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浅谈玻璃采光顶在建筑屋面上的应用陈广龙【摘要】玻璃采光顶最近十年来发展快速.它是一种新型的空间结构体系,是融建筑技术、建筑功能为一体的建筑外围护构件.从某种意义上讲,玻璃采光顶将成为时代建筑的一个标志.本文简要介绍了几种常见玻璃采光顶的设计形式与节点构造.【期刊名称】《门窗》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】5页(P56-60)【关键词】玻璃采光顶设计;点式采光顶;支承结构【作者】陈广龙【作者单位】苏州苏明装饰有限公司【正文语种】中文玻璃采光顶最近十年来发展的比较快速，它是一种新型的空间结构体系，是融建筑技术、建筑功能为一体的建筑外围护构件。
从某种意义上讲，玻璃采光顶成为时代建筑的一个标志。
特别是近年来由于建筑工艺和技术的提高,使采光顶设计形式和使用的建筑材料也越来越丰富,采光顶的造型也越来越有艺术形象。
玻璃采光顶相对于建筑幕墙来说，是一个比较复杂的技术体系，在建筑装饰中所占面积虽然不是很多，但设计及施工方面要求很严，不仅要求安装工人们有熟练的技术，还要有设计师的合理设计，并非有人所想象的在结构上安装几块玻璃那么简单了事。
在近来的玻璃采光顶事件中，会经常遇到采光顶漏水现象，查起原因，不是设计不合理，就是有些施工人员不按照施工图施工所致。
要做好一个完美的玻璃采光顶，首先要作好构造设计。
在设计中要求达到美学效果且处理适当，结构安全可靠，技术先进，经济上合理，同时结合我国各地实际情况考虑玻璃采光顶不同的功能要求，自然条件，材料选择，施工条件等因素进行综合分析，才能创造出最佳的构造方案，制作出美观实用和建筑物协调的玻璃采光顶。
由于玻璃采光顶的形式及构造方式多种多样，不能仅以一种形式来诠释玻璃采光顶的发展与应用，为了更全面细致的介绍采光顶这一较复杂的结构体系，本文从以下几种常见的玻璃采光顶形式来分析此项围护结构的设计形式与节点构造。
1 点支式玻璃采光顶点支式玻璃采光顶是目前应用比较广泛的一种支承结构形式，它的工作原理是将面板的全部荷载通过各个支点经过支承体系传递给支承结构。
四川建筑科学研究BU I LD I N G SC IEN CE R ESEA RCH O F S I CHUAN第27卷 第1期2001年3月收稿日期:2000210230作者简介:赵西安(1940-),男,教授,主要从事高层建筑结构、计算机软件、建筑幕墙方面工作。
建筑幕墙和采光顶设计与施工要点(一)赵西安(中国建筑科学研究院,北京 100013)摘 要:主要介绍了建筑幕墙材料的质量与幕墙的功能、安全性的关系及幕墙和采光顶建筑功能与防护。
关键词:建筑幕墙;采光顶;材料中图分类号:TU 5 文献标识码:B 文章编号:1008-1933(2001)01-0070-031 幕墙材料111 一般规定幕墙材料的质量与幕墙的功能、安全性紧密相关,所以幕墙和采光顶所采用的材料,必须符合以下要求:(1)材料必须符合现行国家标准规定;(2)材料必须有出厂合格证;(3)材料的物理力学性能、化学成分、耐候性能应符合设计要求。
112 铝合金型材铝合金型材的要求在《玻璃幕墙工程技术规范》(GJ 102296第31211条～31212条已作规定。
铝材应有化学成分检测报告、力学性能试验报告和出厂合格证。
(1)铝型材的壁厚:横梁跨度不大于112m 时,截面主要受力部分的厚度不应小于215mm ;横梁跨度大于112m 时,不小于310mm 。
立柱截面主要受力部分厚度不应小于3mm 。
横梁和立柱在有螺纹连接部位,局部壁厚不小于螺钉的直径。
为此,尽量采用带螺帽的螺栓连接,避免采用自攻螺钉连接。
(2)铝型材表面应作氧化镀膜层,一般情况下,膜厚不小于15Λm ;在海滨、污染严重地区,膜厚为20Λm ,膜厚不宜大于25Λm ,否则,容易脱落。
113 钢型材(1)碳素钢材应有力学性能试验报告和出厂合格证。
钢型材厚度不应小于315mm ,在海滨、污染严重地区宜预留腐蚀厚度。
钢型材宜进行热镀锌处理,也可以涂船用防锈漆或富锌防锈漆。
焊条和焊接参数应符合《钢结构设计规范》GBJ 217的要求。
浅谈建筑采光顶的结构设计本文介绍了采光顶结构设计过程，自平衡体系的采用和主要结构设计问题的处理方法等。
标签：采光顶；结构；设计1、采光顶钢管桁架方案设计1.1结构的自平衡体系结构的自平衡体系是指结构无论在成形态还是受荷态，结构内部都存在一个或多个应力回路，这使得结构中的荷载效应可部分或全部抵消，并在施加预应力的过程中可有效地减少预应力的损失。
结构的自平衡体系有很多种形式，张弦结构是其中的一种由结构自身构成的自平衡体系，近十余年来在大跨度建筑中获得快速应用和发展。
张弦结构由刚度较大的刚性构件（通常为梁、拱或桁架）和柔性的弦（通常为高强索、也可采用钢棒、扁钢等）以及连接两者的撑杆组成，通过对柔性构件施加预张力，使体系成为具有整体刚度的结构。
张弦结构本身为一完整的自平衡体系，其一端支座通常为可滑动支座，刚性构件在支座处的水平推力可以通过支座的滑动来与索的拉力平衡。
结构对边界约束要求的降低，极大地简化了施工作业。
1997年建成的上海浦东国际机场候机楼是我国首次将张弦梁结构应用于大跨度建筑中，其中最大跨度82.6m，跨中高度11m。
另外还有国家体育馆，广州国际会展中心，北京工业大学体育馆等。
1.2结构体系比较由于建筑要求主梁体量要做的相对大，次梁高度控制在0.6米以内，以形成强烈对比的建筑效果，所以结构只能做成平面体系，另一个方向的次梁只起减小主桁架杆件的平面外计算长度的作用。
主桁架间距6m，次桁架间距6m，主桁架跨中高度取2m，柱底刚接，柱顶铰接。
现对最大跨度主桁架的几种结构形式做比较，当采用简支梁时，梁截面非常大，自重也很大，这样用材不经济，结构竖向力也会相应增大；当桁架支撑在下弦时，柱底的水平推力很大，大约是竖向力的1.5倍，这样柱底弯矩也非常大，导致支座很难设计；当桁架支撑在上弦时，这时也是一个自平衡体系，但是应力回路不简洁，没有完全抵消结构中的荷载效应；当采用自平衡桁架时，柱底基本没有水平力和弯矩，自重也是最小的。
玻璃采光顶玻璃采光顶一、玻璃采光顶的概述采光顶（Skylight）,由透光面板与支撑体系组成，不分担主体结构所受作用且与水平方向夹角小于75°的建筑围护结构。
玻璃采光顶具有通透、采光的功能，在建筑中起到了画龙点晴的作用。
二、玻璃采光顶的分类玻璃采光顶可按照玻璃面板支撑形式和支撑结构形式进行分类。
其中玻璃采光顶按面板支撑结构形式可分为：框架玻璃采光顶（半隐框或隐框）、点式玻璃采光顶、全玻式玻璃采光顶；按支撑结构形式可分为：钢结构玻璃采光顶、铝结构玻璃采光顶、索结构玻璃采光顶、索穹顶结构玻璃采光顶、玻璃结构采光顶、以及其他支承结构玻璃采光顶。
本章按照玻璃面板支撑结构形式对工程设计中常经常采用的玻璃采光顶进行简要阐述。
三、玻璃采光顶的构造1、框架式玻璃采光顶框架式玻璃采光顶是指玻璃面板通过框架式实现和支撑结构连接固定的形式，框架式玻璃采光顶的主要构造层次为：玻璃面板——铝合金副框（铝合金压座）——铝合金压座——转接件（钢材或铝材）——支撑结构体系（钢结构或铝结构）——遮阳系统（根据需要设置）——防坠落安全构造措施（根据需要设置）。
根据相关规范要求，考虑到采光的安全性及节能要求，设计中采光顶钢化玻璃应采用均质钢化玻璃或超白钢化玻璃，以降低玻璃的自爆率，提高采光顶的安全性；当采光顶的玻璃最高点距离地面或楼面的距离大于3米时，应采用夹层玻璃或夹层中空玻璃，且夹胶层位于下侧；针对重点工程，在人流比较密集的采光顶下侧采取安全构造措施:诸如增加金属格栅或不锈钢丝网等，以防止玻璃破裂后整体脱落。
同时，根据建筑采光及遮阳的需要可在玻璃采光顶的外部设置遮阳百叶或在室内设置遮阳卷帘，以保证室内的舒适性。
2、框架式玻璃采光顶的结构形式框架式玻璃采光顶主要受力结构形式可采用钢结构梁系框架、钢结构桁架、钢结构拱和组合拱结构、铝合金梁系框架等形式。
(1) 钢结构梁系框架梁系结构玻璃采光顶系统包括单梁、主次梁、交叉梁等，是采光顶常用支撑结构，受力明确，计算方便，加工及施工安装比较简单，应用于玻璃雨篷和中小跨度的玻璃屋顶。
屋面玻璃采光顶设计玻璃采光顶承载性能分级4.10.1 玻璃采光顶是指由直接承受屋面荷载和作用的玻璃透光面板与支承体系所组成的围护结构，与水平面的夹角小于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。
玻璃采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，主要承受自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，玻璃采光顶的构造设计除应满足安全、实用、美观的要求外，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、隔声性能和采光性能。
性能要求的高低和建筑物的功能性质、重要性等有关，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压变形性能和雨水渗漏性能高些；风沙较大地区，要求玻璃采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载性能、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：玻璃采光顶承载性能分级指标S应符合表7的规定。
2 气密性能：玻璃采光顶开启部分，采用压力差为10Pa时的开启缝长空气渗透量q L 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10Pa时的单位面积空气渗透量q A作为分级指标，分级指标应符合表9的规定。
613赵西安,1940年7月生,中国建筑科学研究院,研究员,中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙专家组成员,100013,北京收稿日期:2001-06-05建筑幕墙不仅是外装饰,而且更是结构的一部分,它直接承受荷载和地震作用,其设计和施工关系到人们生命和财产安全,应予充分重视。
我国玻璃幕墙工程技术规范 (JGJ 102-96已于1996年施行, 金属与石材幕墙工程技术规范 (JGJ 133-2001也已经颁布,这两本规范是幕墙工程设计与施工的技术依据。
本文将规范中必须遵守的强制性内容和工程中的关键技术同时列出,便于幕墙工程技术人员应用。
1幕墙材料1.1一般规定幕墙材料的质量与幕墙的功能、安全性紧密相关,所以幕墙和采光顶所采用的材料,必须符合以下要求:材料必须符合现行国家标准规定;材料必须有出厂合格证;材料的物理力学性能、化学成分、耐候性能应符合设计要求。
1.2铝合金型材铝合金型材的要求在玻璃幕墙工程技术规范 (JGJ 102-96第3.2.1条~3.2.2条已作规定。
铝材应有化学成分检测报告、力学性能试验报告和出厂合格证。
(1铝型材的壁厚:横梁跨度不大于1.2m 时,截面主要受力部分的厚度不应小于2.5mm;横梁跨度大于1.2m 时,不应小于3.0mm,立柱截面主要受力部分厚度不应小于3mm 。
横梁和立柱在有螺纹连接部位,局部壁厚不小于螺钉的直径。
为此,尽量采用带螺帽的螺栓连接,避免采用自攻螺钉连接。
(2铝型材表面应做氧化镀膜层,一般情况下膜厚不小于15 m;在海滨和污染严重地区,膜厚为20 m,不宜大于25 m,否则容易脱落。
1.3钢型材碳素钢材应有力学性能试验报告和出厂合格证。
钢型材厚度不应小于3.5mm,在海滨、污染严重地区宜预留腐蚀厚度。
钢型材宜进行热镀锌处理,也可以涂船用防锈漆或富锌防锈漆。
焊条和焊接参数应符合钢结构设计规范 (GBJ17-88的要求。
(2不锈钢型材的化学成分应符合国家标准不锈钢棒 (GB/T 1220-92的要求,应有化学成分和力学性能检测报告,有出厂合格证,焊接应采用不锈钢焊条,采用气体保护焊。
浅谈屋面采光顶玻璃幕墙施工技术摘要：玻璃幕墙，是指由支承结构体系可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。
墙体有单层和双层玻璃两种。
玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。
关键词：屋面采光顶玻璃幕墙；玻璃幕墙；幕墙；施工技术引言本文通过对南沙国际金融论坛（IFF）永久会址项目屋面采光顶玻璃幕墙施工方案的分析，基于对玻璃幕墙的施工措施、施工流程、汽车吊吊装施工要求、施工方案等的分析，为解决目前玻璃幕墙遇到的重难点问题，提供了一些可借鉴的技术方案。
1、屋面采光顶玻璃幕墙系统说明南沙国际金融论坛（IFF）永久会址项目会议中心采光顶玻璃幕墙，采用250x150x8钢方管横梁及250x100x6钢方管横梁，位于会议中心屋面采光顶,含四周铝板收边、不锈钢天沟。
面材类型为12(low-e)+12A+10+1.52PVB+10mm超白钢化中空夹胶玻璃,基本玻璃板块形状为扇形，辅材有连接件、转接件、铝合金框、泡沫棒、结构胶、铝合金扣盖。
受力形式为主龙骨跨度2.5m采用Q235B 钢立柱,受力模型单跨简支;次龙骨最大跨度1.6m,采用Q235B钢管,受力模型单跨简支.玻璃面板四边简支,中空玻璃内嵌通长铝合金型材,通过铝合金压块分段固定于钢框架。
2、屋面采光顶玻璃幕墙措施依据现场实际情况，幕墙屋面采光顶玻璃开始施工时现场塔吊已经拆除。
屋面采光顶玻璃幕墙系统拟采用汽车吊和水平运输轨道进行材料的垂直运输。
在钢结构基础上铺设马道,马道采用3000x200x65mm钢跳板,3块跳板并排,通过铁丝绑扎与钢梁进行固定。
（1）垂直运输:采光顶靠外围前端(汽车吊作业范围内)采用吊车将跳板、网片、钢骨架吊装至屋面（2）因考虑到玻璃较重(其中最大的玻璃2568*1140mm，249KG)，上面运输不便，人工运输效率较低，纵向运输考虑在采光顶钢结构上架设一个运输轨道，顶部采用电动卷扬机做定点拉伸运输。
