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          《采光頂與金屬屋面技術(shù)規(guī)程》JGJ255關(guān)鍵技術(shù)解析

          來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:姜仁  日期:2012-12-6
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          【摘 要】:新版行業(yè)標準JGJ255-2012《采光頂與金屬屋面技術(shù)規(guī)程》對采光頂與金屬屋面的設(shè)計、結(jié)構(gòu)計算、加工制作、安裝施工和維護維修等作出了具體規(guī)定,提出了任意三角形玻璃面板計算計算方法;考慮孔邊影響的四孔點支承玻璃計算方法;異形面板與副框結(jié)構(gòu)膠計算理論;中空玻璃間層結(jié)構(gòu)膠計算方法,并對光伏系統(tǒng)、抗風掀試驗及性能分級方法、屋面“三性”試驗方法等作出詳細規(guī)定。本文對該規(guī)程關(guān)鍵技術(shù)問題進行介紹,希望對規(guī)程的理解和準確執(zhí)行有所幫助。
          【關(guān)鍵詞】:采光頂 金屬屋面 玻璃 光伏系統(tǒng)

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            2.2 采光頂與金屬屋面的試驗方法JGJ255《采光頂與金屬屋面技術(shù)規(guī)程》采用兩個附錄對采光頂、金屬屋面的物理性能檢測方法進行了規(guī)定。

            2.2.1 金屬屋面“三性”試驗在JGJ255《采光頂與金屬屋面技術(shù)規(guī)程》中,采用抗風壓性能模擬荷載組合,試驗樣品按實際安裝角度進行試驗,其設(shè)備應(yīng)具有以下組成部分:壓力箱體、風壓提供裝置、淋水裝置、壓力測量裝置、空氣流量測量裝置和位移測量裝置,這些設(shè)備和裝置能夠滿足面板、檁條安裝、位移測量等需要,測試精度達到現(xiàn)行國家標準《建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法》GB/T15227 的要求。

            2.2.2 金屬屋面抗風掀試驗方法抗風掀性能是金屬屋面抵抗由于風荷載產(chǎn)生的向上作用的能力。該規(guī)程等效采用美國標準UL580《Tests for Uplift Resistance of Roof Assemblies》。測試設(shè)備由兩部分組成:上部壓力箱和底部壓力箱,中間部位安裝金屬屋面試件,其中上部壓力箱采用波動加壓,下部箱體為正壓腔體。金屬屋面性能分級與UL580 基本相同。

            3. 關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本規(guī)定和構(gòu)造方面的規(guī)定
            3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計基本規(guī)定
            1)荷載先進行組合,然后進行應(yīng)力計算,還是先計算各類荷載的應(yīng)力,然后進行應(yīng)力組合,這個問題在現(xiàn)行國家標準GB50009《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中沒有明確,當作用和作用效應(yīng)為線性關(guān)系時,二者的計算結(jié)果相同,但考慮材料非線性和幾何非線性后,其計算結(jié)果將有所不同。該規(guī)程采用GB50009 的方法,不出統(tǒng)一的組合公式,由使用者根據(jù)工程的實際情況和經(jīng)驗自行決定。

            2)承載力計算采用荷載設(shè)計值進行組合,撓度計算時采用荷載標準值進行組合。

            3)玻璃彎曲強度判據(jù)。玻璃采光頂荷載組合中,有長期荷載和可變荷載,通常長期荷載作用下,玻璃強度判據(jù)為立面玻璃強度的50%。為確保采光頂玻璃使用的安全性,在JGJ255《采光頂與金屬屋面技術(shù)規(guī)程》中玻璃的強度判據(jù)取為立面玻璃強度的50%,不再區(qū)分長期荷載或其它荷載。

            4)平行于玻璃面板分量的考慮。荷載或作用按屋面或采光頂角度進行分解(第5.4.5 條),垂直與面板的分量產(chǎn)生彎曲作用,進行組合,平行于面板方向的分量將不考慮。

            5)在三角形面板承載能力計算中,以不同的邊為計算特征長度,會出現(xiàn)三組不同的X,Y 方向的彎曲應(yīng)力,為此JGJ255《采光頂與金屬屋面技術(shù)規(guī)程》規(guī)定以長邊為計算特征長度的一組為準,并按相關(guān)的規(guī)定進行判定。

            6)鋁合金材料的泊松比問題。在現(xiàn)行行業(yè)標準JGJ133《石材幕墻');callServer('金屬與石材幕墻');">金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》中鋁合金泊松比為0.33,但在國家標準GB50429《鋁合金結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》中鋁合金泊松比為0.30。經(jīng)過多方查證,并參考歐洲規(guī)范《BS/EN1999-1-1:2007 Eurocode 9:Design of aluminium structures–Part 1-1:General structural rules》中的規(guī)定,最終在JGJ255《采光頂與金屬屋面技術(shù)規(guī)程》中鋁合金的泊松比取為0.30。

            3.2 構(gòu)造方面的規(guī)定
            1)為控制采光頂玻璃向大尺寸發(fā)展的趨勢,確保采光頂?shù)陌踩裕撘?guī)程規(guī)定玻璃面板面積不宜大于2.5m2,長邊邊長不宜大于2m。

            2)關(guān)于采光頂與金屬屋面的排水坡度,JGJ255《采光頂與金屬屋面技術(shù)規(guī)程》規(guī)定:排水坡度應(yīng)根據(jù)工程實際情況確定,采光頂、金屬平板屋面和直立鎖邊金屬屋面坡度不應(yīng)小于3%。這條規(guī)定與2011 年頒布執(zhí)行的國家標準GB50693《坡屋面工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的5% 不同。主要原因是該規(guī)程所涉及的金屬平板屋面和壓型板金屬屋面具有較強的排水能力,排水坡度3% 能夠保證順利排水。

            4. 玻璃及金屬面板結(jié)構(gòu)設(shè)計
            4.1 彈性薄板的設(shè)計計算
            4.1.1 應(yīng)力與撓度的計算公式表達形式與建筑幕墻的計算公式保持一致:

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