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玻璃采光顶结构的荷载及组合(一)

来源:中国幕墙网收集整理  作者:龙文志  日期:2005-6-7
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    2)上人的屋面,当兼作其他用途时,应按相应楼面活荷载采用。
    3)对于因屋面排水不畅、堵塞等引起的积水荷载,应采取构造措施加以防,必要时,应按积水的可能深度确定屋面活荷载。
    (5)对承受活荷载的屋面玻璃.活荷载的设计应符合下列规定:
    ①对上人的屋面玻璃,应按分布荷载和集中荷载最不利情况,分别计算点直径为150mm的区域内,应能承受垂直于玻璃为1.8kN的活荷载。
    ②对不上人的屋面玻璃,设计应符合下列规定:玻璃板中心
    1)与水平面夹角小于30'’的屋面玻璃,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的活荷载。
    2)与水平面夹角不小于30“的屋面玻璃.在玻璃板中心直径为150mm的区域内.应能承受垂直于玻璃为0.5kN的活荷载。
    (6)屋面积灰荷载、施工和检修荷载按《GB50009》第4.4和第4.5条选用。地区如何考虑沙荷载按专用工程技术规范设计。
    (7)冰荷载或其它特殊作用和荷载按专用工程技术规范设计。
    (8)应按《建筑抗震设计规范》(GB50011)作抗震设计。有地震作用时,尚需考虑水平地震和竖向地震作用。根据对玻璃采光顶震害分析,在地震作用下玻璃采光顶震害有两种类型:
    ①平面结构型式的单坡、双坡、半圆采光顶,在横向水平地震作用下,玻璃采光顶与柱头连接破坏,玻璃采光顶底部受挤压,跨度方向变形,双坡、半圆屋脊处开裂,单坡跨中过度弯曲而破坏;在纵向水平地震作用下,玻璃错动而掉落,杆件倾倒,支撑破坏,采光顶倾覆。
    ②空间结构形式的锥体,在地震作用下玻璃采光顶与主支承体系的连接破坏,或主支承体系水平变形过大而使玻璃顶挤压变形过大而破坏。
    这就是说,玻璃采光顶受地震作用的破坏情况是多种多样的,有地震作用时,尚需考虑水平地震和竖向地震作用。
    (9)玻璃采光顶结构与建筑物主体结构密切相连,有些甚至与主体结构不可分割或很难分割,结构类型多且受力特性不同,其地震作用及其它作用的反应各异,根据国家已颁布的标准和规范,研究制定专用的规定。
    (10)刚性结构体系可按一阶弹性分析;柔性结构体系宜按二阶弹性分析;半柔性结构按专用工程规范规定。
    一阶弹性分析:不考虑结构二阶变形对内力产生的影响,根据未变形的结构建立平衡条件,按弹性阶段分析结构内力及位移。
    二阶弹性分析:考虑结构二阶变形对内力产生的影响,根据位移后的结构建立平衡条件,按弹性阶段分析结构内力及位移。
    所谓弹性,是指假定结构在弹性阶段工作,以杆件为例,所谓一阶分析,是指分析时力的平衡条件按变形前的杆件轴线建立,而二阶分析中则按发生变形后的杆件轴线建立。图(a)为一对称单层框架及其荷载,图(b)为由此框架柱脱离出来的半根柱及其荷载及
按一阶分析时的简图,图(c)为此半根柱按二阶分析时的简图,图(d)为图(C)柱的隔离体。今拟用图(b)和图(C)来说明一阶弹性分析和二阶弹性分析结果的差别。
    按一阶弹性分析时(b)的结果由材料力学得出:
    固定端A的最大弯矩:M1=Hh
    自由端的最大位移:6l=Hh3/(3EI)
    6l与H呈线性关系,与荷载P无关。

    求解此方程得柱的弯曲曲线方程y=y(x),
    可得6l1与荷载呈非线性关系。固端弯矩与柱的轴力P有关。
   (11)建筑玻璃采光顶必要时还需进行剩余强度设计验算和试验。
“剩余强度”的概念有三层意思:
    一是对整个结构而言,当组成该结构的一个或数个部件发生破坏时,尽管整个结构没有原来设计的最大承载能力,但不会发生结构的整体破坏,整体结构仍然具有可以接受的最低安全水平。
    二是最低安全水平维持的时间,要能够满足恢复整体结构达到正常安全水平的要求。
    三是结构承受疲劳荷载的情况下,裂纹扩展后的剩余强度能否承受规定的使用荷载。
   

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