玻璃采光顶结构的荷载及组合
(整理)采光顶设计计算书
采光顶钢结构工程设计计算书设计：校对：审核：批准：广州市建筑科学研究院新技术开发中心有限公司二零一三年七月第1章采光顶钢结构设计计算1.1承受荷载计算1.1.1荷载作用说明承受的荷载包括：恒载、风荷载、雪荷载以及活荷载。
(1)恒载：包括玻璃及附件等的自重，取0.5KN/m2计算：转换为单元线荷载qd1=0.5*0.85=0.43KN/m, qd2=0.5*1.2=0.6KN/m(2)活荷载：取0.5KN/m^2；(3)雪荷载：按GB50009采用；S k：作用在雨篷上的雪荷载标准值(MPa)S0：基本雪压，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2012取值，宁波地区50年一遇最大积雪的自重：0.0003MPa.μr：屋面积雪分布系数，按表6.2.1[GB50009-2012]，为2.0。
根据<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2012屋面雪荷载标准值为：S k=μr×S0=2.0*0.0003=0.0006Mpa雪荷载大于活荷载，荷载组合时取雪荷载,转换为单元线荷载qL1=0.6*0.85=0.51KN/m(4)风荷载：按建筑结构荷载规范(GB50009-20012)计算：w k=βgzμzμs w0Z：计算点标高：10.2m；βgz：瞬时风压的阵风系数；对于B类地形，10.2m高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=1.7772对于B类地形，10.2m高度处风压高度变化系数：μz=1.0064μs：风压体型系数，按规范，取μs1=-0.6（屋面），μs2=-1.2（墙面）；w0：基本风压值(MPa)，根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2012附表D.4(全国基本风压分布图)中数值采用，按重现期50年，宁波地区取0.00050MPa；w k1=βgzμzμs1w0=1.7772*1.0064*（-0.6）*0.0005=0.00054Mpa根据《建筑幕墙》，对于玻璃结构屋面，计算时风压标准值不小于1.5Kpa，取w k1=1.5KN/m^2，转换为单元荷载1.5*0.85=1.28KN/mw k2=βgzμzμs2w0=1.7772*1.0064*（-1.2）*0.0005=-0.00107Mpa转换为单元荷载1.07*1.4=1.56KN/m1.2 结构计算 1.2.1 计算简图计算简图 (圆表示支座，数字为节点号)节点编号图单元编号图1.2.2几何信息各节点信息如下表：各单元信息如下表：1.2.3荷载信息(一). (恒、活、风) 节点、单元荷载信息1.节点荷载2.单元荷载(1).工况号: 0单元荷载分布图:单元荷载序号1分布图（实线表示荷载作用的单元）单元荷载序号2分布图（实线表示荷载作用的单元） (2).工况号: 1*输入荷载库中的荷载:单元荷载分布图:单元荷载序号1分布图（实线表示荷载作用的单元） (3).工况号: 2*输入荷载库中的荷载:单元荷载分布图:单元荷载序号1分布图（实线表示荷载作用的单元）单元荷载序号2分布图（实线表示荷载作用的单元）**以下为单元荷载图:单位：力(kN)；分布力(kN/m)；弯距(kN.m)；分布弯距(kN.m/m)第 0 工况单元荷载简图第 1 工况单元荷载简图精品文档第 2 工况单元荷载简图 (二). 其它荷载信息 (三). 荷载组合(1) 1.20 恒载 + 1.40 活载工况 1 (2) 1.20 恒载 + 1.40 风载工况 2 (3) 1.20 恒载 + 1.40 x 0.90 活载工况 1 + 1.40 x 0.90 风载工况 21.2.4 内力位移计算结果(一). 内力1.工况内力2.组合内力3.最不利内力各效应组合下最大支座反力设计值(单位：kN、kN.m)组合节点号 控制 组合号 序号NxNyNzMxMyMzNx 最大 110.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.0Ny 最大 21-0.0 7.1 -2.2 0.0 0.0 0.0Nz 最大 110.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.0Mx 最大 110.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.0My 最大 110.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.0Mz 最大 110.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.013 合力最大 21-0.0 7.1 -2.2 0.0 0.0 0.0Nx 最小 21-0.0 7.1 -2.2 0.0 0.0 0.0Ny 最小 110.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.0精品文档精品文档Nz 最小 2 Mx 最小 1 My 最小 1 Mz 最小 1 Nx 最大 3 Ny 最大 2 Nz 最大 1 Mx 最大 1 My 最大 1 Mz 最大 1 14 合力最大 2 Nx 最小 1 Ny 最小 1 Nz 最小 2 Mx 最小 1 My 最小 1 Mz 最小 1 Nx 最大 2 Ny 最大 2 Nz 最大 1 Mx 最大 1 My 最大 1 Mz 最大 1 15 合力最大 2 Nx 最小 1 Ny 最小 1 Nz 最小 2 Mx 最小 1 My 最小 1 Mz 最小 1 Nx 最大 2 Ny 最大 2 Nz 最大 1 Mx 最大 1 My 最大 1 Mz 最大 1 16 合力最大 1 Nx 最小 1 Ny 最小 1 Nz 最小 2 Mx 最小 1 My 最小 1精品文档1 -0.0 7.1 -2.2 0.0 0.0 0.010.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.010.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.010.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.010.0 9.3 -0.5 0.0 0.0 0.010.0 10.8 -4.3 0.0 0.0 0.010.0 -0.8 6.4 0.0 0.0 0.010.0 -0.8 6.4 0.0 0.0 0.010.0 -0.8 6.4 0.0 0.0 0.010.0 -0.8 6.4 0.0 0.0 0.010.0 10.8 -4.3 0.0 0.0 0.010.0 -0.8 6.4 0.0 0.0 0.010.0 -0.8 6.4 0.0 0.0 0.010.0 10.8 -4.3 0.0 0.0 0.010.0 -0.8 6.4 0.0 0.0 0.010.0 -0.8 6.4 0.0 0.0 0.010.0 -0.8 6.4 0.0 0.0 0.010.0 7.1 -2.2 0.0 0.0 0.010.0 7.1 -2.2 0.0 0.0 0.01 -0.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.01 -0.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.01 -0.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.01 -0.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.010.0 7.1 -2.2 0.0 0.0 0.01 -0.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.01 -0.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.010.0 7.1 -2.2 0.0 0.0 0.01-0.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.01-0.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.01-0.0 -0.5 3.7 0.0 0.0 0.010.0 8.5 -3.7 0.0 0.0 0.010.0 8.5 -3.7 0.0 0.0 0.010.0 0.7 11.0 0.0 0.0 0.010.0 0.7 11.0 0.0 0.0 0.010.0 0.7 11.0 0.0 0.0 0.010.0 0.7 11.0 0.0 0.0 0.010.0 0.7 11.0 0.0 0.0 0.010.0 0.7 11.0 0.0 0.0 0.010.0 0.7 11.0 0.0 0.0 0.010.0 8.5 -3.7 0.0 0.0 0.010.0 0.7 11.0 0.0 0.0 0.010.0 0.7 11.0 0.0 0.0 0.0精品文档Mz 最小 1 Nx 最大 2 Ny 最大 2 Nz 最大 1 Mx 最大 1 My 最大 1 Mz 最大 1 17 合力最大 1 Nx 最小 1 Ny 最小 1 Nz 最小 2 Mx 最小 1 My 最小 1 Mz 最小 1 Nx 最大 1 Ny 最大 2 Nz 最大 1 Mx 最大 1 My 最大 1 Mz 最大 1 18 合力最大 1 Nx 最小 2 Ny 最小 1 Nz 最小 2 Mx 最小 1 My 最小 1 Mz 最小 110.0 0.7 11.0 0.0 0.0 0.01 -0.4 4.5 -3.1 0.0 0.0 0.01 -0.4 4.5 -3.1 0.0 0.0 0.01 -0.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.01 -0.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.01 -0.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.01 -0.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.01 -0.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.01 -0.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.01 -0.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.01 -0.4 4.5 -3.1 0.0 0.0 0.01-0.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.01 -0.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.01 -0.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.010.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.010.4 4.5 -3.1 0.0 0.0 0.010.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.010.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.010.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.010.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.010.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.010.4 4.5 -3.1 0.0 0.0 0.010.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.010.4 4.5 -3.1 0.0 0.0 0.010.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.010.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.010.5 0.6 7.2 0.0 0.0 0.0精品文档精品文档轴力 N 包络图(单位：kN)弯距 M3 包络图(单位：kN.m) 轴力 N 最大的前 10 个单元的内力 (单位：M,KN,KN.M) 序号 单元号 组合号 组合序 位置 轴力 N 剪力 Q2 剪力 Q3 扭矩 M弯距 M2 弯距 M3精品文档精品文档1 1222 2723 2824 2925 1526 1327928 3029 24210 3121 0.000 11.3 1 0.000 11.0 1 0.000 10.9 1 0.851 10.7 1 0.500 7.6 1 0.000 7.3 1 0.000 7.3 1 0.000 7.3 1 0.000 7.3 1 0.000 7.2-5.3 -2.8 -0.5 -1.9 -7.9 -4.0 -4.0 -2.4 -2.4 -0.60.0 -0.0 -0.0 -0.0 0.0 0.5 -0.5 0.1 -0.1 -0.0-0.0 -0.0 -0.0 0.0 0.0 0.1 -0.1 -0.1 0.1 0.0-0.0 0.0 0.0 -0.0 0.0 -0.3 0.3 -0.1 0.1 0.0-4.1 -0.2 1.8 1.9 4.2 -3.3 -3.3 -0.2 -0.2 1.4轴力 N 最小的前 10 个单元的内力 (单位：M,KN,KN.M)序号 单元号 组合号 组合序 位置 轴力 N 剪力 Q2 剪力 Q3 扭矩 M1 1811 0.100 -11.0 -0.7 -0.00.02 1711 0.500 -9.8 -0.70.0-0.03 1611 2.000 -8.6 -0.70.00.04 1511 0.000 -7.30.9-0.00.05 1111 0.100 -7.2 -0.6 -0.5 -0.06 2211 0.100 -7.2 -0.60.5-0.07 1011 0.500 -6.7 -0.6 -0.30.08 2111 0.500 -6.7 -0.60.3-0.09 1411 2.000 -6.1 -0.6 -0.00.010 2011 2.000 -6.1 -0.60.0-0.0弯距 M2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.0 -0.1 0.1 -0.0 0.0弯距 M3 0.0 -0.1 -0.4 -1.8 0.0 -0.0 -0.1 -0.1 -0.4 -0.4弯距 M3 最大的前 10 个单元的内力 (单位：M,KN,KN.M)序号 单元号 组合号 组合序 位置 轴力 N 剪力 Q2 剪力 Q3 扭矩 M1 1521 0.500 7.6-7.90.00.02 2321 0.500 5.1-5.80.4-0.23 1921 0.500 5.1-5.8 -0.40.24 1211 0.000 -1.25.3-0.00.05 2921 0.851 10.7 -1.9 -0.00.06 2821 0.426 10.8 -0.0 -0.0 -0.07 1311 0.000 -0.84.30.0-0.28911 0.000 -0.84.3-0.00.29 2721 0.851 11.0 -1.8 -0.0 -0.010 2521 0.497 7.2-0.00.0-0.0弯距 M2 0.0 0.2 -0.2 0.0 -0.0 0.0 -0.0 0.0 -0.0 -0.0弯距 M3 4.2 3.3 3.3 2.3 1.9 1.9 1.8 1.8 1.8 1.6弯距 M3 最小的前 10 个单元的内力 (单位：M,KN,KN.M)序号 单元号 组合号 组合序 位置 轴力 N 剪力 Q2 剪力 Q3 扭矩 M1 1221 0.000 11.3 -5.30.0-0.02 1321 0.000 7.3-4.00.50.13921 0.000 7.3-4.0 -0.5 -0.1弯距 M2 -0.0 -0.3 0.3弯距 M3 -4.1 -3.3 -3.3精品文档精品文档4 2715 2816 2517 3118 2419 30110 2911 0.851 -0.9 1 0.000 -0.8 1 0.000 -0.6 1 0.000 -0.6 1 0.851 -0.6 1 0.851 -0.6 1 0.851 -0.61.3 -0.0 0.0 0.0 1.1 1.1 2.8-0.0 -0.0 0.0 -0.0 0.0 -0.0 -0.00.0 -0.0 0.0 -0.0 -0.1 0.1 -0.0-0.0 0.0 -0.0 0.0 0.0 -0.0 -0.0-3.2 -3.2 -2.8 -2.8 -2.8 -2.8 -2.8(二). 位移1.工况位移2.组合位移“X 向位移”最大的前 10 个节点位移表 （单位：mm）序号 节点号 组合号 组合序号 X 向位移 Y 向位移 Z 向位移 位移平方和12110.0-0.9-0.00.92311-0.0-0.9-0.00.931111-0.00.0-0.00.0412110.00.0-0.00.052521-0.0-0.10.40.4619210.0-0.10.40.476110.0-0.7-0.00.78511-0.0-0.7-0.00.79821-0.0-0.30.00.3109210.0-0.30.00.3序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10“Y 向位移”最大的前 10 个节点位移表 （单位：mm）节点号 组合号 组合序号 X 向位移 Y 向位移 Z 向位移 位移平方和4310.0-1.9-0.01.96310.0-1.6-0.01.6531-0.0-1.6-0.01.61310.0-1.20.01.2331-0.0-1.10.01.12310.0-1.10.01.1731-0.0-0.3-0.00.39310.0-0.3-0.00.3831-0.0-0.3-0.00.32311-0.00.2-4.24.2序号 1 2 3“Z 向位移”最大的前 10 个节点位移表 （单位：mm）节点号 组合号 组合序号 X 向位移 Y 向位移 Z 向位移 位移平方和2311-0.00.2-4.24.22011-0.00.2-3.73.726110.00.2-3.73.7精品文档精品文档424152116271722181919251101011-0.00.2-3.13.11-0.00.2-2.82.810.00.2-2.82.81-0.00.2-2.72.710.00.1-2.42.41-0.00.1-2.42.41-0.00.0-0.10.1序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10“合位移”最大的前 10 个节点位移表 （单位：mm）节点号 组合号 组合序号 X 向位移 Y 向位移 Z 向位移 位移平方和2311-0.00.2-4.24.22011-0.00.2-3.73.726110.00.2-3.73.72411-0.00.2-3.13.12111-0.00.2-2.82.827110.00.2-2.82.82211-0.00.2-2.72.719110.00.1-2.42.42511-0.00.1-2.42.44310.0-1.9-0.01.91.2.5 设计验算结果本工程有 1 种材料：Q235 钢(A3 钢)设计验算结果表 (强度和整体稳定为(应力/设计强度))绕2轴 绕3轴 绕2轴 绕3轴 单元号 强度 整体 整体 抗剪 抗剪 绕 2 轴 绕 3 轴 绕 2 轴长细比 长细比 W/l 稳定 稳定 应力比 应力比绕3轴 W/l结果1 0.07 0.07 0.07 0.01 0.02 8241 1/59893 1/14929 满足2 0.07 0.07 0.07 0.01 0.02 8241 1/59893 1/14929 满足3 0.06 0.06 0.06 0.01 0.02 8241 1/53117 1/9408 满足4 0.06 0.06 0.06 0.01 0.02 8241 1/53117 1/9408 满足5 0.09 0.09 0.09 0.01 0.02 8241 1/57263 1/20065 满足6 0.09 0.09 0.09 0.01 0.02 8241 1/57263 1/20065 满足7 0.09 0.09 0.09 0.01 0.02 4141 1/27857 1/17686 满足8 0.09 0.09 0.09 0.01 0.02 4141 1/27857 1/17686 满足9 0.34 0.34 0.34 0.04 0.01 2676 1/1442 1/37487 满足10 0.19 0.19 0.19 0.03 0.00 1561 1/1964 0满足11 0.05 0.05 0.05 0.04 0.01 361 1/10724 0满足12 0.39 0.39 0.39 0.04 0.00 2676 1/1280 0满足13 0.34 0.34 0.34 0.04 0.01 2676 1/1442 1/37487 满足14 0.21 0.21 0.21 0.03 0.00 5761 1/1262 0满足15 0.38 0.38 0.38 0.07 0.00 1361 1/2682 0满足精品文档精品文档16 0.24 0.24 0.24 0.03 0.00 53 17 0.24 0.24 0.24 0.04 0.00 14 18 0.08 0.08 0.08 0.07 0.00 3 19 0.32 0.32 0.32 0.05 0.01 14 20 0.21 0.21 0.21 0.03 0.00 57 21 0.19 0.19 0.19 0.03 0.00 15 22 0.05 0.05 0.05 0.04 0.01 3 23 0.32 0.32 0.32 0.05 0.01 14 24 0.24 0.24 0.24 0.02 0.00 26 25 0.24 0.24 0.24 0.01 0.00 26 26 0.20 0.20 0.20 0.03 0.00 26 27 0.28 0.28 0.28 0.02 0.00 26 28 0.28 0.28 0.28 0.01 0.00 26 29 0.24 0.25 0.24 0.03 0.00 26 30 0.24 0.24 0.24 0.02 0.00 26 31 0.24 0.24 0.24 0.01 0.00 26 32 0.20 0.20 0.20 0.03 0.00 26 33 0.03 0.03 0.03 0.01 0.00 41 34 0.03 0.03 0.03 0.01 0.00 41 35 0.04 0.04 0.04 0.01 0.00 41 36 0.04 0.04 0.04 0.01 0.00 41 37 0.03 0.03 0.03 0.01 0.00 41 38 0.03 0.03 0.03 0.01 0.00 41 39 0.05 0.06 0.05 0.02 0.00 41 40 0.05 0.06 0.05 0.02 0.00 4161 1/1104 0满足61 1/1680 0满足61 1/9108 0满足61 1/3051 1/63510 满足61 1/1262 0满足61 1/1964 0满足61 1/10724 0满足61 1/3051 1/63510 满足76 1/9190满足76 1/9190满足76 1/1225 0满足76 1/8160满足76 1/8160满足76 1/1087 0满足76 1/9190满足76 1/9190满足76 1/1225 0满足4100满足4100满足4100满足4100满足4100满足4100满足41 1/15219 0满足41 1/15219 0满足精品文档。
建筑幕墙设计(第四章)荷载及其组合
横向验算风荷载单独作用下挠度。
4 荷载及荷载组合
第二节 风荷载 风荷载是作用于幕墙的一种主要直接作用，它垂 直作用于幕墙面板表面。 设计要求：(1)既需考虑长期使用过程中，在一定时距平
均最大风速的风荷载作用下保证 正常使用功 能不受影响。 (2)在阵风袭击下不受损坏，避免事故发生。
风荷载计算公式:
w w（主体结构） w w（外围护 幕墙）
k Z s z o k gz s z o
4 荷载及荷载组合
第二节 风荷载 1 基本风压Wo
当风以一定速度向前运动遇到幕墙阻碍时，幕墙承受风 压，幕墙所在地区不同，它们的基本风压不同。
Vo / 2 wo
A：近海海面、海岛、海岸、湖岸、沙漠 B：田野、乡村、丛林、丘陵、房屋稀疏的乡镇 C：密集建筑群的城市市区（一般城市) D：密集建筑群且房屋较高城市（北京、上海等）
4 荷载及荷载组合
A z c z
1.379( z /10) 0.616( z /10)
0.24
0.44
B z D z
4 荷载及荷载组合
4 阵风系数 gz 第二节 风荷载
瞬时风压峰值与10min平均风压（基本风压）的比值， 取决于场地粗糙度类别和建筑物高度。 K (1 2 ) 玻璃幕墙 石材金属幕墙取2.25 gz f K-地区粗糙度调整系数 A取0.92 B取0.89
A f
C取0.85 D取0.8
4 荷载及荷载组合
第一节 概述 2 幕墙的荷载组合 承载Hale Waihona Puke 极限状态G G w w w
玻璃采光顶计算书
采光顶结构计算第一章、荷载计算一、基本参数计算标高：11.5 m玻璃分格：B×H=1.577×2.500 mB：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 G AK=0.4608 N/m2考虑零部件，玻璃自重荷载，取 G AK=0.50 KN/m2G A=1.2×G AK=1.2×0.50=0.60 KN/m22、活荷载作用q K：活荷载标准值，取0.50 KN/m2r q：活荷载作用效应的分项系数，取1.4q：活荷载设计值（KN/m2）q=r q×q K=1.4×0.50=0.70 KN/m23、风荷载作用（负风压）W K：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=0.55 KN/m2(按50年一遇)W K=βgz×μs×μz×W0=2.067×（-2.0）×0.74×0.55=-1.683 KN/m2W：风荷载设计值（KN/m2r W：风荷载作用效应的分项系数，取1.4W=r W×W K=1.4×（-1.683）=-2.356KN/m25、荷载效应组合S由负风荷载效应控制的组合（向上） 标准值：q K =ψG ×G AK +ψW ×W K=1.0×0.50+1.0×(-1.683) =-1.183KN/m 2设计值：q=ψG ×r G ×G AK +ψW ×r W ×W K=1.0×1.0×0.50+1.0×1.4×（-1.683） =-1.856KN/m 2由自重荷载效应控制的组合（向下） 组合：恒＋活标准值：q K =ψG ×G AK +ψq ×q K=1.0×0.50+1.0×0.50 =1.0 KN/m 2设计值：q=ψG ×r G ×G AK +ψq ×r q ×q K=1.0×1.2×0.50+1.0×1.4×0.5 =1.30 KN/m2 所以最不利的荷载为： 向上:最不利荷载标准值为：q K =1.183KN/m 2最不利荷载设计值为：q=1.856KN/m 2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，1.577 mb ：玻璃板块的长边尺寸，2.500 m外片 玻璃自重标准值 25600012.01G t 1G K AK ⨯⨯=⨯⨯==307.2 N/m 2玻璃地震作用标准值 2.30708.05G q AK max E EK ⨯⨯=σβ==123 N/m 2 玻璃地震作用设计值 1233.1q 3.1q EK E ⨯===160 N/m 2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333323e e k 1K 6182.7182.716831.1t t t W 1.1W +⨯⨯=+⨯⨯==1169.44 N/m 2分配到外片玻璃上的荷载（作用）组合标准值1235.044.1169q 5.0W q 1EK 1K 1K ⨯+=+==1230.94 N/m 2分配到外片玻璃上的风荷载设计值333323e e 16182.7182.725361.1t t t W 1.1W +⨯⨯=+⨯⨯==1762.151 N/m 2分配到外片玻璃上的荷载（作用）组合设计值1605.0151.1762q 5.0W q 1E 11⨯+=+==1842.151 N/m 2分配到外片外（内）层玻璃上的荷载（作用）组合标准值333323131k k21k 1166694.1230t t t q q q +⨯=+==--=615.47 N/m 2 η：挠度折减系数由参数44K Et /a q =θ454361072.0/157710615.0⨯⨯⨯⨯=-=40.763 查表得：=η10.83分配到外片外（内）层玻璃上的荷载（作用）组合设计值3333231312111666151.1842t t t q q q +⨯=+==--=921.075N/m 2依据ηϕ=σ22t a q 6＜g f由b a =500.2577.1=0.631，查表得：弯矩系数ϕ=0.0836 分配到外片外（内）层玻璃截面设计最大应力值：12121t a q 6ηϕ=σ =83.06157710921.00836.06223⨯⨯⨯⨯⨯- =26.49 N/mm 2＜g f =84.0 N/mm 2玻璃强度符合设计要求。
关于玻璃采光顶建筑
关于玻璃采光顶建筑的结构分析及其荷载作用与组合Structural Analysis on Buildings with Glass Lighting Roof and Their Loading Function and Assembling□ 李 少 甫 ／文摘 要 本文简介了玻璃采光顶建筑结构及其支承结构的组成 、 ； ： 类型 受力分析特点 主要荷载 、 ； 作用计算及其 效应组合的不同方法的比较。
关键词 玻璃采光顶建筑结构； ： 荷载作用效应组合 ；一、 璃采光顶建筑结构的组成与类 玻 型 １、 玻璃采光顶建筑是指以玻璃为覆 面层并室内透光的屋顶建筑， 其结构是 支承该建筑的结构构筑物。
２、 玻璃采光顶建筑结构的组成 是由玻璃面层、 璃的支持连接件 玻 和其支承结构组成。
按玻璃的受力支持 状况可以分为点支式的或框 （线） 支式的 两类。
前者的玻璃， 在支持点处可以是有 孔的， 也可以是无孔的 后者的玻璃均是 ； 无孔的。
３、 玻璃采光顶建筑的支承结构的类 型 ・ 按玻璃采光顶建筑支承结构的受力 独立性特点可分为 相对独立但座落于 ： 其下基本结构的附属性结构体系， 和与 座落于其下结构共同组成的非独立的共 体性结构体系 ； ・ 按其支承结构体系构件的受力工作 特 性 可 分 为：梁 格 、 架 、 架 、 架 、 桁 网 刚 拱架、 拉索杆、 合、 交体系等。
张 组 杂 梁 是受有横向荷载弯曲工作的构件； 桁架、 网架结构体系在节点荷载作用下， 其杆 件主要受轴向力作用 刚架和拱架在荷 ； 载作用下杆件受有弯矩、 剪力和轴向力 ； 张拉索杆结构体系的张拉索 （或链杆 ） 的 内力始终保持正定， 即不可处于受压状 态下工作 ， 否则体系的性质将要改变 。
当然， 合结构体系具有所组合结构构件 组 的 受 力 工 作 性 能；而 杂 交 结 构 体 系 除 具 有新的工作特性外， 可能具有所杂交 尚 结构的一些受力工作特征。
采光顶计算
采光顶单坡采光顶设计计算书设计：校对：审核：批准：二〇一二年七月十七日目录1 计算引用的规范、标准及资料 (1)1.1 幕墙及采光顶设计规范： (1)1.2 建筑设计规范： (1)1.3 铝材规范： (1)1.4 玻璃规范： (2)1.5 钢材规范： (2)1.6 胶类及密封材料规范： (3)1.7 五金件规范： (3)1.8 相关物理性能等级测试方法： (4)1.9 《建筑结构静力计算手册》(第二版) (4)1.10 土建图纸： (4)2 基本参数 (4)2.1 采光顶所在地区 (4)2.2 地面粗糙度分类等级 (4)3 采光顶荷载计算 (4)3.1 玻璃采光顶的荷载作用说明 (4)3.2 风荷载标准值计算 (5)3.3 风荷载设计值计算 (6)3.4 雪荷载标准值计算 (7)3.5 雪荷载设计值计算 (7)3.6 采光顶构件自重荷载设计值 (7)3.7 采光顶坡面活荷载设计值 (7)4 选取计算荷载组合 (7)4.1 风荷载标准为w k+情况下的荷载组合 (7)4.2 风荷载标准为w k-情况下的荷载组合 (8)4.3 极限状态的荷载确定 (8)5 单坡采光顶主龙骨计算 (8)5.1 主龙骨荷载计算 (9)5.2 主龙骨的强度计算 (10)5.3 主龙骨的挠度计算 (10)6 单坡采光顶副龙骨计算 (11)6.1 副龙骨受力分析 (11)6.2 副龙骨的抗弯强度计算 (12)6.3 副龙骨的挠度计算 (12)7 采光顶玻璃的计算 (13)7.1 玻璃板块荷载计算 (13)7.2 玻璃板块荷载组合 (16)7.3 玻璃的强度计算 (18)7.4 玻璃的挠度计算 (19)8 附录常用材料的力学及其它物理性能 (21)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《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》 GB50693-20111.2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《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-95(2005年版)《高处作业吊蓝》 GB19155-2003《工程抗震术语标准》 JGJ/T97-2010《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ145-2004《混凝土结构加固设计规范》 GB50367-2006《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《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001(2006年版、局部修订) 《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》 GB50016-2006《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《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》 GB5237.6-2004 《铝及铝合金彩色涂层板、带材》 YS/T431-2000《一般工业用铝及铝合金板、带材》 GB/T3880.1～3-2006 《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/T459-20031.4玻璃规范：《镀膜玻璃第1部分：阳光控制镀膜玻璃》 GB/T18915.1-2002 《镀膜玻璃第2部分：低辐射镀膜玻璃》 GB/T18915.2-2002 《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《压花玻璃》 JC/T511-2002《中空玻璃》 GB/T11944-2002 1.5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/T3280-2007《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/T5118-1995《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/T3094-2000《碳钢焊条》 GB/T5117-1995《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/T699-19991.6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/T13477.1～20-2002 《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《建筑用硬质塑料隔热条》 JG/T174-2005《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/T529-1999《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》 GB/T531-1999《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/T902-20021.7五金件规范：《封闭型沉头抽芯铆钉》 GB/T12616-2004《封闭型平圆头抽芯铆钉》 GB/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/T3098.15-2000 《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》 GB/T3098.6-2000《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》 JG189-20061.8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》 GB50204-2002(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《金属材料室温拉伸试验方法》 GB/T228-20021.9《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采光顶所在地区北京地区；2.2地面粗糙度分类等级按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)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和城市郊区；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；依照上面分类标准，本工程按C类地形考虑。
玻璃及荷载计算书
框支承采光顶玻璃设计计算书工程所在地：兰州，地区类型：C ，采光顶标高 = 5.0mⅠ.设计依据:《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001《建筑结构荷载规范》 GB 50009-2012《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2010《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002《钢结构设计规范》 GB 50017-2003《铝合金建筑型材第1部分：基材》 GB/T 5237.1-2008《铝合金建筑型材第2部分：阳极氧化型材》 GB 5237.2-2008《平板玻璃》 GB 11614-2009《半钢化玻璃》 GB/T 17841-2008《建筑用安全玻璃第2部分：钢化玻璃》 GB 15763.2-2005《镀膜玻璃第1部分阳光控制镀膜玻璃》GB/T18915.1-2002《镀膜玻璃第2部分低辐射镀膜玻璃》GB/T18915.2-2002《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.1-2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》 GB 3098.2-2000《紧固件机械性能自攻螺钉》 GB 3098.5-2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.6-2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》 GB 3098.15-2000《建筑结构静力计算手册 (第二版) 》《现代建筑装饰-铝合金玻璃幕墙与玻璃采光顶》Ⅱ.设计方法和指标:本工程设计采用概率极限状态设计法,根据<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2012规定各种载荷的分项系数如下：1.永久载荷分项系数r g：1)当其效应对结构不利时①对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；②对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；2)当其效应对结构有利时①一般情况下应取1.0；②对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取0.9。
2.可变荷载的分项系数：①一般情况下应取1.4；②对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。
玻璃采光顶结构的荷载及组合
1、玻璃采光顶结构的定义(1)屋盖(roofsystem)根据《建筑结构设计术语和符号标准》(GB／T50083—97)定义如下：在房屋顶部，用以承受各种屋面作用的屋面板、屋面梁或屋架及支撑系统组成的部件或以拱、网架、薄壳和悬索等大跨空间构件与支承边缘构件所组成的部件的总称。
(2)屋面板(roofplate；roofboard；roofslab)定义如下：直接承受屋面荷载的面板。
(3)玻璃采光顶定义如下：屋面板为玻璃的屋盖。
若以面板对地面倾角来分：幕墙指对地面倾角在75度-105度(90度±15度)范围内的墙体；竖直的为一般幕墙，其它为斜幕墙(内倾为75度—90度，外倾为90度-105度)。
在90度±15度范围外均为屋盖。
建筑玻璃采光顶是屋面板为硅酸盐系玻璃的屋盖；(4)玻璃雨篷是非封闭式建筑玻璃采光顶；玻璃屋顶是封闭式建筑玻璃采光顶；玻璃采光顶承受的荷载包括自重、风荷载、活荷载、雪荷载。
还应考虑非对称荷载的作用和效应；必要时还需考虑冰荷载、积雪荷载、积水荷载的作用和效应；此外还需考虑地震、温度变化、地基变形等作用。
风荷载是垂直作用于采光顶表面，自重、活荷载、雪荷载及其它荷载是采光顶水平投影面的荷载，荷载作用方向和分布是不同的，不能简单的将计算结果相加，而必须转换成同一作用方向与同一种分布的计算值后相加。
当屋面平行地面且坡度较小时，风荷载往往不是主要的，承重荷载是主要的；而在其它工况，风荷载与重力荷载大多数都是同一数量级，而建筑玻璃幕墙的风荷载往往是主要的，这是建筑玻璃采光顶和建筑玻璃幕墙的重大区别，这就决定了两者结构的区别，一般来说，建筑玻璃采光顶结构比建筑玻璃幕墙结构更为复杂、种类更多，建筑玻璃采光顶结构应归属建筑屋盖系统，不宜归属建筑幕墙系统。
玻璃采光顶的设计荷载(1)自重。
包括玻璃杆件、连接件、附件等自重，自重是按构件实际长度均匀分布的垂直作用于水平面的荷载，当缺乏资料时，可采用下列预估参数：当采用单层玻璃时：400N/m2。
屋面玻璃采光顶设计玻璃采光顶承载性能分级
屋面玻璃釆光顶设计玻璃釆光顶承载性能分级4.10.1玻璃采光顶是指由直接承受屋面荷載和作用的玻璃透光面板与支承体系所组成的围护结构，与水平面的夹角小T- 75°的围护结构和装饰性结构。
玻璃采光顶作为建筑的外围护结构，其造型是建筑设计的重要内容，设计者不仅要考虑建筑造型的新颖、美观，还要考虑建筑的使用功能、造价、环境、能耗、施工条件等诸多因素，需重点对结构类型、材料和细部构造方面进行设计。
玻璃釆光顶的支承结构主要有钢结构、钢索杆结构、铝合金、结构等，采光顶的支承形式包括桁架、网架、拱壳、圆穹等：玻璃采光顶应按围护结构设计，主要承受口重以及直接作用于其上的风雪荷载;、地震作用、温度作用等，不分担主体结构承受的荷载或地震作用。
玻璃采光顶应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能够适应主体结构的变形及承受可能出现的温度作用。
同时，玻璃釆光顶的构造设计除应满足安全、实用、美观的耍求外，尚应便于制作、安装、维修保养和局部更换。
4.10.2玻璃采光顶的物理性能主要包括承载性能、气密性能、水密性能、热工性能、隔声性能和釆光性能。
性能耍求的高低和建筑物的功能性质、重耍性等有关，不同的建筑在很多性能上是有所不同的，玻璃采光顶的物理性能应根据建筑物的类别、高度、体型、功能以及建筑物所在的地理位置、气候和环境条件进行设计。
如沿海或经常有台风的地区，要求玻璃采光顶的风圧变形性能和雨水渗漏性能高些；风沙较大地区，要求玻璃釆光顶的风压变形性能和空气渗透性能高些：寒冷地区和炎热地区，要求采光顶的保温隔热性能良好。
下面列出现行国家标准《建筑玻璃采光顶》JG/T 231中有关玻璃采光顶的承載性能、气密性能、水密性能、热工性能、隔声性能、采光性能等分级指标，供设计人员选用。
1承载性能：玻璃釆光顶承载性能分级指标S应符合表7的规定。
2 Sffi 为最不利组合荷載标准值;3分级指标fiis 为绝对值。
2气密性能：玻璃采光顶开启部分，采用圧力差为lOPa 时的开启缝长空气渗透量q 作为分级指标，分级指标应符合表8的规定；玻璃采光顶整体(含开启部分)采用压力差为 lOPa时的单位面积空气渗透量qn 作为分级指标，分级指标应符合表9的规定。
采光顶玻璃计算
【八】玻璃采光顶设计计算书一、荷载计算1. 风荷载计算(按标高:30.000 m；地面粗糙度：B类计算):W k:作用在采光顶上的风荷载标准值 ( kN/m2 )W:作用在采光顶上的风荷载设计值 ( kN/m2 )W0:作用在采光顶上的基本风压值：0.750 kN/m^2βgz:阵风系数，由GB50009-2001表7.5.1得1.64μz:风压高度变化系数，由GB50009-2001表7.2.1得1.42μs:风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，正风压时 μs =0.6负风压时 μs =0.8γw:风荷载作用分项系数: 1.4W k-正=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001) =1.637×1.42×0.6×0.750 = 1.047 kN/m^2W k-负=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001) =1.637×1.42×0.8×0.750 = 1.396 kN/m^2W-正=γw×W k=1.4×1.047 = 1.466 kN/m^2W-负=γw×W k=1.4×1.396 = 1.954 kN/m^22. 自重荷载计算:采用 10+1.52PVB+10 mm 夹胶玻璃G AK :采光顶玻璃的平均自重标准值 ( kN/m2 )G A :采光顶玻璃的平均自重设计值 ( kN/m2 )γg:玻璃重力密度: 25.6 kN/m^3γG :自重荷载作用分项系数: 1.35t1 :外片玻璃厚度 t1 = 10 mmt2 :内片玻璃厚度 t2 = 10 mmG AK =γg×(t1+t2)/1000=25.6×(10+10)/1000 = 0.512 kN/m^2G A =γG × G AK=1.35×0.512 = 0.691 kN/m^23. 雪荷载计算:S k:作用在幕墙上的雪荷载标准值 ( kN/m2 )S:作用在幕墙上的雪荷载设计值 ( kN/m2 )S0:基本雪压,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，取为 0.00γS:雪荷载作用分项系数: 1.4μr:屋面积雪分布系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，取为 2.0S k =μr×S0(GB50009-2001 6.1.1) =2.0×0.00 = 0.000 kN/m^2S=γS×S k=1.4×0.000 = 0.000 kN/m^24. 活荷载计算:q活k:作用在采光顶上的活荷载标准值：0.300 kN/m^2q活:作用在采光顶上的活荷载设计值 ( kN/m^2 )γ活 :活荷载作用分项系数: 1.4q活 =γ活×q活k:=1.4×0.300 = 0.420 kN/m^25. 荷载组合:工况一： 重力+1.0×活荷载工况二： 重力+1.0×雪荷载工况三： 重力+1.0×风荷载工况四： 重力+1.0×风荷载 + 0.7×雪荷载工况五： 重力+1.0×雪荷载+0.7×风荷载工况六： 风荷载 - 重力因此，工况三为最不利工况，选取工况三进行计算:q k :玻璃所受组合荷载标准值：1.559 kN/m^2q :玻璃所受组合荷载设计值：2.157 kN/m^2二、玻璃的计算1. 玻璃的强度计算采用 10+1.52PVB+10 mm 夹胶玻璃校核依据: σ外≤ fg = 42.0 N/mm^2 (钢化玻璃)(JGJ113-2003 8.2.7)σ内≤ fg = 42.0 N/mm^2 (钢化玻璃)(JGJ113-2003 8.2.7)q ik:分配到各单片玻璃的组合荷载标准值q i :分配到各单片玻璃的组合荷载设计值B :玻璃面板短边边长 B = 1.200 mH :玻璃面板长边边长 H = 2.050 mψ:玻璃板面跨中弯曲系数，按边长比a/b查JGJ102-2003表6.1.2-1得：0.089σi:各单片玻璃所受的应力E = 72000 N/mm^2E:玻璃的弹性θ:参数q1k =qk×t1^3/(t1^3 +t2^3)(JGJ102-2003 6.1.4-1) =1.559×10^3/(10^3+10^3)=0.779 kN/m^2q2k =q k×t2^3/(t1^3+t2^3)(JGJ102-2003 6.1.4-2) =1.559×10^3/(10^3+10^3)=0.779 kN/m^2q1 =q×t1^3/(t1^3+t2^3)(JGJ102-2003 6.1.4-1) =2.157×10^3/(10^3+10^3)=1.079 kN/m^2q2 =q×t2^3/(t1^3+t2^3)(JGJ102-2003 6.1.4-2) =2.157×10^3/(10^3+10^3)=1.079 kN/m^2θ1 =q1k×a4/(E×t14)( JGJ102-2003 6.1.2-3 ) =0.779 × 10^-3 × 1200^4 / ( 72000 × 10^4 )=2.24θ2 =q2k×a4/(E×t24)( JGJ102-2003 6.1.2-3 ) =0.779 × 10^-3 × 1200^4 / ( 72000 × 10^4 )=2.24η:折减系数，可由参数θ按JGJ102-2003表 6.1.2-2 查得η1=1.00η2 =1.0010mm 厚外片玻璃强度计算：σ1 =6×ψ×q×a2×η1/t12 ( JGJ102-2003 6.1.2-1 )1=6×0.089×1.079×1.200^2×1.00×1000/10^2=8.30 N/mm^2 < f g = 42.0 N/mm^210 mm 厚外片玻璃的强度可以满足10mm 厚内片玻璃强度计算：σ2 =6×ψ×q×a2×η2/t22 ( JGJ102-2003 6.1.2-1 )2=6×0.089×1.079×1.200^2×1.00×1000/10^2=8.30 N/mm^2 < f g = 42.0 N/mm^210 mm 厚内片玻璃的强度可以满足2. 玻璃的挠度计算玻璃最大挠度 u，小于玻璃短边尺寸的 1/60ν :泊松比，取为ν = 0.2μ :挠度系数，按边长比a/b查JGJ102-2003表 6.1.3 得：0.00888t e :夹胶玻璃的等效厚度t e =(t1^3+t2^3)^(1/3)=(10^3+10^3)^(1/3) = 12.60 mma :玻璃短边边长 a = 1200 mmq k:玻璃所受荷载标准值 qk = 1.559 kN/m^2θ:参数θ =W k×a4/(E×t e4)( JGJ102-2003 6.1.2-3 ) =1.559×10^(-3)×1200^4/(72000×12.60^4)=1.78η:折减系数，可由参数 θ 按表 6.1.2-2 查得 η =1.00D:玻璃弯曲刚度3/[12×(1-ν2)]( JGJ102-2003 6.1.3-1 )D =E×te=72000×12.60^3/[(12×(1-0.2^2)] = 12500000 Nmmu:玻璃跨中最大挠度u =μ×W×a4×η/D( JGJ102-2003 6.1.3-2 )k=0.00888×1.559×10^(-3)×1200^4×1.00/12500000=2.30 mm2.30 mm < 1200/60 = 20.00 mm玻璃挠度可以满足要求。
采光顶计算-520
0.5
钢筋层数影响系数 = 0.66
αv = 0.66 t := 10 mm αb := 0.6 + 0.25 Z := 100mm t = 0.81 d
锚筋受剪承载力系数 锚板厚度 锚板弯曲变形折减系数 外层锚筋中心线之间的距离
Vt Me Nt 2 As1 := + + = 97.74 mm αr αv fy 0.8αb fy 1.3αr αb fy Z Nt Me 2 As2 := + = 200.52 mm 0.8αb fy 0.4αr αb fy Z Ast := As1 if As1 > As2 As2 otherwise Ast = 200.52 mm A1 := 133mm ns := 4 Asr := A1 ns = 532 mm Asr > Ast 预埋件锚筋截面积满足设计要求!
应力分布云图如下图所示：
3
幕墙结构计算书
外片玻璃的最大应力为30.7MPa<84MPa 所以玻璃强度满足设计要求。 2、 玻璃挠度计算 采用组合1中玻璃采光顶荷载组合标准值计算 Wk1 = −2.05 kPa
1 3
玻璃受到的组合标准值
3⎞
te1 := 0.95 ⎛ ⎝ t1 + t2 + t3
3 3
2 3
最不利钢架截面面积 最不利钢架截面X-X轴抵抗矩 最不利钢架破坏应力值
W2x := 28820mm σ := σ < M2max W2x
= 32.76 MPa 强度满足要求
215 MPa
8
幕墙结构计算书
2、钢架挠度计算 主龙骨挠度
如上图所示最大挠度为U3=0.38mm <6480/400=16.2mm 挠度满足要求 次龙骨挠度
采光顶玻璃的计算
1 采光顶玻璃的计算基本参数：1：计算点标高：15m；2：板面尺寸：宽×高=B×H=1625mm×1650mm；； 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：1.1玻璃板块荷载计算(1)外片玻璃自重荷载标准值：G Ak1：外片玻璃自重标准值(仅指玻璃)(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；γg：玻璃的体积密度(N/mm3)；G Ak1=γg×t1=0.0000256×8=0.000205MPa(2)外片玻璃自重荷载设计值：G A1：外片玻璃自重设计值(仅指玻璃)(MPa)；G Ak1：外片玻璃自重标准值(仅指玻璃)(MPa)；G A1=1.2×G Ak1=1.2×0.000205=0.000246MPa(3)内片玻璃自重荷载标准值：G Ak2：内片玻璃自重标准值(仅指玻璃)(MPa)；t2：内片玻璃厚度(mm)；γg：玻璃的体积密度(N/mm3)；G Ak2=γg×t2=0.0000256×8=0.000205MPa(4)内片玻璃自重荷载设计值：G A2：内片玻璃自重设计值(仅指玻璃)(MPa)； G Ak2：内片玻璃自重标准值(仅指玻璃)(MPa)；G A2=1.2×G Ak2=1.2×0.000205=0.000246MPa(5)中片玻璃自重荷载标准值：G Ak3：中片玻璃自重标准值(仅指玻璃)(MPa)； t3：中片玻璃厚度(mm)；γg：玻璃的体积密度(N/mm3)；G Ak3=γg×t3=0.0000256×8=0.000205MPa(6)中片玻璃自重荷载设计值：G A3：中片玻璃自重设计值(仅指玻璃)(MPa)； G Ak3：中片玻璃自重标准值(仅指玻璃)(MPa)；G A3=1.2×G Ak3=1.2×0.000205=0.000246MPa(7)分配到内、外、中三片玻璃上的风荷载标准值：w k1：分配到外片玻璃上的风荷载标准值(MPa)； w k2：分配到内片玻璃上的风荷载标准值(MPa)； w k3：分配到中片玻璃上的风荷载标准值(MPa)； w k：风荷载标准值(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；t3：中片玻璃厚度(mm)；w k1=1.1×w k×t13/(t13+t23+t33)=0.000043MPaw k2=w k×t23/(t13+t23+t33)=0.000039MPaw k3=w k×t33/(t13+t23+t33)=0.000039MPa(8)分配到内、外、中三片玻璃上的风荷载设计值：w1：分配到外片玻璃上的风荷载设计值(MPa)； w2：分配到内片玻璃上的风荷载设计值(MPa)； w3：分配到中片玻璃上的风荷载设计值(MPa)； w：风荷载设计值(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；t3：中片玻璃厚度(mm)；w1=1.1×w×t13/(t13+t23+t33)=0.000061MPaw2=w×t23/(t13+t23+t33)=0.000055MPaw3=w×t33/(t13+t23+t33)=0.000055MPa(9)分配到内、外、中片玻璃上的雪荷载标准值：S k1：分配到外片玻璃上的雪荷载标准值(MPa)； S k2：分配到内片玻璃上的雪荷载标准值(MPa)； S k3：分配到中片玻璃上的雪荷载标准值(MPa)； S k：雪荷载标准值(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；t3：中片玻璃厚度(mm)；S k1=1.1×S k×t13/(t13+t23+t33)=0.000029MPaS k2=S k×t23/(t13+t23+t33)=0.000027MPaS k3=S k×t33/(t13+t23+t33)=0.000027MPa(10)分配到内、外、中片玻璃上的雪荷载设计值：S1：分配到外片玻璃上的雪荷载设计值(MPa)； S2：分配到内片玻璃上的雪荷载设计值(MPa)； S3：分配到中片玻璃上的雪荷载设计值(MPa)； S：雪荷载设计值(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；t3：中片玻璃厚度(mm)；S1=1.1×S×t13/(t13+t23+t33)=0.000041MPaS2=S×t23/(t13+t23+t33)=0.000037MPaS3=S×t33/(t13+t23+t33)=0.000037MPa(11)分配到内、外、中片玻璃上的活荷载标准值：Q k1：分配到外片玻璃上的活荷载标准值(MPa)； Q k2：分配到内片玻璃上的活荷载标准值(MPa)； Q k3：分配到中片玻璃上的活荷载标准值(MPa)； Q k：活荷载标准值(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；t3：中片玻璃厚度(mm)；Q k1=1.1×Q k×t13/(t13+t23+t33)=0.000733MPaQ k2=Q k×t23/(t13+t23+t33)=0.000667MPaQ k3=Q k×t33/(t13+t23+t33)=0.000667MPa(12)分配到内、外、中片玻璃上的活荷载设计值：Q1：分配到外片玻璃上的活荷载设计值(MPa)；Q2：分配到内片玻璃上的活荷载设计值(MPa)； Q3：分配到中片玻璃上的活荷载设计值(MPa)； Q：活荷载设计值(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；t3：中片玻璃厚度(mm)；Q1=1.1×Q×t13/(t13+t23+t33)=0.001027MPaQ2=Q×t23/(t13+t23+t33)=0.000933MPaQ3=Q×t33/(t13+t23+t33)=0.000933MPa1.2玻璃板块荷载组合玻璃板块的受力组合采用自重、风荷载和活荷载组合。
采光顶玻璃的统计计算
采光顶玻璃的统计计算一：工况组合标准值（计算玻璃挠度）：W+GQ+GF+GS+G设计值（计算玻璃强度）：1.4W+G*1.4Q+1.35G或1.4Q+1.2G* 1.4F+1.35G 或1.4F+1.2G*1.4S+1.35G或1.4S+1.2GW------风荷载（负压）按GB50009-2003 计算G-------玻璃自重Q-------屋面均布活荷载，对不上人屋面取0.5KN/m2S-------雪荷载；按GB50009-2003 计算F-------集中荷载，对于不上人屋面，玻璃与水平面夹角小于30°的，在玻璃板中心点直径为150mm的区域内，应能承受垂直于玻璃为1.1KN的集中荷载；玻璃与水平面夹角大于30°且小于75°的，在玻璃板中心点直径为150mm的区域内，应能承受垂直于玻璃为0.5KN的集中荷载注解：*号表示应判断可变荷载同永久荷载相比较，若永久荷载较大则G前的分项系数应取1.35，反之G前的分项系数应取1.2二：玻璃配置对应的最大玻璃分格尺寸本次计算针对雪荷载小于等于0.5KN/m2，本次计算只针对玻璃变形的控制，并不代表该分格尺寸满足玻璃的强度要求。
按照《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003的要求屋面玻璃的强度设计值应符合下列规定：1、夹层玻璃的强度设计值应为14Mpa；2、钢化玻璃的强度设计值应为42Mpa；3、半钢化夹层玻璃的强度设计值应为24Mpa；4、单片防火玻璃的强度设计值应为63Mpa；用于屋面的夹层玻璃，夹层胶片的厚度不应小于0.76mm玻璃配置四点支撑四边支撑6＋A＋6＋pvb＋6 1.5×1 2.5×2.28＋A＋6＋pvb＋6 1.5×1.48＋A＋8＋pvb＋6 1.7×1.58＋A＋8＋pvb＋8 1.9×1.510＋A＋8＋pvb＋8 2.1×1.510＋A＋10＋pvb＋8 2.25×1.510＋A＋10＋pvb＋10 2.0×2.0 或2.45×1.512＋A＋10＋pvb＋10 2.3×2.012＋A＋12＋pvb＋10 2.5×2.012＋A＋12＋pvb＋12 2.5×2.2注：按挠度控制相对变形小于1/60玻璃配置四点支撑四边支撑6＋A＋6＋pvb＋6 1.5×1 2.5×2.28＋A＋6＋pvb＋6 1.5×1.48＋A＋8＋pvb＋6 1.7×1.58＋A＋8＋pvb＋8 1.9×1.510＋A＋8＋pvb＋8 2.0×1.510＋A＋10＋pvb＋8 2.1×1.510＋A＋10＋pvb＋10 2.0×1.8 或2.2×1.512＋A＋10＋pvb＋10 2.0×2.0 或2.3×1.512＋A＋12＋pvb＋10 2.1×2.1 或2.4×1.512＋A＋12＋pvb＋12 2.15×2.15或2.5×1.5注：按挠度控制相对变形小于1/60，但绝对变形不超过30mm玻璃配置四点支撑四边支撑6＋A＋6＋pvb＋6 1.5×1 2.1×2.1 8＋A＋6＋pvb＋6 1.5×1.4 2.5×2.1 8＋A＋8＋pvb＋6 1.5×1.38＋A＋8＋pvb＋8 1.7×1.510＋A＋8＋pvb＋8 1.75×1.510＋A＋10＋pvb＋8 1.85×1.510＋A＋10＋pvb＋10 1.95×1.512＋A＋10＋pvb＋10 2.05×1.512＋A＋12＋pvb＋10 2.15×1.512＋A＋12＋pvb＋12 2.2×1.5 或2.0×1.9注：按挠度控制相对变形小于1/60，但绝对变形不超过20mm三：采光顶支撑龙骨的挠度限制参考如下3.1《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001关于横梁的要求1）当跨度不大于7.5米的横梁铝型材：u≤l/180u≤20mm钢型材：u≤l/300u≤15mm2）当跨度大于7.5米的钢横梁钢型材：u≤l/5003.2《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003关于横梁的要求铝型材：u≤l/180钢型材：u≤l/250式中l为横梁的跨度（mm），悬臂构件可取挑出长度的2倍。
光伏玻璃采光顶强度计算(北京市为例)
采光顶设计计算书设计：校对：审核：批准：2009年6月4日目录一、计算引用的规范、标准及资料 (1)1.幕墙设计规范： (1)2.建筑设计规范： (1)3.玻璃规范： (1)4.《建筑结构静力计算手册》(第二版) (2)二、基本参数 (2)1.幕墙所在地区： (2)2.地区粗糙度分类等级： (2)三、采光顶荷载计算 (2)1.玻璃采光顶的荷载作用说明： (2)2.风荷载标准值计算： (3)2.风荷载设计值计算： (3)3.雪荷载标准值计算： (3)4.雪荷载设计值计算： (4)5.采光顶构件自重荷载设计值： (4)6.采光顶坡面活荷载设计值： (4)7.选取计算荷载组合： (4)四、采光顶玻璃的计算 (4)1.玻璃板块荷载计算： (5)2.玻璃板块荷载组合： (5)3.玻璃的强度计算： (6)一、计算引用的规范、标准及资料1.幕墙设计规范：《建筑幕墙》 JG3035-1996《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001《点支式玻璃幕墙工程技术规程》 CECS127-2001《全玻璃幕墙工程技术规程》 DBJ/CT014-2001 《玻璃幕墙光学性能》 GB/T18091-2000 《建筑幕墙物理性能分级》 GB/T15225-94《建筑幕墙空气渗透性能测试方法》 GB/T15226-94《建筑幕墙风压变形性能测试方法》 GB/T15227-94《建筑幕墙雨水渗透性能测试方法》 GB/T15228-94《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》 GB/T18250-2000 《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》 GB/T18575-2001 《点支式玻璃幕墙支承装置》 JG138-2001《吊挂式玻璃幕墙支承装置》 JG139-20012.建筑设计规范：《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001《钢结构设计规范》 GB50017-2003《冷弯薄壁型钢结构设计规范》 GB50018-2002《高层民用钢结构技术规程》 JGJ99-98《建筑设计防火规范》 GBJ16-87(2001版) 《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045-2001《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2000《工程抗震术语标准》 JGJ/T97-95《中国地震烈度表》 GB/T17742-1999 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001《建筑抗震设防分类标准》 GB50223-2004《中国地震动参数区划图》 GB18306-2000《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50019-2003《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2002《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002《民用建筑热工设计规范》 GB50176-93《民用建筑隔声设计规范》 GBJ118-88《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001《建筑装饰工程施工质量验收规范》 GB50210-2001《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002《钢结构防火涂料》 GB14907-2002《碳钢焊条》 GB/T5117-1995 《低合金钢焊条》 GB/T5118-1995 《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》 YS/T437-20003.玻璃规范：《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-2003《普通平板玻璃》 GB4871-1995《浮法玻璃》 GB11614－1999《钢化玻璃》 GB/T9963-1998《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》 GB/T17841-1999《建筑用安全玻璃防火玻璃》 GB15763.1-2001《中空玻璃》 GB/T11944-2002《夹层玻璃》 GB9962-1999《镀膜玻璃第一部分阳光控制镀膜玻璃》 GB/T18915.1-2002《镀膜玻璃第二部分低辐射镀膜玻璃》 GB/T18915.2-2002《热反射玻璃》 JC693-1998《热弯玻璃》 JC/T915-20034.《建筑结构静力计算手册》(第二版)二、基本参数1.幕墙所在地区：北京地区；2.地区粗糙度分类等级：按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)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和城市郊区；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；依照上面分类标准，本工程按C类地区考虑。
采光顶1计算书
1 基本参数1.1采光顶所在地区成都地区；依照上面分类标准，本工程按B类地形考虑。
2 采光顶荷载计算2.1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600N/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：0.0006MPa(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：永久荷载分项系数取：γg ：1.2 风荷载的分项系数取：γw：1.4雪荷载的分项系数取：γs ：1.4 活荷载的分项系数取：γh：1.4组合值系数为：永久荷载组合值系数取：ψg ：1.0 风荷载的组合值系数取：ψw：0.6雪荷载的组合值系数取：ψs ：0.7 活荷载的组合值系数取：ψh：0.72.2风荷载标准值计算按建筑结构荷载规范(GB50009-2001)计算：wk =βgzμzμs1w……7.1.1-2[GB50009-2001 2006年版]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：15m；βgz：瞬时风压的阵风系数；根据不同场地类型,按以下公式计算(高度不足5m按5m计算)：βgz =K(1+2μf) 其中K为地面粗糙度调整系数，μf为脉动系数A类场地：βgz =0.92×(1+2μf) 其中：μf=0.387×(Z/10)-0.12对于B类地形，15m高度处瞬时风压的阵风系数：βgz=0.89×(1+2×(0.5(Z/10)-0.16))=1.7241对于B类地形，15m高度处风压高度变化系数：μz=1.000×(Z/10)0.32=1.1385μs1：局部风压体型系数，根据计算点体型位置选取，并依据实际结构分别考虑其最大和最小两种情况，对本例，分别取0.2、-0.5；按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第7.3.3条：验算围护构件及其连接的强度时，可按下列规定采用局部风压体型系数μs1：一、外表面1.正压区按表7.3.1采用；2.负压区 - 对墙面，取-1.0 - 对墙角边，取-1.8二、内表面对封闭式建筑物，按表面风压的正负情况取-0.2或0.2。
采光顶玻璃计算
标高40.565米标准层大面处玻璃幕墙设计计算书一、荷载计算1、标高为 40.565 m 处荷载计算(1). 风荷载计算:W k:作用在幕墙上的风荷载标准值 ( kN/m^2)W:作用在幕墙上的风荷载设计值 ( kN/m^2)βgz:40.565m 高处阵风系数(按B类区计算)μf=0.5×( Z/10 )^-0.16 = 0.400βgz=0.89×( 1 + 2μf ) = 1.601μz:40.565m 高处风压高度变化系数(按B类区计算) (GB50009-2001)μz=1×( Z/10 )^0.32 = 1.565μs:风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，正风压时 μs =0.6负风压时 μs =1.3γw:风荷载作用分项系数: 1.4W k-正=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001)=1.601×1.565×0.6×0.500 = 0.752 kN/m^2W k-负=βgz×μz×μs×W0 (GB50009-2001)=1.601×1.565×1.3×0.500 = 1.629 kN/m^2W-正=γw × W k=1.4×0.752 = 1.052 kN/m^2W-负=γw × W k=1.4×1.629 = 2.280 kN/m^2(2). 自重荷载计算:采用 (6+1.52PVB +8)+12A+(8+1.520PVB+8) mm 双夹胶中空玻璃G AK:玻璃板块平均自重(不包括铝框)标准值 ( kN/m^2 )G A:玻璃板块平均自重(不包括铝框)设计值 ( kN/m^2 )γG:自重荷载作用分项系数: 1.35G AK=25.6×(6+8+8+8)/1000 = 0.100 kN/m^2G A =γG × G AK=1.35×0.100 = 0.135 kN/m^2(3). 雪荷载计算:S k:作用在幕墙上的雪荷载标准值 ( kN/m2 )S:作用在幕墙上的雪荷载设计值 ( kN/m2 )S0 :基本雪压,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，取为 0.50γS :雪荷载作用分项系数: 1.4μr :屋面积雪分布系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，取为 1.0S k =μr×S0(GB50009-2001 6.1.1) =1.0 × 0.50 = 0.500 kN/m^2S=γS × S k=1.4 × 0.500 = 0.700 kN/m^2(4). 活荷载计算:q活k:作用在采光顶上的活荷载标准值：0.500 kN/m^2q活:作用在采光顶上的活荷载设计值 ( kN/m^2 )γ活 :活荷载作用分项系数: 1.4q活 =γ活 ×q活k:=1.4×0.500 = 0.700 kN/m^2(5). 荷载组合:工况一： 重力 + 1.0 × 活荷载工况二： 重力 + 1.0 × 雪荷载工况三： 重力 + 1.0 × 风荷载工况四： 重力 + 1.0 × 风荷载 + 0.6 × 雪荷载工况五： 风荷载 - 重力因此，工况五为最不利工况，选取工况五进行计算。
30米采光顶钢结构玻璃幕墙穹顶永久荷载标准
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采光顶玻璃的计算
1 采光顶玻璃的计算基本参数：1：计算点标高：15m；2：板面尺寸：宽×高=B×H=1625mm×1650mm； 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：1.1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)；γg：玻璃的体积密度(N/mm3)；GAk1=γg×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=1.2×GAk1=1.2×0.000205=0.000246MPa(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)；γg：玻璃的体积密度(N/mm3)；GAk2=γg×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=1.2×GAk2=1.2×0.000205=0.000246MPa(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)；γg：玻璃的体积密度(N/mm3)；GAk3=γg×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=1.2×GAk3=1.2×0.000205=0.000246MPa(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)；wk2：分配到内片玻璃上的风荷载标准值(MPa)；wk3：分配到中片玻璃上的风荷载标准值(MPa)；wk：风荷载标准值(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；t3：中片玻璃厚度(mm)；wk1=1.1×wk×t13/(t13+t23+t33)=0.000043MPawk2=wk×t23/(t13+t23+t33)=0.000039MPawk3=wk×t33/(t13+t23+t33)=0.000039MPa(8)分配到内、外、中三片玻璃上的风荷载设计值： w1：分配到外片玻璃上的风荷载设计值(MPa)；w2：分配到内片玻璃上的风荷载设计值(MPa)；w3：分配到中片玻璃上的风荷载设计值(MPa)； w：风荷载设计值(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；t3：中片玻璃厚度(mm)；w1=1.1×w×t13/(t13+t23+t33)=0.000061MPaw2=w×t23/(t13+t23+t33)=0.000055MPaw=w×t3/(t3+t3+t3)=0.000055MPa(9)分配到内、外、中片玻璃上的雪荷载标准值： Sk1：分配到外片玻璃上的雪荷载标准值(MPa)；Sk2：分配到内片玻璃上的雪荷载标准值(MPa)；Sk3：分配到中片玻璃上的雪荷载标准值(MPa)；Sk：雪荷载标准值(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；t3：中片玻璃厚度(mm)；Sk1=1.1×Sk×t13/(t13+t23+t33)=0.000029MPaSk2=Sk×t23/(t13+t23+t33)=0.000027MPaSk3=Sk×t33/(t13+t23+t33)=0.000027MPa(10)分配到内、外、中片玻璃上的雪荷载设计值： S1：分配到外片玻璃上的雪荷载设计值(MPa)；S2：分配到内片玻璃上的雪荷载设计值(MPa)；S3：分配到中片玻璃上的雪荷载设计值(MPa)； S：雪荷载设计值(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；t3：中片玻璃厚度(mm)；S1=1.1×S×t13/(t13+t23+t33)=0.000041MPaS2=S×t23/(t13+t23+t33)=0.000037MPaS3=S×t33/(t13+t23+t33)=0.000037MPa(11)分配到内、外、中片玻璃上的活荷载标准值： Qk1：分配到外片玻璃上的活荷载标准值(MPa)；Qk2：分配到内片玻璃上的活荷载标准值(MPa)；Qk3：分配到中片玻璃上的活荷载标准值(MPa)；Qk：活荷载标准值(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；t3：中片玻璃厚度(mm)；Qk1=1.1×Qk×t13/(t13+t23+t33)=0.000733MPaQk2=Qk×t23/(t13+t23+t33)=0.000667MPaQk3=Qk×t33/(t13+t23+t33)=0.000667MPa(12)分配到内、外、中片玻璃上的活荷载设计值： Q：分配到外片玻璃上的活荷载设计值(MPa)；Q2：分配到内片玻璃上的活荷载设计值(MPa)；Q3：分配到中片玻璃上的活荷载设计值(MPa)； Q：活荷载设计值(MPa)；t1：外片玻璃厚度(mm)；t2：内片玻璃厚度(mm)；t3：中片玻璃厚度(mm)；Q1=1.1×Q×t13/(t13+t23+t33)=0.001027MPaQ2=Q×t23/(t13+t23+t33)=0.000933MPaQ3=Q×t33/(t13+t23+t33)=0.000933MPa1.2玻璃板块荷载组合玻璃板块的受力组合采用自重、风荷载和活荷载组合。
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玻璃采光顶结构的荷载及组合(
1、玻璃采光顶结构的定义(1)屋盖(roofsystem)根据《建筑结构设计术语和符号标准》(GB／T50083―97)定义如下：在房屋顶部，用以承受各种屋面作用的屋面板、屋面梁或屋
架及支撑系统组成的部件或以拱、网架、薄壳和悬索等大跨空间构件与支承边缘构件所组
成的部件的总称。
(2)屋面板(roofplate；roofboard；roofslab)定义如下：直接承受屋
面荷载的面板。
(3)玻璃采光顶定义如下：屋面板为玻璃的屋盖。
若以面板对地面倾角来分：幕墙指对地面倾角在75度-105度(90度±15度)范围内的墙体；竖直的为一般幕墙，其它为斜幕墙(内倾为75度―90度，外倾为90度-105度)。
在90度±15度范围外均为屋盖。
建筑玻璃采光顶是屋面板为硅酸盐系玻璃的屋盖；(4)玻璃雨篷是非封闭式建筑玻璃
采光顶；玻璃屋顶是封闭式建筑玻璃采光顶；玻璃采光顶承受的荷载包括自重、风荷载、
活荷载、雪荷载。
还应考虑非对称荷载的作用和效应；必要时还需考虑冰荷载、积雪荷载、积水荷载的作用和效应；此外还需考|考试|大|虑地震、温度变化、地基变形等作用。
风
荷载是垂直作用于采光顶表面，自重、活荷载、雪荷载及其它荷载是采光顶水平投影面的
荷载，荷载作用方向和分布是不同的，不能简单的将计算结果相加，而必须转换成同一作
用方向与同一种分布的计算值后相加。
当屋面平行地面且坡度较小时，风荷载往往不是主
要的，承重荷载是主要的；而在其它工况，风荷载与重力荷载大多数都是同一数量级，而
建筑玻璃幕墙的风荷载往往是主要的，这是建筑玻璃采光顶和建筑玻璃幕墙的重大区别，
这就决定了两者结构的区别，一般来说，建筑玻璃采光顶结构比建筑玻璃幕墙结构更为复杂、种类更多，建筑玻璃采光顶结构应归属建筑屋盖系统，不宜归属建筑幕墙系统。
玻璃
采光顶的设计荷载(1)自重。
包括玻璃杆件、连接件、附件等自重，自重是按构件实际长
度均匀分布的垂直作用于水平面的荷载，当缺乏资料时，可采用下列预估参数：当采用单
层玻璃时：400N/m2。
当采用中空、夹层玻璃时：500N/m2。
(2)风荷载是垂直作用于采光
顶表面的荷载，按下述公式计算：1)当重力荷载为控制荷载，风荷载宜按(7．1．1．1)式
计算；(3)雪荷载是指采光顶水平投影面上的雪荷载，按GB50009的规定设计。
其中第6．2．2条：设计建筑结构及屋面的承重构件时，可按下列规定采用积雪的分布情况：①
屋面板和檩条按积雪不均匀分布的最不利情况采用；②屋架和拱壳可分别按积雪全跨均匀
分布情况、不均匀分布的情况和半跨的均匀分布的情况采用；③框架和柱可按积雪全跨的
均匀分布情况采用。
④其他屋面形式对规范典型屋面图形以外的情况，设计人员可根据上
述说明推断酌定。
(4)活荷载是指采光顶水平投影面上的活荷载，按GB50009的规定。
房
屋建筑的屋面；其水平投影面上的屋面均布活荷载，应按表1采用。
屋面均布活荷载，不
应与雪荷载同时组合。
注：1)不上人的层面，当施工或维修荷载较大时．应按实际情况采用；对不同结构应按有关设计规范的规定，将标准值作0．2kN/m2的增减。
3、玻璃采光顶荷载组合依照《GB50009》3．2．3条、3．2．5条及说明建议如下：(1)对于基本组合，荷载效应组合的设计值s应从下列组合值中取最不利值确定：1)由可
变荷载效应控制的组合(3．2．3―1)效应组合。
3)当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合，参与组合有可变荷载仅限于竖向荷载。
在承载能力极限状态的基本组合中，公式
（3.2.3-1）和(3.2.3-2)给出了荷载效应组合设计值的表达式，建立表达式的目的是在于
保证在各种可能出现的荷载组合情况下，通过设计都能使结构维持在相同的可靠度水平上。
由公式（3.2.3-2）给出的由永久荷载效应控制的组合设计值，当结构的自重占主要时，
考虑这个条件就能避免可靠度偏低的后果；虽然过去在有些结构设计规范中，也曾为此专
门给出某些补充规定，例如对某些以自重为主的构件采用提高重要性系数、提高屋面活荷
载的设计规定，但在实际应用中，总不免有挂一漏万的顾虑。
采用公式（3.2.3-2）后，
在撤消这些补漏规定的同时，也避免不安全度可能不足之后果。
(2)基本组合的荷载分项
系数(3．2．5条)，应按下列规定采用：①永久荷载的分项系数：a．当其效应对结构不利时对由可变荷载效应控制的组合，应取1．2；对由永久荷载效应控制的组合，应取1．35；b．当其效应对结构有利时一般情况下应取1.0；对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取0．9②可变荷载的分项|考试|大|系数，一般情况下：SQlk应取1.4；雪荷载可取0.7，风荷载可取0.6，活荷载可取0.7，其它及各种作用的分项系数按专用工程规范确定。
分析
表明，当永久荷载效应与可变荷载效应相比很大时，若仍采用yc二1．2，则结构的可靠
度远不能达到目标值的要求，因此，在式(3．2．3―2)中给出由永久荷载效应控制的设计
组合值中，相应取ΥG=1.35。
分析表明，当永久荷载效应与可变荷载效应异号时，若仍采用yc=1．2，则结构的可靠度会随永久荷载效应所占比重的增大而严重降低，此时，yc宜
取小于1的系数。
但考虑到经济效果和应用方便的因素，建议取ΥG=1。
而在验算结构倾覆．滑移或漂浮时，一部分永久荷载实际上起着抵抗倾覆、滑移或漂浮的作用，对于这部
分永久荷载，其荷载分项系数显然也应取用小于1的系数，规范对此建议采用ΥG=0．9，而实际上在不同材料的结构中，出于历史经验的不同，对此也有采用更小的系数，以提高
结构抗倾覆、滑移或漂浮的可靠性。
例如南岭、武夷山脉以南及其它雪压小的地区的玻璃
采顶很有可能永久荷载效应成为控制组合，则按由(3．2．3―2)确定；而对高雪值区或风
荷载大的地区玻璃采光顶，有可能可变荷载效应成为控制组合，就要由(3．2．3―1)确定；
(3)必须注意，给出的表达式都是以荷载与荷载效应有线性关系为前提，对于明显不符合该条件的情况，应在各自结构设计规范中对此作出相应的补充规定。
这个原则同样适用于正常使用极限状态的各个组合的表达式中。