【正文】 剪力組合值 V=VW + = 4678+927=5142N 型材截面設計最大剪應力值 τ = VSS/It=514235000/42020004=＜ N/mm2 例 53． 上例改為自上而下安裝順序布置桿件，按壓彎構件驗算。 例 52．北京市中心一幕墻立柱高 ，層高 ， 8 度設防，設計基本地震加速度 .，立柱： A=1800mm2， A0=1600mm2， IX=4202000mm4， WX1=54000mm3， WX2=49000mm3， SS=35000mm3，t=4mm，立柱左側分格寬 1500mm，右側分格寬 1200mm，采取自下而上安裝程序布置桿件，驗算強度、撓度、抗剪強度。 解：高度變化系數(shù) μ ZC= ()= 脈動系數(shù) μ fC= ()= 陣風系數(shù) β gz= (1+2 )= 風荷載標準值 WK= 2 400=3000 N/m2 風荷載設計值 W== 3000=4200N/m2 風荷載線荷載設計值 qW=B W=1 4200=4200N/m= 風荷載產(chǎn)生的彎距 MW=qW L2/8= 32020/8=5376000N 撓度 u=5qWKL4/384EI≤ 20mm （ 513） 相對撓度 u/L≤ 1/180 （ 514） 型材最小慣矩 I=5qWKL3/384E(1/180) （ 515a） 型材最小慣矩 I=5qWK L4/384E≤ 20mm （ 515b） 型材最小截面抵 W=（ MW+） /(fS) （ 516） 式中： u—撓度（ mm）； qWK—風荷載線荷載標準值（ N/mm2）； L—跨度（ mm）； E—彈性模量（ N/mm2）； I— 慣矩（ mm3） W—截面抵抗矩（ mm3）； fa（ S） —鋁合金型材（鋼材）強度設計值。而實際上每層只有一個支座 (即相鄰兩跨共用一個支座 )，由于簡支梁跨中彎距最大，而跨中剪力為零，而支座剪力最大，彎距為零，彎距控制截面無剪力，剪力控制截面無彎距，只分別按彎距效應和剪力效應進行驗算。 G．立柱與主體之間每個受力連 接部位的連接螺栓不應少于 2 個，且連接螺栓直徑不宜小于 10mm。 每層設兩個支承點是直支承點宜采用圓孔，下支承點宜采用長圓孔。 C．上、下立柱之間應留有不小于 15mm的縫隙，閉口型材可采用長度不小于 250mm的芯柱連接，芯柱與立柱應緊密配合。 2．立柱 A．立柱截面主要受力部位的厚度，應符合下列要求： 1）鋁型材截面開口部位的厚度不應小于 ，閉口部位的厚度不應小于 ；型材孔壁與螺釘之間直接采用螺紋受力連接時，其局部厚度尚不應小于螺釘?shù)墓Q直徑； 2）鋼型材截面主 要受力部位的厚度不應小于 ； 3）對偏心受壓立柱，其截面寬厚比應符合規(guī)范第 條的相應規(guī)定。型材孔壁與螺釘之間直接采用螺紋受力連接時，其局部截面厚度不應小于螺釘?shù)墓Q直徑； 3）鋼型材截面主要受力部位的厚度不應小于 . B．橫梁可采用鋁合金型材或鋼型材，鋁合金型材的表面處理應符合規(guī)范第 條的要求。 當梁長與型材高之比大于 10:1，按無限長梁考慮時，在剪應力作用下腹板（考慮嵌固系數(shù) ）臨界剪應力為： π 2E t τ er=───── (── )2=(100t/b)1/2≥σ (3)1/2 （ 54） 可得出： 12(1υ 2) b b/t=100()1/2（ 110/σ ） 1/2=82(110/σ )1/2 如果取 t=、則 b 可為 205 mm 。鋁合金型材壁厚過薄會導致型材的局部屈曲失穩(wěn)（皺折失穩(wěn)），根據(jù)彈性理論，板在縱向均勻受壓下，屈曲的平衡微分方程為： ? 4 W ? 4 W ? 4 W ? 2 W D(── —— + 2──── + ── ——)+ N─── =0 （ 51） ? X4 ? X2? Y2 ? Y4 ? X2 式中： W——板的撓度 ； N——板單位寬度上所受壓力； D——板的柱面剛度 ,D=Et3/12(1υ 2)。 從上式可導出臨界應力為： π 2E t σ er=K───── (── )2 （ 52） 12(1υ 2) b 式中： E——彈性模量； t——壁厚； υ ——泊松比； K——穩(wěn)定系數(shù)； b——型 材寬度。 腹板在上邊緣受橫向壓應力作用時，其臨界應力為： 100t σ =100(─ ─ )2 ≥σ （ 55）可得出： b b/t=100(100/110)1/2（ 110/σ ） 1/2=95(110/σ )1/2 如果取 t= ，則 b 可為 mm 。鋼型材宜采用高耐候鋼，碳 素鋼型材應熱浸鍍鋅或采取其他有效防腐措施，焊縫應涂防銹涂料；處于嚴重腐蝕條件下的鋼型材，應預留腐蝕厚度。 B．立柱可采用鋁合金型材或鋼型材。芯柱與上柱或下柱之間應采用機械連接方法加以固定。 E．在樓層內(nèi)單獨布置立柱時，其上、下端均宜與主體結構鉸接，宜采用上端懸掛方式；當柱支承點可能產(chǎn)生較大位移時，應采用與位移相適應的支承裝置。 H．角碼和立柱采用不同金屬材料時，應采用絕緣墊片分隔或采取其他有效措施防止雙金屬腐蝕。但在驗算立柱與 主體結構連接時不能用簡支梁兩支座中一個反力進行計算，而應取兩支座反力之和 (一跨只有一個連接點 )。 采用自上而下安裝順序布置桿件的立柱，按壓彎構件驗算穩(wěn)定強度。mm 自重標準值 GAK=400 N/m2 1 =1280N 自重設計值 N= NK= 1280=1536N 地震作用標準值 qEK=Β Eα max GAK=5 400=160 N/m2 地震作用設計值 qE 面 = qEK = 160=208 N/m2 地震作用線荷載設計值 qE 線 =B qE 面 =1 208=208 N/m= N/mm 水平地震作用產(chǎn)生的彎距 ME= qE 線 L2/8= 32020/8=266240 N 解：高度變化系數(shù) μ ZD= ()= 脈動系數(shù) μ fD= ()= 陣風系數(shù) β gz=.080 (1+2 )= 風荷載標準值 WK= 450=1500N/m2 風荷載設計值 W==1500=2100N/m2 風荷載線荷載設計值 qW= W (B1+B2)/2=2100(+)/2=2835N/m= 地震作用標準值 qEK=β Eα maxG AK =5400=320N/m2 地震作用設計值 qE 面 = qEK =320=416N/m2 地震作用線荷載設計值 qE 線 = qE 面 (B1+B2)/2=416(+)/2=風荷載產(chǎn)生的彎距 MW= qWL 2/8=33002/8=3859144 N 迥轉半徑 i=（ 4202000/1800） 1/2= 構件的長細比λ =L/i=3300/=68 整體穩(wěn)定系數(shù) φ = 型材截面設計最大正應力值 σ =N/Φ A0+M/γ W() =2138/(1500) +4241383/49000[2138/( 1051500/682)] =＜ N/mm2 單元式幕墻由于豎框為組合框，對插的兩豎框不可能同時伸縮驗算時要分別驗算，即取每根豎框承受單元組件一半的荷載（作用）計算，其中 W 值小者起控制作用。由于實際上 A支座與 C支座的反力都是通過 A支座傳給主體結構的，如果用 A支座水平作用進行連接驗算，水平作用應 取 A支座與 C支座反力之和。第一跨梁 A支座有由懸挑端均布荷載產(chǎn)生支座彎矩，簡支段的正彎矩最大值不在彎中，第二跨開始還有 C端第一跨 B 支座反力產(chǎn)生 A支座負彎矩，由于第一跨 B支座反力比其它跨 (等跨時 )大，這樣第二跨 A支座負彎矩比其它跨 (等跨時 ) 大，驗算立柱與主體結構連接時水平作用取 q(a+L)，即 B 支座與 A 支座反力之和。 第一跨 B 支座反力 R1B=qL1/2[1（ a1/L2） 2] （ 554） 第 i跨集中力 Pii= 4=R（ i1） B （ 555） 第 i跨 B 支座反力 R iB i= 4=qiLi/2 [1（ ai/Li） 2]Pi（ ai/Li） （ 556） 第一跨跨中彎距 M1=qL12/8 [1（ a1/L1） ]2 （ 557） 第 一跨 B 支座剪力 V1B=R1B= qL1/2 [1（ a1/L1） 2] （ 558） 第一跨跨中剪力 V1 中 =0 （ 559） 型材截面設計最大正應力值 σ =M1/γ W+N/A0≤ fa (560) 型材截面設計最大剪應力值 τ = V1A（ V1B） Ss/It≤ fav (561) 第一跨跨中撓度 U1 中 =5qwk1/L14/384EI[(a1/L1)2] (562) 第二跨 C 支座撓度 U2c=qwk2a2L23/24EI [1+4(a2/L2)2+3(a2/L2)3]+P2a22L2/3EI (1+ a2/L2) (563) 第一跨總撓度 U1 總 = U1 中 + U2c/2≤ 20mm (564) 相對撓度 U1 總 /(L1+a2) ≤ 1/180 (565) 第 i跨 A支座彎距 M iA i= 4= [Piai+qiai2/2] （ 566） 第 i跨 A支座剪力 ViA= [Pi+ qiai/2 (2+ai/Li)]。第一跨梁 A 支座有由懸挑端均布荷載產(chǎn)生的支座彎矩， D 支座有 D跨均布荷載產(chǎn)生的支座彎矩，還有 A支座彎矩的影響，第二跨開始還有C 端集中力產(chǎn)生的支座彎矩。橫梁上自重按式 (597)計算彎矩，橫梁上風荷載為三角形分布時按式 (598)計算彎矩，按式 (599)計算剪力；當為梯形分布時按式 (5100)計算彎矩，按式 (5101)計算剪力。 解： 高度變化系數(shù) μ Zc= ()= 脈動系數(shù) μ fc= ()= 陣風系數(shù) β gz=.085 (1+2 )= 風荷載標準值 WK= 2 650=3000N/m2