【文章內容簡介】 計算結果選用型材號：70/150
型材的抗彎強度設計值：
型材的抗剪強度設計值：τa=
型材彈性模量：E=70000MPa
繞X軸慣性矩：Ix=6032500mm4
繞Y軸慣性矩：Iy=754060mm4
繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=153940mm3
繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=68126mm3
型材凈截面面積：An=
型材線密度：γg=
型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：t=7mm
型材受力面對中性軸的靜矩：Sx=39600mm3
塑性發(fā)展系數(shù)：γ=
：
(1)立柱軸向拉力設計值：
Nk：立柱軸向拉力標準值(N)；
qGAk：幕墻單位面積的自重標準值(N)；
A：立柱單元的面積(mm2)；
B：幕墻立柱計算間距(mm)；
L：立柱跨度(mm)；
Nk=qGAkA
=qGAkBL
=21003900
=4095N
N：立柱軸向拉力設計值(N)；
N=
=4095
=4914N
(2)抗彎強度校核：
按雙跨梁(受拉)立柱強度公式,應滿足：
N/An+Mx/γWnx≤fa ……[JGJ1022003]
上式中：
N：立柱軸力設計值(N)；
Mx：立柱彎矩設計值(Nmm)；
An：立柱凈截面面積(mm2)；
Wnx：在彎矩作用方向的凈截面抵抗矩(mm3)；
γ：塑性發(fā)展系數(shù)，；
fa：型材的抗彎強度設計值，；
則：
N/An+Mx/γWnx=4914/+
=≤
立柱抗彎強度滿足要求。
：
因為慣性矩預選是根據(jù)撓度限值計算的，所以只要選擇的立柱慣性矩大于預選值，撓度就滿足要求：
實際選用的型材慣性矩為：Ix=6032500mm4
預選值為：Ixmin=
所以，立柱撓度滿足規(guī)范要求。
：
校核依據(jù)：
τmax≤τa= (立柱的抗剪強度設計值)
(1)求中支座剪力設計值：
采用Vw+
Vw1左=(qL1/2M1/L1)
=(300/2())
=
Vw1右=qL2/2M1/L2
=3600/2()
=
取V=
(2)立柱剪應力：
τmax：立柱最大剪應力(N)；
V：立柱所受剪力(N)；
Sx：立柱型材受力面對中性軸的靜矩(mm3)；
Ix：立柱型材截面慣性矩(mm4)；
t：型材截面垂直于X軸腹板的截面總寬度(mm)；
τmax=VSx/Ixt
=39600/6032500/7
=
≤
立柱抗剪強度滿足要求!
五、幕墻橫梁計算
基本參數(shù)：
1：計算點標高：33m；
2：橫梁跨度：B=2100mm；
3：橫梁上分格高：1100mm；橫梁下分格高：1100mm；
4：橫梁間距（指橫梁上下分格平均高度）：H=1100mm；
5：力學模型：梯形荷載簡支梁；
6：板塊配置：中空玻璃6+6mm；
7：橫梁材質：6063T5；
因為BH，所以本處幕墻橫梁按梯形荷載簡支梁力學模型進行設計計算，受力模型如下：
：
(1)橫梁在風荷載作用下的線荷載集度(按梯形分布)：
qwk：風荷載線分布最大荷載集度標準值(N/mm)；
wk：風荷載標準值(MPa)；
H：幕墻橫梁間距(mm)；
qwk=wkH
=1100
=
qw：風荷載線分布最大荷載集度設計值(N/mm)；
qw=
=
=
(2)垂直于幕墻平面的分布水平地震作用的線荷載集度(按梯形分布)：
qEAk：垂直于幕墻平面的分布水平地震作用(MPa)；
βE：動力放大系數(shù),；
αmax：水平地震影響系數(shù)最大值，；
Gk：幕墻構件的重力荷載標準值(N)，(主要指面板組件)；
A：幕墻平面面積(mm2)；
qEAk=βEαmaxGk/A …… [JGJ1022003]
=
=
qEk：橫梁受水平地震作用線荷載集度標準值(N/mm)；
H：幕墻橫梁間距(mm)；
qEk=qEAkH
=1100
=
qE：橫梁受水平地震作用線荷載集度設計值(N/mm)；
qE=
=
=
(3)幕墻橫梁受荷載集度組合：
用于強度計算時，采用Sw+： ……[JGJ1022003]
q=qw+
=+
=
用于撓度計算時，采用Sw+： ……[JGJ1022003]
qk=qwk+
=+
=
(4)橫梁在風荷載及地震組合作用下的彎矩值(按梯形分布)：
My：橫梁受風荷載及地震作用彎矩組合設計值(Nmm)；
Mw：風荷載作用下橫梁產生的彎矩(Nmm)；
ME：地震作用下橫梁產生的彎矩(Nmm)；
B：橫梁跨度(mm)；
H：幕墻橫梁間距(mm)；
采用Sw+： ……[JGJ1022003]
Mw=qwB2(3(H/B)2)/24
ME=qEB2(3(H/B)2)/24
My=Mw+
=qB2(3(H/B)2)/24
=21002(3(1100/2100)2)/24
=mm
(5)橫梁在自重荷載作用下的彎矩值(按矩形分布)：
Gk：橫梁自重線荷載標準值(N)；
H：橫梁間距(mm)；
Gk=H
=1100
=
G：橫梁自重線荷載設計值(N)；
G=
=
=
Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩設計值(Nmm)；
B：橫梁跨度(mm)；
Mx=GB2/8
=21002/8
=291060Nmm
：
(1)橫梁抵抗矩預選：
Wnx：繞X方向橫梁凈截面抵抗矩預選值(mm3)；
Wny：繞Y方向橫梁凈截面抵抗矩預選值(mm3)；
Mx：橫梁在自重荷載作用下的彎矩(Nmm)；
My：風荷載及地震作用彎矩組合值(Nmm)；
γ：塑性發(fā)展系數(shù)：；
fa：型材抗彎強度設計值(MPa)，；
按下面公式計算：
Wnx=Mx/γfa
=291060/
=
Wny=My/γfa
=
=
(2)橫梁慣性矩預選：
df,lim：按規(guī)范要求，橫梁的撓度限值(mm)；
B/180=2100/180=
?。?br /> df,lim=
qk：風荷載與地震作用線荷載集度標準值組合(N/mm)；
E：型材的彈性模量(MPa)，對6063T5取70000MPa；
Iymin：繞Y軸最小慣性矩(mm4)；
B：橫梁跨度(mm)；
df,lim=qkB4(25/85(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIymin
……(受風荷載與地震作用的撓度計算)
Iymin=qkB4(25/85(H/2B)2+2(H/2B)4)/240Edf,lim
=21004(25/85(1100/2/2100)2+2(1100/2/2100)4)/240/70000/
=
Ixmin：繞X軸最小慣性矩(mm4)；
df,lim=5GB4/384EIxmin ……(自重作用下產生的撓度計算)
Ixmin=5GB4/384Edf,lim
=521004/384/70000/
=
：
按照上面的預選結果選取型材：
選用型材號：70/70
型材抗彎強度設計值：
型材抗剪強度設計值：
型材彈性模量：E=70000MPa
繞X軸慣性矩：Ix=339170mm4
繞Y軸慣性矩：Iy=871960mm4
繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx1=11670mm3
繞X軸凈截面抵抗矩：Wnx2=8780mm3
繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny1=16320mm3
繞Y軸凈截面抵抗矩：Wny2=17450mm3
型材凈截面面積：An=986mm2
型材線密度：γg=
橫梁與立柱連接時角片與橫梁連接處橫梁壁厚：t=3mm
橫梁截面垂直于X軸腹板的截面總寬度：tx=6mm
橫梁截面垂直于Y軸腹板的截面總寬度：ty=6mm
型材受力面對中性軸的靜矩(繞X軸)：Sx=5310mm3
型材受力面對中性軸的靜矩(繞Y軸)：Sy=4200mm3
塑性發(fā)展系數(shù)：γ=
：
按橫梁強度計算公式,應滿足：
Mx/γWnx+My/γWny≤fa ……[JGJ1022003]
上式中：
Mx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內方向)的彎矩設計值(Nmm)；
My：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的彎矩設計值(Nmm)；
Wnx：橫梁繞X軸方向(幕墻平面內方向)的凈截面抵抗矩(mm3)；
Wny：橫梁繞Y軸方向(垂直于幕墻平面方向)的凈截面抵抗矩(mm3)；
γ：塑性發(fā)展系數(shù)，；
fa：型材的抗彎強度設計值。
采用SG+Sw+,則：
Mx/γWnx+My/γWny=291060/+
=≤
橫梁抗彎強度滿足要求。
：
因為慣性矩預選是根據(jù)撓度限值計算的，所以只要選擇的橫梁慣性矩大于預選值，撓度就滿足要求：
實際選用的型材慣性矩為：
Ix=339170mm4
Iy=871960mm4
預選值為：
Ixmin=
Iymin=
所以，橫梁撓度滿足規(guī)范要求。
：(梯形荷載作用下)
校核依據(jù)：
τmax≤τa= (型材的抗剪強度設計值)
(1)Vwk：風荷載作用下剪力標準值(N)；
Vwk=qwkB(1H/2B)/2
=2100(11100/2/2100)/2
=868N
(2)Vw：風荷載作用下剪力設計值(N)；
Vw=
=868
=
(3)VEk：地震作用下剪力標準值(N)；
VEk=qEkB(1H/2B)/2
=2100(11100/2/2100)/2
=
(4)VE：地震作用下剪力設計值(N)；
VE=
=
=
(5)Vx：水平總剪力(N)；
采用Vw+
Vx=Vw+
=+
=
(6)Vy：垂直總剪力(