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所以，立柱挠度满足规范要求。
4.6 立柱的抗剪计算
校核依据：
τmax≤τs=125MPa (立柱的抗剪强度设计值) (1)Vwk：风荷载作用下剪力标准值(N)： Vwk=wkBL/2
=0.001706×1000×3900/2 =3326.7N
(2)Vw：风荷载作用下剪力设计值(N)： Vw=1.4Vwk
=1.4×3326.7 =4657.38N
(3)VEk：地震作用下剪力标准值(N)： VEk=qEAkBL/2
=0.00032×1000×3900/2 =624N
(4)VE：地震作用下剪力设计值(N)： VE=1.3VEk =1.3×624 =811.2N
(5)V：立柱所受剪力设计值组合： 采用Vw+0.5VE组合： V=Vw+0.5VE
=4657.38+0.5×811.2 =5062.98N
(6)立柱剪应力校核：
τmax：立柱最大剪应力(MPa)； V：立柱所受剪力(N)；
Sx：立柱型材受力面对中性轴的面积矩(mm3)； Ix：立柱型材截面惯性矩(mm4)；
t：型材截面垂直于X轴腹板的截面总宽度(mm)； τmax=VSx/Ixt
=5062.98×20280/1973100/6 =8.673MPa
8.673MPa≤125MPa 立柱抗剪强度满足要求!
5 幕墙横梁计算
基本参数：
1：计算点标高：80.5m； 2：横梁跨度：B=2000mm；
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3：横梁上分格高：1535mm； 横梁下分格高：1535mm； 4：横梁计算间距：H=1535mm； 5：力学模型：梯形荷载简支梁； 6：板块配置：铝单板； 7：横梁材质：Q235；
因为B>H，所以本处幕墙横梁按梯形荷载简支梁力学模型进行设计计算，受力模型如下：
5.1 横梁型材选材计算
(1)横梁在风荷载作用下的线荷载集度(按梯形分布)： qwk：风荷载线分布最大荷载集度标准值(N/mm)； wk：风荷载标准值(MPa)； H：幕墙横梁计算间距(mm)； qwk=wkH
=0.001706×1535 =2.619N/mm
qw：风荷载线分布最大荷载集度设计值(N/mm)； qw=1.4qwk
=1.4×2.619 =3.667N/mm
(2)垂直于幕墙平面的分布水平地震作用的线荷载集度(按梯形分布)： qEAk：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用(MPa)； βE：动力放大系数，取5.0；
αmax：水平地震影响系数最大值，取0.16；
Gk：幕墙构件的重力荷载标准值(N)，(主要指面板组件)； A：幕墙平面面积(mm2)；
qEAk=βEαmaxGk/A …… 5.3.4[JGJ102-2003] =5.0×0.16×0.0003 =0.00024MPa
qEk：横梁受水平地震作用线荷载集度标准值(N/mm)；
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H：幕墙横梁计算间距(mm)； qEk=qEAkH
=0.00024×1535 =0.368N/mm
qE：横梁受水平地震作用线荷载集度设计值(N/mm)； qE=1.3qEk
=1.3×0.368 =0.478N/mm
(3)幕墙横梁受荷载集度组合：
用于强度计算时，采用Sw+0.5SE组合设计值： ……5.4.1[JGJ102-2003] q=qw+0.5qE
=3.667+0.5×0.478 =3.906N/mm
用于挠度计算时，采用Sw标准值： ……5.4.1[JGJ102-2003] qk=qwk
=2.619N/mm
(4)横梁在风荷载及地震组合作用下的弯矩值(按梯形分布)： My：横梁受风荷载及地震作用弯矩组合设计值(N·mm)； Mw：风荷载作用下横梁产生的弯矩(N·mm)； ME：地震作用下横梁产生的弯矩(N·mm)； B：横梁跨度(mm)；
H：幕墙横梁计算间距(mm)；
采用Sw+0.5SE组合： ……5.4.1[JGJ102-2003] Mw=qwB2(3-(H/B)2)/24 ME=qEB2(3-(H/B)2)/24 My=Mw+0.5ME
=qB2(3-(H/B)2)/24
=3.906×20002×(3-(1535/2000)2)/24 =1569524.381N·mm
(5)横梁在自重荷载作用下的弯矩值(按矩形分布)： Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)；
H1：横梁自重荷载作用高度(mm)，对挂式结构取横梁下分格高，对非挂式结构取横梁上分格高；
Gk=0.0003×H1 =0.0003×1535 =0.46N/mm
G：横梁自重线荷载设计值(N/mm)； G=1.2Gk
=1.2×0.46 =0.552N/mm
Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩设计值(N·mm)； B：横梁跨度(mm)； Mx=GB2/8
=0.552×20002/8 =276000N·mm
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5.2 确定材料的截面参数
(1)横梁抵抗矩预选：
Wnx：绕X方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Wny：绕Y方向横梁净截面抵抗矩预选值(mm3)； Mx：横梁在自重荷载作用下的弯矩(N·mm)； My：风荷载及地震作用弯矩组合值(N·mm)； γx，γy：塑性发展系数：
对于冷弯薄壁型钢龙骨，按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018-2002，取1.00；
对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05；
对于铝合金龙骨，按最新《铝合金结构设计规范》GB 50429-2007，均取1.00； fs：型材抗弯强度设计值(MPa)，对Q235取215； 按下面公式计算： Wnx=Mx/γxfs
=276000/1.05/215
3
=1222.591mm Wny=My/γyfs
=1569524.381/1.05/215 =6952.489mm3 (2)横梁惯性矩预选：
df1,lim：按规范要求，横梁在水平力标准值作用下的挠度限值(mm)； df2,lim：按规范要求，横梁在自重力标准值作用下的挠度限值(mm)； B：横梁跨度(mm)；
按相关规范，钢材横梁的相对挠度不应大于L/250，铝材横梁的相对挠度不应大于L/180；
《建筑幕墙》GB/T21086-2007还有如下规定：
按[5.1.1.2]，对于构件式玻璃幕墙或单元幕墙（其它形式幕墙或外围护结构无绝对挠度限制）：
当跨距≤4500mm时，绝对挠度不应该大于20mm； 当跨距＞4500mm时，绝对挠度不应该大于30mm；
按[5.1.9，b]，自重标准值作用下挠度不应超过其跨度的1/500，并且不应大于3mm；
B/250=2000/250=8mm B/500=2000/500=4mm 对本例取： df1,lim=8mm df2,lim=3mm
qk：风荷载作用线荷载集度标准值(N/mm)；
E：型材的弹性模量(MPa)，对Q235取206000MPa； Iymin：绕Y轴最小惯性矩(mm4)； B：横梁跨度(mm)；
df1,lim=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240EIymin
……(受风荷载与地震作用的挠度计算) Iymin=qkB4(25/8-5(H/2B)2+2(H/2B)4)/240Edf1,lim
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=2.619×20004(25/8-5(1535/2/2000)2+2(1535/2/2000)4)/240/206000/8 =257667.761mm4
Gk：横梁自重线荷载标准值(N/mm)； Ixmin：绕X轴最小惯性矩(mm4)；
df2,lim=5GkB4/384EIxmin ……(自重作用下产生的挠度计算) Ixmin=5GkB4/384Edf2,lim
=5×0.46×20004/384/206000/3 =155070.119mm4
5.3 选用横梁型材的截面特性
按照上面的预选结果选取型材： 选用型材号：钢管60×60×3 型材抗弯强度设计值：215MPa 型材抗剪强度设计值：125MPa 型材弹性模量：E=206000MPa 绕X轴惯性矩：Ix=371400mm4
4
绕Y轴惯性矩：Iy=371400mm
绕X轴净截面抵抗矩：Wnx1=12380mm3 绕X轴净截面抵抗矩：Wnx2=12380mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny1=12380mm3 绕Y轴净截面抵抗矩：Wny2=12380mm3 型材净截面面积：An=684mm2 型材线密度：γg=0.053694N/mm
横梁与立柱连接时角片与横梁连接处横梁壁厚：t=3mm 横梁截面垂直于X轴腹板的截面总宽度：tx=6mm 横梁截面垂直于Y轴腹板的截面总宽度：ty=6mm 型材受力面对中性轴的面积矩(绕X轴)：Sx=7320mm3 型材受力面对中性轴的面积矩(绕Y轴)：Sy=7320mm3 塑性发展系数：γx=γy=1.05
5.4 幕墙横梁的抗弯强度计算
按横梁强度计算公式，应满足：
Mx/γxWnx+My/γyWny≤fs ……6.2.4[JGJ102-2003] 上式中：
Mx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的弯矩设计值(N·mm)；
My：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的弯矩设计值(N·mm)；
Wnx：横梁绕X轴方向(幕墙平面内方向)的净截面抵抗矩(mm3)； Wny：横梁绕Y轴方向(垂直于幕墙平面方向)的净截面抵抗矩(mm3)； γx、γy：
对于冷弯薄壁型钢龙骨，按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018-2002，取1.00；
对于热轧型钢龙骨，按JGJ133或JGJ102规范,取1.05；
对于铝合金龙骨，按最新《铝合金结构设计规范》GB 50429-2007，均取1.00；
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