機場航站樓幕墻工程結構計算書

第一部分、設計依據(jù)及主要材料設計指標泊松比v=0.2

第一章、設計依據(jù)2、6063-T5鋁型材

自重標準值G*27.0KN/m3

1.《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ102-96

2.《金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范》JGJ133-2001抗拉強度設計值fn=85.5N/nm"

3.《點支式玻璃幕墻工程技術規(guī)程》CECS127-200I抗剪強度設計值f,v=49.6N/inn'

4.《建筑幕熠》JG3035-96

局部承壓強度設計值3=120N/nun2

5.《玻璃幕墻工程技術規(guī)范應用手冊》

彈性模量E=7.0X10,N/mm2

6.《建筑玻璃應用技術規(guī)程》JGJ113-97

a=2.35X105

7.《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001線膨脹系數(shù)

8.《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2001泊松比v=0.33

9.《建筑結構靜力計算手冊》（第二版）

3、Q235結構鋼

10.《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-2002

屈服強度12235N/mm2

11.《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2002

f=215N/mm2

12.《鋼化玻璃》GB/T9963-1998抗拉壓強度設計值s

2

13.《中空玻璃》GB/T11944-2002抗剪強度設計值fsV=125N/mm

14.《螺紋緊固件應力截面積和承載面積》GB/T16823.1-19972

局部承壓強度設計值fsb=320N/mm

15.本工程鋼結構計算部分采用SAP2000（非線性有限元法）計算軟件

彈性模量E=2.06XIO'N/mm：

16.業(yè)主提供的招標圖紙、文件等

線膨脹系數(shù)a=1.2X10”

第二章、主要材料設計指標

自重標準值G=78.5KN/m3

5?12nun鋼化玻璃SK

泊松比v=0.3

3

自重標準值GM25.6KN/m

4、奧氏體不銹鋼螺栓（A2-70）

強度設計值儲=84.0N/mni2

b2

抗拉強度設計值ft=320N/mm

邊緣強度設計值558.8N/mmJ

抗剪強度設計值f?=245N/mm2

彈性模量E=7.2xl0'N/nmr'

線膨脹系數(shù)a=1.0x10-5

第三章、計算說明第二部分、21.6M處點支式玻璃幕墻結構計算

本工程幕墻部分結構計算，首先以招標文件提供的風壓變形等級要求為依據(jù)，取風荷第一章、荷載計算

一、基本參數(shù)

載標準值為3.0KN/m\對點支式玻璃幕墻的面板和魚腹式桁架結構進行設計驗算。其次我

計算標高：21.6m

司根據(jù)濟南當?shù)氐膶嶋H自然條件，依據(jù)國家有關規(guī)范對該結構進行了對比設計（本計算書

設計分格：BxH=2500xI800mm

第四、五部分），以備業(yè)主參考比較選用。B：玻璃寬度

H：玻璃高度

設計地震烈度：7度

地面粗糙度類別：B類

二、荷載計算

1、風荷載標準值

按招標文件，取%=3.0KN/m2

2、風荷載設計值

W：風荷載設計值（KN/m?）

r,：風荷載作用效應的分項系數(shù)，取1.4

W=r.xWk

=1.4x3.0

=4.20KN/m2

3、玻璃幕墻構件重量荷載

G.u：玻璃幕墻構件自重標準值，取600N/m2

Gx：每個單元玻璃幕墻構件（包括玻璃和接頭）的重量

H：玻璃幕墻分格高，取1.8m

B：玻璃幕墻分格寬，取2.5m

G=G^XBXH

“1000

_600x2.5x1.8

1000

=2.7KN

4、地震作用

垂直于幕墻平面的分布水平地震作用

垂直于幕墻平面水平地震作用標準值（觸小一）

q.;：垂直于幕墻平面水平地震作用設計值（KN/m一）=4.5m2

Pc動力放大系數(shù)，可取5.0

Qm，：水平地震影響系數(shù)最大值，取0.08二、玻璃強度校核

GK：幕墻構件的重量，取2.7KN

玻璃按四點支承板計算

玻璃承受水平風荷載和地震荷載作用

校核依據(jù)：。W=84N/mm-

5x0.08x2.7

q：玻璃所受荷載組合值

2.5x1.8

Lx：玻璃短邊孔距

=0.24KN/m2

Lx=H-2xCx

垂直于玻璃幕墻平面的分布水平地震作用設計值

=1800-2x145

qiFYEXQEK

=1510mm

=1.3x0.24

Ly：玻璃長邊孔距

=0.31KN/m2

Ly=B-2xCv

5、荷載組合

=2500-2x345

風荷載和地震荷載的水平分布作用設計值

=1810mm

q=4??xy4?i：xyExqFX

t：玻璃的計算厚度，取1.2x10=12mm

=1.0x1.4x3.0+0.6x1.3x0.24

四點支承玻璃面板的應力系數(shù)

=4.39KN/m-

,Lx1510.Ly1810,

風荷載和地震荷載的水平分布作用標準值由邊長比—==0n.Q83,—=0.25,

Ly1810C345

q-??xqw+4>Exqa

查《點支式玻璃幕墻工程技術規(guī)程》，得：。尸0.7848

=1.0x3.0+0.6x0.24

：撓度折減系數(shù)

=3.14KN/m2

44

由參數(shù)0=qKa/Et

第二章、玻璃面板校核=3.14x101xl8104/0.72x105x⑵

一、玻璃選用=22.57

查表得:0.91

選用玻璃為：10+12A+8mm厚鋼化中空玻璃

（1）。、：四點支承玻璃面板跨中邊緣最大彎曲應力值

B：玻璃幕墻分格寬，取2.5m

%xqxL

H：玻璃幕墻分格高，取1.8mo?=xr\

V

CY：孔邊距，取345mm

0.7848x4.39x10-X181O23

Cx：孔邊距，取145nun=x0.91

⑵

A：玻璃板塊面積：

=71.3N/mm''W=84N/mm*

A=BxH

玻璃的強度滿足設計要求。

=2.5x1.8

（2）。，：玻璃邊緣與邊框接觸在玻璃面板中產(chǎn)生的擠壓應力

e—de一、荷教計算

E(aAT-^-^)

b1、計算標高為21.6m處：

式中：

水平方向的荷載組合設計值

,：由溫度變化在玻璃中產(chǎn)生的擠壓應力，當計算值為負時，擠壓應力取為零q=4.39KN/m2

e：玻璃邊緣與邊框間的空隙，取5mm

水平方向的荷載組合標準值

d：施工誤差，取3nun2

qK=3.14KN/m

b：玻璃長邊尺寸，取2500mm

垂直方向的荷載組合設計值

△T：玻璃幕墻年溫度變化CC）,按62c取

G.-,=l.2x0,60

：玻璃線膨脹系數(shù),取1.0x105

=0.72KN/m2

E：玻璃彈性模量，?（0.72xl05N/mm2

垂直方向的荷載組合標準值

GAK=0.60KN/m2

則ot=E(aAT--——-)

b

2、節(jié)點承受的水平方向集中荷載設計值

-O.72xlO5x（1.0xl0'x62----）P=4.39x2.5x1.8

2500

=19.755KN

=-12.96（表示無擠壓溫度應力）節(jié)點承受的水平方向集中荷載標準值

三、玻璃撓度計算PK=3.14X2.5X1.8

E：玻璃的彈性模量，取7.2x10,N/mm2=14.13KN

3.：四點支承玻璃面板的撓度系數(shù)二、結構計算

..4,Lx1510八a。Ly1810._

由邊長比一==0.83,—==5.2o5,采用SAP2000軟件進行計算，在荷載設計值作用下得出桁架的最大彎矩、軸力，在荷載標準值作用

Ly1810C345

下得出桁架的最大撓度。計算模型和受力簡圖見第六章。

查《點支式玻璃幕墻工程技術規(guī)程》，得：B產(chǎn)0.1881

1、主受力構件6299x10mm鋼管的最大彎矩、軸力（桿件730）

V51.8KN?m

口=r|

NM=877.54KN

0.1881x3.14x10Jxl8104八2、次受力構件6219x10mm鋼管的最大彎矩、軸力（桿件761）

二：x0.91

0.72x10,x14.4，

必八=25.21KN?m

=27.4mmNax=778.45KN

第三章、魚腹式桁架結構計算3、重力桿@180x10mm鋼管的最大彎矩、軸力（桿件589）

MY=27.92KN?m,Mz=18.48KN?m

該點支式玻璃幕增主體結構采用魚腹式桁架形式:采用6299x10mm鋼管立柱、6219x10min鋼管

Nw=2.27KN

腹桿及中間6140x8mm的水平鋼管支撐成為桁架主受力構件，桁架最大矢高為1.5m。桁架節(jié)點上承受

4、連系構件＜H40x8mm鋼管的最大彎矩、軸力（桿件106）

的荷載有水平方向上的風荷載、地震荷載傳遞的集中力，垂直方向自重荷載產(chǎn)生的集中力由自重桿承受，

L=4.79KN?in

桁架的水平分格寬度為5.0m。

V40.31KN

5、搖桿6127x5mm鋼管的最大彎矩、軸力（桿件847）

NU=O.13KN?m

N?x=138.7KN

6、支撐構件660x4mm鋼管的最大彎矩、軸力（桿件39）

35KN*m

Nw=63.07KN

7、桁架的截面特性雅箍彘費

a、4>299xl0mm鋼管c、6180x10mni鋼管

鋼立柱強度設計值：215N/mm2鋼管強度設計值：215N/mm2

鋼管彈性模量：E=206x103N/mm2鋼管彈性模量：E=206xl0;,N/mnf

X軸慣性矩：L=94901502mm1X軸慣性矩：Ix=19360065mm1

Y軸慣性矩：L=94901502mm'Y軸慣性矩：L=19360065mm,

3

X軸抵抗矩：此二634793mmX軸抵抗矩：Wx=215112nun

Y軸抵抗矩：亞=634793mm'Y軸抵抗矩：Wy=215112mm3

鋼管截面積：A=9079mm*鋼管截面積：A=5341mm2

塑性發(fā)展系數(shù)：y=1.05塑性發(fā)展系數(shù)：Y=l.05

b、6219x10mm鋼管髓板面穌

鋼管強度設計值：215N/mm2d、4>140x8mm鋼管

鋼管彈性模量：E=206xl03N/mnr鋼管強度設計值：215N/W

X軸慣性矩：*35932865mm1鋼管彈性模量：E=206xl03N/mm：

Y軸慣性矩：1k35932865mm'X軸慣性矩：L=7252103mm'

X軸抵抗矩：此=328154mm：'Y軸慣性矩：1=7252103mm'

：,

Y軸抵抗矩：Wv=328154mmX軸抵抗矩：Wx=103601mm'

J

鋼管截面積：A=6566mmY軸抵抗矩：Wv=103601mm：'

塑性發(fā)展系數(shù)：y=1.05鋼管截面積：A=3318mm2

塑性發(fā)展系數(shù)：y=1.05

6127x5mm鋼管8、桁架強度校核

鋼管強度設計值：215N/mm2a、<l>299x10mm鋼管（桿件730）

鋼管彈性模量：E=206xl03N/mm"NM

CT=1

X軸慣性矩：L=3571398mm1AyW

Y軸慣性矩：L=3571398min'877.54x10351.8xl（T

一+

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