玻璃采光顶计算书

第1页共8页采光顶结构计算第一章、荷载计算一、基本参数计算标高：11.5m玻璃分格：B×H=1.577×2.500mB：玻璃宽度H：玻璃长度设计地震烈度：7度地面粗糙度类别：C类二、荷载计算本工程按竖向荷载取值计算；玻璃自重荷载和活荷载的组合，取其中最不利组合。1、玻璃重量荷载玻璃选用6+9A+6+1.52PVB+6钢化夹胶玻璃玻璃自重荷载标准值，取GAK=0.4608N/m2考虑零部件，玻璃自重荷载，取GAK=0.50KN/m2GA=1.2×GAK=1.2×0.50=0.60KN/m22、活荷载作用qK：活荷载标准值，取0.50KN/m2rq：活荷载作用效应的分项系数，取1.4q：活荷载设计值（KN/m2）q=rq×qK=1.4×0.50=0.70KN/m23、风荷载作用（负风压）WK：作用在屋面上的风荷载标准值（KN/m2）βgz：瞬时风压的阵风系数，取2.067μs：风荷载体型系数，取-2.0μz：风荷载高度变化系数，取0.74上海市基本风压W0=0.55KN/m2(按50年一遇)WK=βgz×μs×μz×W0=2.067×（-2.0）×0.74×0.55=-1.683KN/m2W：风荷载设计值（KN/m2rW：风荷载作用效应的分项系数，取1.4W=rW×WK=1.4×（-1.683）=-2.356KN/m2第2页共8页5、荷载效应组合S由负风荷载效应控制的组合（向上）标准值：qK=ψG×GAK+ψW×WK=1.0×0.50+1.0×(-1.683)=-1.183KN/m2设计值：q=ψG×rG×GAK+ψW×rW×WK=1.0×1.0×0.50+1.0×1.4×（-1.683）=-1.856KN/m2由自重荷载效应控制的组合（向下）组合：恒＋活标准值：qK=ψG×GAK+ψq×qK=1.0×0.50+1.0×0.50=1.0KN/m2设计值：q=ψG×rG×GAK+ψq×rq×qK=1.0×1.2×0.50+1.0×1.4×0.5=1.30KN/m2所以最不利的荷载为：向上:最不利荷载标准值为：qK=1.183KN/m2最不利荷载设计值为：q=1.856KN/m2第二章、玻璃面板校核一、玻璃强度计算玻璃选用6+9A+6+1.52PVB+6中空夹胶钢化玻璃1、玻璃组合荷载下的强度校核：a：玻璃板块的短边尺寸，1.577mb：玻璃板块的长边尺寸，2.500m外片玻璃自重标准值25600012.01Gt1GKAK=307.2N/m2玻璃地震作用标准值2.30708.05GqAKmaxEEK=123N/m2玻璃地震作用设计值1233.1q3.1qEKE=160N/m2中空玻璃的折算厚度3336695.0te=7.182mm分配到外片玻璃上的风荷载标准值333323eek1K6182.7182.716831.1tttW1.1W=1169.44N/m2第3页共8页分配到外片玻璃上的荷载（作用）组合标准值1235.044.1169q5.0Wq1EK1K1K=1230.94N/m2分配到外片玻璃上的风荷载设计值333323ee16182.7182.725361.1tttW1.1W=1762.151N/m2分配到外片玻璃上的荷载（作用）组合设计值1605.0151.1762q5.0Wq1E11=1842.151N/m2分配到外片外（内）层玻璃上的荷载（作用）组合标准值333323131kk21k1166694.1230tttqqq=615.47N/m2：挠度折减系数由参数44KEt/aq454361072.0/157710615.0=40.763查表得：10.83分配到外片外（内）层玻璃上的荷载（作用）组合设计值3333231312111666151.1842tttqqq=921.075N/m2依据22taq6＜gf由ba=500.2577.1=0.631，查表得：弯矩系数=0.0836分配到外片外（内）层玻璃截面设计最大应力值：12121taq6=83.06157710921.00836.06223=26.49N/mm2＜gf=84.0N/mm2玻璃强度符合设计要求。分配到内片玻璃上的风荷载标准值333323e32k2K6182.761683tttWW=619.87N/m2分配到内片玻璃上的荷载（作用）组合标准值1235.087.619q5.0Wq2EK2K2K=681.37N/m2分配到内片玻璃上的风荷载设计值第4页共8页333323e3226182.762536tttWW=934.04N/m2分配到内片玻璃上的荷载（作用）组合设计值1605.004.934q5.0Wq1E22=1014.04N/m2：挠度折减系数由参数44KEt/aq454361072.0/157710681.0=45.137查表得：20.82依据22taq6＜gf由ba=500.2577.1=1.631，查表得：弯矩系数=0.0836分配到内片玻璃截面设计最大应力值：222222taq6=82.06157710014.10836.06223=32.29N/mm2＜gf=84.0N/mm2玻璃强度符合设计要求。二、玻璃挠度计算1、玻璃在水平荷载下的挠度校核：玻璃容许挠度[U](玻璃短边尺寸/60=26.28mm)E：玻璃弹性模量，取0.72×105N/mm2te10.953222ttt=0.9533366=7.182mmte32221ett=3336182.7=8.368mmte：玻璃计算厚度，取8.368mm：玻璃泊松比，取0.2：挠度折减系数由参数4e4KEt/aw4543368.81072.0/157710683.1=29.48查表得：0.88第5页共8页玻璃弯曲刚度：)]1(12/[EtD23e)]2.01(12/[368.872000233662190.8垂直于玻璃表面方向荷载标准值Kw=1.683KN/m2由ba=500.2577.1=0.631，查表得玻璃变形系数=0.00832玻璃中心最大挠度：D/awU4K8.3662190/101577683.100832.096.034=22.27mm＜[U]=26.28mm玻璃变形满足要求。第三章、钢结构计算一、次龙骨计算1、次龙骨所受荷载计算次龙骨采用60×4方钢管，按简支梁模型进行计算，承受竖直方向下的矩形荷载，分格宽度B=1514mm。次龙骨计算长度L=1514mm。竖直方向的线荷载q线K=qK×B=0.90×1.514=1.363KN/mq线=q×B=1.18×1.514=1.787KN/m次龙骨承受竖向荷载最大弯矩（按矩形荷载计算）xM=0.125×q线×L2=0.125×1.787×1.5142=0.512KN·m2、次龙骨截面参数次龙骨强度设计值：215N/mm2第6页共8页钢的弹性模量：E=2.06×105N/mm2次龙骨截面积：A=896mm2X轴惯性矩：Ix=470698.67mm4X轴到最外缘距离：Yx=30.0mmX轴抵抗矩：Wx=15689.96mm3塑性发展系数：γ=1.053、次龙骨强度校核界面选择：依据xxmaxWM＜afxxmaxWM=X6W05.110512.0=96.1568905.110512.06=31.07N/mm2215N/mm2次龙骨强度满足要求；4、次龙骨刚度校核由竖向荷载引起的挠度μmax=x4KEI384Lq5线=67.4706981006.23841514363.1554=0.962mmμmax/L=0.962/1514=1/1574＜1/250次龙骨的刚度符合设计要求。第7页共8页二、主龙骨计算1、主龙骨所受荷载计算主龙骨采用60×80×4方钢管，简支梁模型进行计算，承受竖直方向下传递的矩形荷载，分格宽度B=1514mm。主龙骨计算长度L=2138mm。竖直方向的线荷载q线K=qK×B=0.90×1.514=1.363KN/mq线=q×B=1.18×1.514=1.787KN/m主龙骨承受竖向荷载最大弯矩（按矩形荷载计算）xM=0.125×q线×L2=0.125×1.787×2.1382=1.021KN·m2、主龙骨截面参数主龙骨强度设计值：215N/mm2钢的弹性模量：E=2.06×105N/mm2主龙骨截面积：A=1056mm2X轴惯性矩：Ix=942592mm4X轴到最外缘距离：Yx=40.0mmX轴抵抗矩：Wx=23564.8mm3塑性发展系数：γ=1.053、主龙骨强度校核第8页共8页依据xxmaxWM＜afxxmaxWM=8.2356405.110021.16=41.26N/mm2＜af=215N/mm2主龙骨的强度满足要求。4、主龙骨刚度校核由竖向荷载引起的挠度μmax=x4KEI384Lq5线=9425921006.23842138363.1554=1.908mmμmax/L=1.908/2138=1/1120＜1/250主龙骨的刚度符合设计要求。