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玻璃采光頂結構的荷載及組合(一)

來源:中國幕墻網收集整理  作者:龍文志  日期:2005-6-7
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    2)上人的屋面,當兼作其他用途時,應按相應樓面活荷載采用。
    3)對于因屋面排水不暢、堵塞等引起的積水荷載,應采取構造措施加以防,必要時,應按積水的可能深度確定屋面活荷載。
    (5)對承受活荷載的屋面玻璃.活荷載的設計應符合下列規定:
    ①對上人的屋面玻璃,應按分布荷載和集中荷載最不利情況,分別計算點直徑為150mm的區域內,應能承受垂直于玻璃為1.8kN的活荷載。
    ②對不上人的屋面玻璃,設計應符合下列規定:玻璃板中心
    1)與水平面夾角小于30'’的屋面玻璃,在玻璃板中心點直徑為150mm的區域內,應能承受垂直于玻璃為1.1kN的活荷載。
    2)與水平面夾角不小于30“的屋面玻璃.在玻璃板中心直徑為150mm的區域內.應能承受垂直于玻璃為0.5kN的活荷載。
    (6)屋面積灰荷載、施工和檢修荷載按《GB50009》第4.4和第4.5條選用。地區如何考慮沙荷載按專用工程技術規范設計。
    (7)冰荷載或其它特殊作用和荷載按專用工程技術規范設計。
    (8)應按《建筑抗震設計規范》(GB50011)作抗震設計。有地震作用時,尚需考慮水平地震和豎向地震作用。根據對玻璃采光頂震害分析,在地震作用下玻璃采光頂震害有兩種類型:
    ①平面結構型式的單坡、雙坡、半圓采光頂,在橫向水平地震作用下,玻璃采光頂與柱頭連接破壞,玻璃采光頂底部受擠壓,跨度方向變形,雙坡、半圓屋脊處開裂,單坡跨中過度彎曲而破壞;在縱向水平地震作用下,玻璃錯動而掉落,桿件傾倒,支撐破壞,采光頂傾覆。
    ②空間結構形式的錐體,在地震作用下玻璃采光頂與主支承體系的連接破壞,或主支承體系水平變形過大而使玻璃頂擠壓變形過大而破壞。
    這就是說,玻璃采光頂受地震作用的破壞情況是多種多樣的,有地震作用時,尚需考慮水平地震和豎向地震作用。
    (9)玻璃采光頂結構與建筑物主體結構密切相連,有些甚至與主體結構不可分割或很難分割,結構類型多且受力特性不同,其地震作用及其它作用的反應各異,根據國家已頒布的標準和規范,研究制定專用的規定。
    (10)剛性結構體系可按一階彈性分析;柔性結構體系宜按二階彈性分析;半柔性結構按專用工程規范規定。
    一階彈性分析:不考慮結構二階變形對內力產生的影響,根據未變形的結構建立平衡條件,按彈性階段分析結構內力及位移。
    二階彈性分析:考慮結構二階變形對內力產生的影響,根據位移后的結構建立平衡條件,按彈性階段分析結構內力及位移。
    所謂彈性,是指假定結構在彈性階段工作,以桿件為例,所謂一階分析,是指分析時力的平衡條件按變形前的桿件軸線建立,而二階分析中則按發生變形后的桿件軸線建立。圖(a)為一對稱單層框架及其荷載,圖(b)為由此框架柱脫離出來的半根柱及其荷載及
按一階分析時的簡圖,圖(c)為此半根柱按二階分析時的簡圖,圖(d)為圖(C)柱的隔離體。今擬用圖(b)和圖(C)來說明一階彈性分析和二階彈性分析結果的差別。
    按一階彈性分析時(b)的結果由材料力學得出:
    固定端A的最大彎矩:M1=Hh
    自由端的最大位移:6l=Hh3/(3EI)
    6l與H呈線性關系,與荷載P無關。

    求解此方程得柱的彎曲曲線方程y=y(x),
    可得6l1與荷載呈非線性關系。固端彎矩與柱的軸力P有關。
   (11)建筑玻璃采光頂必要時還需進行剩余強度設計驗算和試驗。
“剩余強度”的概念有三層意思:
    一是對整個結構而言,當組成該結構的一個或數個部件發生破壞時,盡管整個結構沒有原來設計的最大承載能力,但不會發生結構的整體破壞,整體結構仍然具有可以接受的最低安全水平。
    二是最低安全水平維持的時間,要能夠滿足恢復整體結構達到正常安全水平的要求。
    三是結構承受疲勞荷載的情況下,裂紋擴展后的剩余強度能否承受規定的使用荷載。
   

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