm)；My=qqyB2(3-(H//B)2)/24=44.876××200022(3-(18800/20000)2)/24=224376334.3N··mm副龙骨的抗弯强度度计算按副龙骨抗弯强度度计算公式，应应满足：Mx/γγxWnx+My/γyWny≤f……6.2.44[JGJ1102-20003]上式中：Mx：副副龙骨绕X轴方向的弯弯矩设计值(N·mmm)；My：副副龙骨绕Y轴方向的弯弯矩设计值(N·mmm)；Wnx：：副龙骨绕X轴方向的净净截面抵抗矩矩(mm3)；Wny：：副龙骨绕Y轴方向的净净截面抵抗矩矩(mm3)；γx，γy：塑性发展系数：：对于冷弯薄薄壁型钢龙骨骨，按《冷弯弯薄壁型钢结结构技术规范范》GB500018-22002，取1.00；对于热轧轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05；对于铝合金金龙骨，按最最新《铝合金金结构设计规规范》GB500429-22007，取1.00；f：型材材的抗弯强度度设计值，取取215MPPa。Mx/γγxWnx+My/γyWny=200000/1..05/211980+224376334.3/11.05/221980=1006.4888MPa≤215MPPa(Q2335)副龙骨抗弯强度满满足要求。副龙骨的挠度计算算(1)副龙骨在平平行于采光顶顶表面方向的的挠度计算：：dfx：：副龙骨在平平行于采光顶顶表面方向的的挠度计算值值(mm)；E：型材材的弹性模量量(MPa)，取2060000MPa；Ix：绕绕X轴惯性矩(mm4)；dfx==5qxkB4/384EEIx=55×0.0331×200004/384//2060000/7699500=00.041mmm(2)副龙骨在垂垂直于采光顶顶表面方向的的挠度计算：：dfy：：副龙骨在垂垂直于采光顶顶表面方向的的挠度计算值值(mm)；E：型材材的弹性模量量(MPa)，对取2060000MPa；Iy：绕绕Y轴惯性矩(mm4)；dfy==qykB4(25/8--5(H/22B)2+2(H//2B)4)/2400EIy=33.587××200044(25/8--5(18000/2/22000)22+2(18800/2//2000))4)/2400/2060000/7669500=33.311mmmdf,llim：按规规范要求，副副龙骨的挠度度限值(mm)；按相关规规范：铝材副龙骨骨的相对挠度度不应大于跨跨度的1/180；钢材副龙骨骨的相对挠度度不应大于跨跨度的1/250；df,llim=B//250=22000/2250=8mmm因此：副龙骨在在平行于采光光顶表面方向向的挠度满足足规范要求；；副龙骨在在垂直于采光光顶表面方向向的挠度满足足规范要求；；采光顶阳光板计算算基本参数：1：计算算点标高：55m；2：板面面尺寸：宽×高=B×H==1000mmm×18000mm；3：阳光光板配置：阳阳光板：10mm；4：阳光光板形式：四四边简支；模型简图为：阳光板板块荷载计计算(1)阳光板自重重荷载标准值值：GAk：：阳光板自重重标准值(仅指阳光板)(MPaa)；t：阳光光板厚度(mm)；γg：阳光板的体积密密度(N/mm3)；GAk==γg×t=00.0000012×100=00.000112MPa(2)阳光板自重重荷载设计值值：GA：阳阳光板自重设设计值(仅指阳光板)(MPaa)；GAk：：阳光板自重重标准值(仅指阳光板)(MPaa)；GA=11.2×GAAk=11.2×0..000122=00.0001144MPaa阳光板板块荷载组组合阳光板板块的受力力组合采用自自重、风荷载载和雪荷载组组合。(1)阳光板荷载载标准值组合合：qk：阳阳光板板块的的荷载标准值值组合(MPa)；wk：风风荷载标准值值(MPa)；GAk：：阳光板自重重标准值(仅指阳光板)(MPaa)；先取自重和风荷载载组合：wk+GGAk=1×00.0011173+0..000122=0.00012933MPa再与雪荷载组合，得得：qk=00.0012293+0..7×0.00006×CCosα=00.0017713MPaa(2)阳光板荷载载设计值组合合：q：阳光光板板块的荷荷载设计值组组合(MPa)；w：风荷荷载设计值(MPa)；GA：阳阳光板自重标标准值(仅指阳光板)(MPaa)；先取自重重和风荷载组组合：w+GAA=1×0..0016442+0.00001444=0.0001786MMPa再与雪荷载组合，得得：q=0..0017886+0.77×0.000084×CCosα=00.0023374MPaa阳光板的强度计算算校核依据：：σ≤[fg]θ：阳光板的计算参参数；η：阳光板的折减系系数；qk：阳阳光板上的荷荷载组合标准准值(MPa)；b：阳光光板板块短边边边长(mm)；E：阳光光板的弹性模模量(MPa)；t：阳光光板厚度(mm)；θ=qkb4/Ett4……6.1.22-3[JGGJ102--2003]]=00.0017713×100004/23000/104=774.47883按系数θ，查表66.1.2--2[JGJJ102-22003]，η=0.7444；σ：阳光板在组合荷荷载作用下的的板中最大应应力设计值(MPa)；q：作用用在阳光板上上的荷载组合合设计值(MPa)；b：阳光光板板块短边边边长(mm)；t：阳光光板厚度(mm)；m：阳光光板弯矩系数数,取m=0.009587；σ=6mqb2η//t2……6.1.22[JGJ1102-20003]=66×0.099587×00.0023374×100002×0.7444/1022=110.16MMPa10.166MPa≤fg=32.55MPa(阳光板)阳光板的强度满足足要求!阳光板最大挠度校校核校核依据：df=ηημqkb4/D≤df,limm……6.1.33-2[JGGJ102--2003]]上面公式中：df：阳阳光板板挠度度计算值(mm)；η：阳光板的挠度折折减系数，按按θ=qkb4/Et4，为0.744；μ：阳光板挠度系数数，查表得μ=0.000932；qk：阳阳光板板块荷荷载标准值组组合(MPa)b：阳光光板板块短边边边长(mm)；D：阳光光板的弯曲刚刚度(N·mmm)；df,llim：许用用挠度，取阳阳光板板块短短边边长的1/18，为55.5556mm；其中：D=Ett3/(12((1-υ2))……6.1.33-1[JGGJ102--2003]]上式中：E：阳光光板的弹性模模量(MPa)；--t：阳光光板的厚度(mm)；υ：阳光板材料泊松松比，为0.35；D=Ett3/(12((1-υ2))=23300×1003/(12××(1-0..352))=2118423..552N··mmdf=ηημqkb4/D=0..744×00.009332×0.00017133×100004/2184423.5552=544.381mmm54.3881mm≤df,limm=55.5556mm((阳光板)阳光板挠度能满足足要求!附录常用材料的力学及及其它物理性性能玻璃的强度设计值值fg(MPa)JGJ102-22003表5.2.11种类厚度(mm)大面侧面普通玻璃528.019.5浮法玻璃5～1228.019.515～1924.017.0≥2020.014.0钢化玻璃5～1284.058.815～1972.050.4≥2059.041.3长期荷载作用下玻玻璃的强度设设计值fg(MPa)JGJ113-22009表4.1.99种类厚度(mm)大面侧面平板玻璃5～129615～1975≥2064半钢化玻璃5～12282015～192417≥202014钢化玻璃5～12423015～193626≥203021铝合金型材的强度度设计值(MPaa)GB50429--2007表表4.3.44铝合金牌号状态厚度强度设计值(mm)抗拉、抗压抗剪6061T4不区分9055T6不区分2001156063T5不区分9055T6不区分150856063AT5≤1013575T6≤1016090钢材的强度设计值值(1-热轧钢材)fs(MPa)JGJ102-22003表5.2.33钢材牌号厚度或直径d(mmm)抗拉、抗压、抗弯弯抗剪端面承压Q235d≤16215125325Q345d≤16310180400钢材的强度设计值值(2-冷弯薄壁型型钢)fs(MPa)GB50018--2002表4.2.11钢材牌号抗拉、抗压、抗弯弯抗剪端面承压Q235205120310Q345300175400材料的弹性模量EE(MPa))JGJ102-22003表5.2.88、JGJ1333-20001表5.3.99材料E材料E玻璃0.72×1055不锈钢绞线1.2×105～～1.5×1105铝合金、单层铝板板0.70×1055高强钢绞线1.95×1055钢、不锈钢2.06×1055钢丝绳0.8×105～～1.0×1105消除应力的高强钢钢丝2.05×1055花岗石板0.8×105蜂窝铝板10mmm0.35×1055铝塑复合板4mmm0.2×105蜂窝铝板15mmm0.27×1055铝塑复合板6mmm0.3×105蜂窝铝板20mmm0.21×1055材料的泊松比υJGJ102-22003表5.2.99、JGJ1333-20001表5.3.110、GB504429-20007表4.3.77材料υ材料υ玻璃0.2钢、不锈钢0.3铝合金0.3(按GB550429))高强钢丝、钢绞线线0.3铝塑复合板0.25蜂窝铝板0.25花岗岩0.125材料的膨胀系数αα(1/℃)JGJ102-22003表5.2.110、JGJ1333-20001表5.3.111、GB504429-20007表4.3.77材料α材料α玻璃0.8×10-55～1.0×110-5不锈钢板1.80×10--5铝合金、单层铝板板2.3×10-55(按GB504429)混凝土1.00×10--5钢材1.20×10--5砖砌体0.50×10--5铝塑复合板≤4.0×10-55蜂窝铝板2.4×10-55花岗岩0.8×10-55材料的重力密度γγg(KN/m3)JGJ102-22003表5.3.11、GB504429-20007表4.3.77材料γg材料γg普通玻璃、夹层玻玻璃钢化、半钢化玻璃璃25．6矿棉1.2～1.5玻璃棉0.5～1.0钢材78．5岩棉0.5～2.5铝合金2700kg/mm3(按GB504429)板材单位面积重力力标准值（MPa）JGJ133-22001表5.2.22板材厚度（mm）qk(N/m2)板材厚度（mm）qk(N/m2)单层铝板2.53.04.067.581.0112.0不锈钢板1.52.02.53.0117.8157.0196.3235.5铝塑复合板4.06.055.073.6蜂窝铝板（铝箔芯芯）10.015.020.053.070.074.0花岗石板20.025.030.0500～5