机场航站楼幕墙工程结构计算书

第一部分、设计依据及主要材料设计指标泊松比v=0.2

第一章、设计依据2、6063-T5铝型材

自重标准值G*27.0KN/m3

1.《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96

2.《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001抗拉强度设计值fn=85.5N/nm"

3.《点支式玻璃幕墙工程技术规程》CECS127-200I抗剪强度设计值f,v=49.6N/inn'

4.《建筑幕熠》JG3035-96

局部承压强度设计值3=120N/nun2

5.《玻璃幕墙工程技术规范应用手册》

弹性模量E=7.0X10,N/mm2

6.《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-97

a=2.35X105

7.《建筑结构荷载规范》GB50009-2001线膨胀系数

8.《建筑抗震设计规范》GB50011-2001泊松比v=0.33

9.《建筑结构静力计算手册》（第二版）

3、Q235结构钢

10.《钢结构设计规范》GB50017-2002

屈服强度12235N/mm2

11.《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

f=215N/mm2

12.《钢化玻璃》GB/T9963-1998抗拉压强度设计值s

2

13.《中空玻璃》GB/T11944-2002抗剪强度设计值fsV=125N/mm

14.《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》GB/T16823.1-19972

局部承压强度设计值fsb=320N/mm

15.本工程钢结构计算部分采用SAP2000（非线性有限元法）计算软件

弹性模量E=2.06XIO'N/mm：

16.业主提供的招标图纸、文件等

线膨胀系数a=1.2X10”

第二章、主要材料设计指标

自重标准值G=78.5KN/m3

5〜12nun钢化玻璃SK

泊松比v=0.3

3

自重标准值GM25.6KN/m

4、奥氏体不锈钢螺栓（A2-70）

强度设计值储=84.0N/mni2

b2

抗拉强度设计值ft=320N/mm

边缘强度设计值558.8N/mmJ

抗剪强度设计值f?=245N/mm2

弹性模量E=7.2xl0'N/nmr'

线膨胀系数a=1.0x10-5

第三章、计算说明第二部分、21.6M处点支式玻璃幕墙结构计算

本工程幕墙部分结构计算，首先以招标文件提供的风压变形等级要求为依据，取风荷第一章、荷载计算

一、基本参数

载标准值为3.0KN/m\对点支式玻璃幕墙的面板和鱼腹式桁架结构进行设计验算。其次我

计算标高：21.6m

司根据济南当地的实际自然条件，依据国家有关规范对该结构进行了对比设计（本计算书

设计分格：BxH=2500xI800mm

第四、五部分），以备业主参考比较选用。B：玻璃宽度

H：玻璃高度

设计地震烈度：7度

地面粗糙度类别：B类

二、荷载计算

1、风荷载标准值

按招标文件，取%=3.0KN/m2

2、风荷载设计值

W：风荷载设计值（KN/m?）

r,：风荷载作用效应的分项系数，取1.4

W=r.xWk

=1.4x3.0

=4.20KN/m2

3、玻璃幕墙构件重量荷载

G.u：玻璃幕墙构件自重标准值，取600N/m2

Gx：每个单元玻璃幕墙构件（包括玻璃和接头）的重量

H：玻璃幕墙分格高，取1.8m

B：玻璃幕墙分格宽，取2.5m

G=G^XBXH

“1000

_600x2.5x1.8

1000

=2.7KN

4、地震作用

垂直于幕墙平面的分布水平地震作用

垂直于幕墙平面水平地震作用标准值（触小一）

q.;：垂直于幕墙平面水平地震作用设计值（KN/m一）=4.5m2

Pc动力放大系数，可取5.0

Qm，：水平地震影响系数最大值，取0.08二、玻璃强度校核

GK：幕墙构件的重量，取2.7KN

玻璃按四点支承板计算

玻璃承受水平风荷载和地震荷载作用

校核依据：。W=84N/mm-

5x0.08x2.7

q：玻璃所受荷载组合值

2.5x1.8

Lx：玻璃短边孔距

=0.24KN/m2

Lx=H-2xCx

垂直于玻璃幕墙平面的分布水平地震作用设计值

=1800-2x145

qiFYEXQEK

=1510mm

=1.3x0.24

Ly：玻璃长边孔距

=0.31KN/m2

Ly=B-2xCv

5、荷载组合

=2500-2x345

风荷载和地震荷载的水平分布作用设计值

=1810mm

q=4»»xy4»i：xyExqFX

t：玻璃的计算厚度，取1.2x10=12mm

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

四点支承玻璃面板的应力系数

=4.39KN/m-

,Lx1510.Ly1810,

风荷载和地震荷载的水平分布作用标准值由边长比—==0n.Q83,—=0.25,

Ly1810C345

q-♦»xqw+4>Exqa

查《点支式玻璃幕墙工程技术规程》，得：。尸0.7848

=1.0x3.0+0.6x0.24

：挠度折减系数

=3.14KN/m2

44

由参数0=qKa/Et

第二章、玻璃面板校核=3.14x101xl8104/0.72x105x⑵

一、玻璃选用=22.57

查表得:0.91

选用玻璃为：10+12A+8mm厚钢化中空玻璃

（1）。、：四点支承玻璃面板跨中边缘最大弯曲应力值

B：玻璃幕墙分格宽，取2.5m

%xqxL

H：玻璃幕墙分格高，取1.8mo»=xr\

V

CY：孔边距，取345mm

0.7848x4.39x10-X181O23

Cx：孔边距，取145nun=x0.91

⑵

A：玻璃板块面积：

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

A=BxH

玻璃的强度满足设计要求。

=2.5x1.8

（2）。，：玻璃边缘与边框接触在玻璃面板中产生的挤压应力

e—de一、荷教计算

E(aAT-^-^)

b1、计算标高为21.6m处：

式中：

水平方向的荷载组合设计值

,：由温度变化在玻璃中产生的挤压应力，当计算值为负时，挤压应力取为零q=4.39KN/m2

e：玻璃边缘与边框间的空隙，取5mm

水平方向的荷载组合标准值

d：施工误差，取3nun2

qK=3.14KN/m

b：玻璃长边尺寸，取2500mm

垂直方向的荷载组合设计值

△T：玻璃幕墙年温度变化CC）,按62c取

G.-,=l.2x0,60

：玻璃线膨胀系数,取1.0x105

=0.72KN/m2

E：玻璃弹性模量，®（0.72xl05N/mm2

垂直方向的荷载组合标准值

GAK=0.60KN/m2

则ot=E(aAT--——-)

b

2、节点承受的水平方向集中荷载设计值

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

2500

=19.755KN

=-12.96（表示无挤压温度应力）节点承受的水平方向集中荷载标准值

三、玻璃挠度计算PK=3.14X2.5X1.8

E：玻璃的弹性模量，取7.2x10,N/mm2=14.13KN

3.：四点支承玻璃面板的挠度系数二、结构计算

..4,Lx1510八a。Ly1810._

由边长比一==0.83,—==5.2o5,采用SAP2000软件进行计算，在荷载设计值作用下得出桁架的最大弯矩、轴力，在荷载标准值作用

Ly1810C345

下得出桁架的最大挠度。计算模型和受力简图见第六章。

查《点支式玻璃幕墙工程技术规程》，得：B产0.1881

1、主受力构件6299x10mm钢管的最大弯矩、轴力（杆件730）

V51.8KN•m

口=r|

NM=877.54KN

0.1881x3.14x10Jxl8104八2、次受力构件6219x10mm钢管的最大弯矩、轴力（杆件761）

二：x0.91

0.72x10,x14.4，

必八=25.21KN•m

=27.4mmNax=778.45KN

第三章、鱼腹式桁架结构计算3、重力杆@180x10mm钢管的最大弯矩、轴力（杆件589）

MY=27.92KN•m,Mz=18.48KN•m

该点支式玻璃幕增主体结构采用鱼腹式桁架形式:采用6299x10mm钢管立柱、6219x10min钢管

Nw=2.27KN

腹杆及中间6140x8mm的水平钢管支撑成为桁架主受力构件，桁架最大矢高为1.5m。桁架节点上承受

4、连系构件＜H40x8mm钢管的最大弯矩、轴力（杆件106）

的荷载有水平方向上的风荷载、地震荷载传递的集中力，垂直方向自重荷载产生的集中力由自重杆承受，

L=4.79KN•in

桁架的水平分格宽度为5.0m。

V40.31KN

5、摇杆6127x5mm钢管的最大弯矩、轴力（杆件847）

NU=O.13KN・m

N«x=138.7KN

6、支撑构件660x4mm钢管的最大弯矩、轴力（杆件39）

35KN*m

Nw=63.07KN

7、桁架的截面特性雅箍彘费

a、4>299xl0mm钢管c、6180x10mni钢管

钢立柱强度设计值：215N/mm2钢管强度设计值：215N/mm2

钢管弹性模量：E=206x103N/mm2钢管弹性模量：E=206xl0;,N/mnf

X轴惯性矩：L=94901502mm1X轴惯性矩：Ix=19360065mm1

Y轴惯性矩：L=94901502mm'Y轴惯性矩：L=19360065mm,

3

X轴抵抗矩：此二634793mmX轴抵抗矩：Wx=215112nun

Y轴抵抗矩：亚=634793mm'Y轴抵抗矩：Wy=215112mm3

钢管截面积：A=9079mm*钢管截面积：A=5341mm2

塑性发展系数：y=1.05塑性发展系数：Y=l.05

b、6219x10mm钢管髓板面稣

钢管强度设计值：215N/mm2d、4>140x8mm钢管

钢管弹性模量：E=206xl03N/mnr钢管强度设计值：215N/W

X轴惯性矩：*35932865mm1钢管弹性模量：E=206xl03N/mm：

Y轴惯性矩：1k35932865mm'X轴惯性矩：L=7252103mm'

X轴抵抗矩：此=328154mm：'Y轴惯性矩：1=7252103mm'

：,

Y轴抵抗矩：Wv=328154mmX轴抵抗矩：Wx=103601mm'

J

钢管截面积：A=6566mmY轴抵抗矩：Wv=103601mm：'

塑性发展系数：y=1.05钢管截面积：A=3318mm2

塑性发展系数：y=1.05

6127x5mm钢管8、桁架强度校核

钢管强度设计值：215N/mm2a、<l>299x10mm钢管（杆件730）

钢管弹性模量：E=206xl03N/mm"NM

CT=1

X轴惯性矩：L=3571398mm1AyW

Y轴惯性矩：L=3571398min'877.54x10351.8xl（T

一+

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