建筑幕墻立柱優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、 建筑幕墻立柱優(yōu)化設(shè)計(jì) 建設(shè)部2006年7月25日發(fā)布建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范局部修訂的公告，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范局部修改（2006年11月1日起執(zhí)行），修改后的建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范對(duì)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算規(guī)定如下：垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按下述公式計(jì)算：1 當(dāng)計(jì)算主要承重結(jié)構(gòu)時(shí)Wk=zszW0 （-1）2 當(dāng)計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí) Wk=gzs1zW0 （-2）式中：s1局部風(fēng)壓體型系數(shù)。（sl中l(wèi)是取LOCAL（局部）的第一個(gè)字母L）7.3.3 驗(yàn)算圍護(hù)構(gòu)件及其連接的強(qiáng)度時(shí)，可按下列規(guī)定采用局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1：一、 外表面1. 正壓區(qū) 按表采用；2. 負(fù)壓區(qū) 對(duì)墻面， 取-1.0 對(duì)墻角邊， 取-1.

2、8二、 內(nèi)表面 對(duì)封閉式建筑物，按表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取-0.2或0.2。注：上述的局部體型系數(shù)s1（1）是適用于圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A小于或等于1m2 的情況，當(dāng)圍護(hù)構(gòu)件的從屬面積A大于或等于10m2 時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1（10）可乘以折減系數(shù)0.8，當(dāng)構(gòu)件的從屬面積小于10m2 而大于1m2 時(shí)，局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1（A）可按面積的對(duì)數(shù)線性插值，即s1（A）=s1（1）+s1（10）-s1（1） logA 算例 W0=450N/m2 Z=50m C類地區(qū) 層高3.6 m 分格寬1.5 m z=1.25 gz=1.73 墻角區(qū) 驗(yàn)算面板 玻璃1.5×1.8=2.7 m2 log2.

3、7=0.431 z1(2.7)=-1.8+0.8×1.8-1.8 ×0.431=-1.64 z1= -1.64+(-0.2)= -1.84 WK=gzzz1 W0 =1.73×1.25×1.84×450=1791 N/m2 驗(yàn)算從屬面積大于1 m2 且與面板直接連接的支承結(jié)構(gòu) 從屬面積1.5×3.6=5.4 m2 log5.4=0.732 z15.4)= -1.8+0.8×1.8-1.8 ×0.732= -1.54 z1= -1.54+(-0.2)= -1.74 WK=gzzz1 W0 =1.73×1.2

4、5×1.74×450= 1693N/m2 墻面區(qū) 驗(yàn)算面板 玻璃1.5×1.8=2.7 m2 log2.7=0.431 z1(2.7)= -1.0+0.8×1.0-1.0 ×0.431= -0.914 z1= -0.914+(-0.2)= -1.114 WK=gzzz1 W0 =1.73×1.25×1.114×450=1084 N/m2 驗(yàn)算從屬面積大于1 m2 且與面板直接連接的支承結(jié)構(gòu) 從屬面積1.5×3.6=5.4 m2 log5.4=0.732 z1(5.4)= -1.0+0.8×1.0

5、-1.0 ×0.732= -0.854 z1= -0.854+(-0.2)= -1.054 WK=gzzz1 W0 =1.73×1.25×1.054×450= 1026N/m2 說明：本例從屬面積大于1 m2 且與面板直接連接的支承結(jié)構(gòu)含立柱、橫梁，從屬面積是按立柱考慮的，橫梁從屬面積小于此面積，由于橫梁即使按立柱的作用驗(yàn)算也大大富裕，為簡化計(jì)算不再另行計(jì)算。 條文說明 “對(duì)于房屋中直接承受風(fēng)壓的幕墻構(gòu)件（包括門窗）-應(yīng)按第條的規(guī)定采用相應(yīng)的陣風(fēng)系數(shù)-”， 門窗工程設(shè)計(jì)中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按下列意見計(jì)算：1 門窗視其在墻面上的位置分別按墻角區(qū)或墻面區(qū)計(jì)算；2

6、 面板（玻璃）、不與墻體或組合件連接的桿件（橫框、豎框）等按圍護(hù)構(gòu)件計(jì)算，與墻體或組合件連接的桿件（橫框、豎框）等可不驗(yàn)算；3 組合件及中挺、橫貫擋按從屬面積選取局部風(fēng)壓體型系數(shù)，從屬面積的取值可參照GB7106附錄A圖A1圖A5的計(jì)算簡圖（其中梯形分布可近似取均布）。 貫徹、執(zhí)行建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范局部修訂，要正確理解以下幾個(gè)問題：1.怎樣劃分主要承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)。我們現(xiàn)在提出的方案是：面板及與面板直接連接的構(gòu)件為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，不與面板直接連接的構(gòu)件為主要承重結(jié)構(gòu)。2.怎樣確定從屬面積。首先，應(yīng)該區(qū)分從屬面積和受荷面積這兩個(gè)術(shù)語，雖然兩者之間緊密相關(guān)，但兩者并非同義語，從屬面積是按構(gòu)造單元?jiǎng)澐值模?/p>

7、它主要是由實(shí)際構(gòu)造尺寸確定的，例如一塊板，板的面積就是從屬面積，而受荷面積是按計(jì)算簡圖取值的，選取不同的計(jì)算簡圖，就可能會(huì)有不同的受荷面積。除了板本身按板的面積取從屬面積外，壓板，掛勾，膠縫從屬于面板，也按板的面積取從屬面積。與面板直接連接的支承結(jié)構(gòu)取立柱分格寬和層高的面積（分格寬不同時(shí)取小值）為從屬面積，橫梁、連接件等從屬于與面板直接連接的支承結(jié)構(gòu)，其從屬面積取立柱分格寬和層高的面積。從屬面積不是某構(gòu)件的受荷面積，從屬面積是用來確定風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，選取局部風(fēng)壓體型系數(shù)s1 用的參數(shù)；受荷面積是分析構(gòu)件效應(yīng)時(shí)按荷載分布情況確定的，例如板的從屬面積，四邊簡支板和加肋板都一樣按一塊板的面積考慮，而

8、計(jì)算板的受荷面積時(shí)，四邊簡支板按一塊板的面積考慮，加肋板按由肋分隔的區(qū)格面積考慮，又如與面板直接連接的支承結(jié)構(gòu)是按一個(gè)框格單元即立柱高度與分格寬度計(jì)算從屬面積，而對(duì)立柱、橫梁進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí)取各自的受荷面積，具體可這樣劃分從屬面積的采用：壓板、面板（玻璃、石材、鋁板等）、掛勾、膠縫按面板的面積考慮；立柱、橫梁、及其連接件按一個(gè)框格單元即立柱高度與分格寬度計(jì)算從屬面積?？捎靡煌ㄋ妆扔鳎ú皇强茖W(xué)定義）：“從屬面積是用來評(píng)估風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的大小，而受荷面積是用來計(jì)算風(fēng)荷載多少的?！盇. 玻璃1.2 m×1.8 m為隱框，用壓板固定，每400mm一個(gè)（上、下距邊100mm）。按壓板受荷面積計(jì)算風(fēng)

9、荷載標(biāo)準(zhǔn)值：甲壓板受荷面積（100+200）mm×1200mm=0.36m2，WK=1200 N/m2，P=432N，乙壓板受荷面積（200+200）mm×1200mm=0.48m2，WK=1200 N/m2，P=576N。按玻面板面積為從屬面積計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，A玻璃面板面積2.16 m2，sl（2.16）=1.133，WK=1133 N/m2，甲壓板P=409N，乙壓板P=544N。壓板受的力是由玻璃面板傳來的，按玻面板面積為從屬面積計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值符合羅輯。B. 為石材1.2 m×1.2m，四個(gè)短槽短勾。按短勾受荷面積0.36 m2 ，sl（1）=1.2，W

10、K=1200 N/m2，P=432N。按玻面板面積為從屬面積計(jì)算A=1.44 m2，sl（1.44）=1.168，WK=1168 N/m2，P=421N，短勾受的力是由玻璃面板傳來的，按玻璃面板面積為從屬面積計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值符合羅輯。按玻面板面積為從屬面積計(jì)算A=9.0 m2，sl（9）=1.168，WK=1168 N/m2，C .玻璃肋膠接全玻璃幕墻1500 mm×6000mm，面板玻璃內(nèi)力分析取一米板帶，按一米板帶受荷面積1.0 m2，sl（1）=1.2，WK=1200N/m2 ，按玻面板面積為從屬面積計(jì)算A=m2，sl（1.5）=1.009，WK=1009N/m2。D. 玻璃1

11、.2 m×1.8 m為隱框，膠縫計(jì)算，取一米板帶，按一米板帶受荷面積1.2m2，sl（1.2）=1.184，WK=1184N/m2 ，按玻面板面積為從屬面積計(jì)算A=2.18m2，sl（2.18）=1.132，WK=1132N/m2，膠縫受的力是由玻璃面板傳來的按玻璃面板面積為從屬面積計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值符合羅輯。3.用單支點(diǎn)鉸接多跨梁（多跨靜定梁）計(jì)算簡圖分析構(gòu)件效應(yīng)時(shí)，由于風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的最大值只作用于某一跨，其他各跨均小于這一跨，分析結(jié)果偏安全。4.現(xiàn)在有些地方建設(shè)主管部門以廈門市9914號(hào)臺(tái)風(fēng)廈門有小部分幕墻破壞、2005（2006）云娜（卡努）臺(tái)風(fēng)在浙江登陸，臺(tái)州、溫州有小部分幕墻

12、破壞，提出要提高幕墻設(shè)計(jì)風(fēng)荷載（如將基本風(fēng)壓提高到100年一遇等），但建設(shè)部2006年7月25日發(fā)布建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范的局部修訂使幕墻設(shè)計(jì)風(fēng)荷載有所降低，因?yàn)楦鶕?jù)對(duì)廈門、臺(tái)州、溫州部分幕墻破壞情況的調(diào)查，認(rèn)為廈門、臺(tái)州、溫州有小部分幕墻破壞不是幕墻設(shè)計(jì)風(fēng)荷載取值過小的原因，一是外來物件撞擊。二是設(shè)計(jì)錯(cuò)誤造成的。A. 溫州*酒店，玻璃厚度不夠，中間加肋，只計(jì)算一個(gè)區(qū)格跨中彎矩，其截面設(shè)計(jì)最大應(yīng)力略小于玻璃強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，沒有驗(yàn)算支座彎矩，而支座彎矩是跨中彎矩的1.726倍。B. 臺(tái)州*中心鋁板幕墻由于加筋肋設(shè)計(jì)錯(cuò)誤造成的部分掉落。 加筋肋和折邊連接 加筋肋未和折邊連接理想狀態(tài) 允許狀態(tài) 避免狀態(tài) 危險(xiǎn)

13、狀態(tài)因此對(duì)外扣式鋁板幕墻特別要注意掛勾與掛軸的連接。還要采取防脫裝置。下面討論建筑幕墻立柱優(yōu)化設(shè)計(jì)。 建筑幕墻市場竟?fàn)幦遮吋ち遥鯓觼斫档统杀咎岣咂髽I(yè)竟?fàn)幜?，是每個(gè)企業(yè)家和設(shè)計(jì)人員要思考和面對(duì)的重點(diǎn)，立柱用料是幕墻成本一個(gè)很重要因素，如果每平方米鋁型材減少1公斤，則可降低成本約25元，降低4公斤，則可以降低成本約100元，一個(gè)年產(chǎn)400萬平方的幕墻企業(yè)，每平方米如果能降低成本100元，一年僅此一項(xiàng)即可增加收入4億元，這完全可以通過幕墻立柱優(yōu)化設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)部分目標(biāo)，以下討論怎樣在保證安全可靠，又符合規(guī)范的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。 1玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003第條指出：“應(yīng)根據(jù)立柱的實(shí)際支承條

14、件，分別按單跨梁，雙跨梁或多跨鉸接梁計(jì)算由風(fēng)荷載或地震作用產(chǎn)生的彎矩，并按其支承條件計(jì)算軸向力”。玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003條文說明第6.3.46.3.6條指出：“-因此大多數(shù)實(shí)際工程，應(yīng)按鉸接多跨梁來進(jìn)行立柱的計(jì)算。-作為選用鋁材的設(shè)計(jì)依據(jù)，比較準(zhǔn)確?！倍嗫玢q接梁計(jì)算簡圖很早就在橋梁、房屋建筑工程中得到廣泛應(yīng)用，已充分證明其可靠性，而建筑幕墻的實(shí)際支承條件與單支點(diǎn)鉸接多跨梁（多跨靜定梁）最為吻合，單支點(diǎn)鉸接多跨梁（多跨靜定梁）每層只有一個(gè)固定點(diǎn)，其連接構(gòu)造為最少，經(jīng)濟(jì)效益最為明顯，工作效率最高。建筑幕墻設(shè)計(jì)從一開始就有很多設(shè)計(jì)單位用單支點(diǎn)鉸接多跨梁（多跨靜定梁）進(jìn)行立柱設(shè)計(jì)，

15、幾十年的應(yīng)用也充分證明其可靠性。但是在設(shè)計(jì)中有部分單位（包括使用有限元法）計(jì)算時(shí)不進(jìn)行優(yōu)化，這樣往往是起始梁（第一跨）的效應(yīng)（最大效應(yīng)）起控制作用，用起始梁（第一跨）的效應(yīng)進(jìn)行桿件設(shè)計(jì)，節(jié)約效果不明顯，也有一些單位編制了數(shù)表和計(jì)算程序進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，也未按最優(yōu)化方案進(jìn)行編制，達(dá)不到最佳效果。所謂優(yōu)化就是采用不同的簡支段與懸挑段的比值，使控制點(diǎn)的效應(yīng)接近并達(dá)到最優(yōu)目標(biāo)（1/15.2qL2）。下面舉例說明：W+0.5qE=4100N/m2 分格寬×高1.48m×1.8 m L=3600 mm q線=1.48 m ×4100=6068N/m=6.068N/mm qG=40

16、0×1.8×1.48=1066N200系列6063T5鋁合金立柱 I=6015156 mm4 W=60151 mm3 A=1225 mm2按簡支梁計(jì)算跨中彎矩 M=qL2/8=6.068×36002/8=9830160 N·mm采用 SG+SW +0.5 SE組合截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值 =N/A0+M/(1.05W) =1066/1225+9830160/ (1.05×60151)=156.51N/mm285.5N/mm2按300+3300=3600單支點(diǎn)鉸接多跨梁(多跨靜定梁) 計(jì)算第一跨跨中彎矩 M1=qL12/8×1-(a1/L1

17、)22=6.068×33002/8×1-(300/3300)22=8124099 N·mm第一跨B支座反力 R1B= qL1/2×1-(a1/L1)2= 6.068×3300/2×1-(300/3300)2=9929 N第二跨C端集中力 P2 = R1B=9929N第二跨A支座支座彎矩 M2A=-( P2a2+qa22/2)= -(9929×300+6.068×3002/2)=-3251760N·mm第i跨C端集中力 Pi = P2 ×(1- ai/Li)=9929 ×(1- 300/

18、3300)=9929×0.909=9025 N第i跨跨中彎矩 Mi= qLi2/8×1-(ai/Li)22-Piai1-(1+ai/Li)2/2+ ai/Li =6.068×33002/8×1-(300/3300)22-9025×300×1-(1+300/3300)2/2+300/3300 =8124099-1342562=6781537N·mm 采用 SG+SW +0.5 SE組合 截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值 =N/A0+M/(1.05W) =1066/1225+8124099 / (1.05×60151)=129.5

19、N/mm285.5N/mm2由以上計(jì)算可以看出如果第一跨與其他各跨采用同樣懸挑段和簡支段之比時(shí)，起控制作用的是第一跨跨中彎矩。調(diào)整懸挑段和簡支段之比：第一跨懸挑段和簡支段之比一般可取為a1/L10.27，其他跨懸跳段與簡支段比值一般可取為ai/Li0.16，使控制截面彎矩逼近最佳值（1/15.2 qL2）。采用第一跨780+2820=3600（0.78/2.82=0.2766），其他跨520+3080=3600（0.52/3.08=0.1689）的單支點(diǎn)多跨鉸接梁(多跨靜定梁)?！钡谝豢缈缰袕澗?M1=qL12/8×1-(a1/L1)22=6.068×28202/8

20、5;1-(780/2820)22=5144258N·mm第一跨B支座反力 R1B= qL1/2×1-(a1/L1)2= 6.068×2820/2×1-(780/2820)2=7901N第二跨C端集中力 P2 = R1B=7901N第二跨A支座支座彎矩 M2A=-( P2a2+qa22/2)= -(7901×520+6.068×5202/2)=-4928914N·mm第i跨C端集中力 Pi = P2 ×(1- ai/Li)=8048×(1- 520/3080)=7901×0.831=6566N第i

21、跨跨中彎矩 Mi= qLi2/8×1-(ai/Li)22-Piai1-(1+ai/Li)2/2+ ai/Li =6.068×30802/8×1-(520/3080)22-6566×520×1-(1+520/3080)2/2+520/3080 =6971084-1658499=5132585N·mm 采用 SG+SW+0.5SE組合 截面設(shè)計(jì)最大正應(yīng)力值 =N/A0+M/(1.05W) =1066/1225+/5144258/ (1.05×60151)=82.32N/mm2<85.5N/mm2（調(diào)整前是調(diào)整后的81240

22、99/5144258=1.579倍，按簡支梁計(jì)算是整后的9830160/5144258=1.91倍）相當(dāng)于簡支梁計(jì)算簡圖計(jì)算的彎矩系數(shù) 5144258/(6.068×36002)=1/15.29 (1/8)/( 1/15.29)=1.91 用雙跨梁計(jì)算簡圖 Mb=q（L13+L23）（/8 L=6.068×0.33+3.33）/（8 ×3.6）×106=7577415 N·mm Mb=q（L13+L23）/8 L=6.068×（0.523+3.083）/（8 ×3.6）×106=6185719N·mm M

23、b=q（L13+L23）/8 L=6.068×（0.783+2.823）/（8 ×3.6）×106=4824970N·mm A.單支點(diǎn)鉸接多跨梁（多跨靜定梁）計(jì)算簡圖a. 起始梁（第一跨）b. 第二跨到第n跨c. 單支點(diǎn)鉸接多跨梁（多跨靜定梁）計(jì)算公式2玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ102-2003第條指出：“立柱截面主要受力部位的厚度應(yīng)符合下列要求：鋁型材截面開口部位的厚度不應(yīng)小于3mm，閉口部位的厚度不應(yīng)小于2.5mm-。JGJ102-2003條文說明第條指出:“受彎薄壁金屬梁的截面存在局部穩(wěn)定問題，為防止產(chǎn)生壓應(yīng)力區(qū)的局部屈曲，通?？捎孟铝蟹椒ㄖ患右?/p>

24、控制： 1)規(guī)定最小壁厚tmin和規(guī)定最大寬厚比； 2)對(duì)抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值或允許應(yīng)力予以降低。 JGJ102-2003規(guī)范對(duì)幕墻橫梁與立柱設(shè)計(jì)，采用前一種控制方法。 （1）最小壁厚 我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB 50018規(guī)定薄壁型鋼受力構(gòu)件壁厚不宜小于2mm。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋁合金建筑型材GBT 5237規(guī)定用于幕墻的鋁型材最小壁厚為3mm。通常橫梁跨度較小，相應(yīng)的應(yīng)力也較小，因此本條規(guī)定小跨度(跨度不大于1.2m)的鋁型材橫粱截面最小厚度為2.0mm，其余情況下截面受力部分厚度不小于2.5mm。為了保證直接受力螺紋連接的可靠性，防止自攻螺釘拉脫，受力連接時(shí)，在采用螺紋直接連接

25、的局部，鋁型材厚度不應(yīng)小于螺釘?shù)墓Q直徑。 鋼材防腐蝕能力較低，型鋼橫梁的壁厚不應(yīng)小于2.5mm，并且明確必要時(shí)可以預(yù)留腐蝕厚度。（2）最大寬厚比 型材桿件相鄰兩縱邊之間的平板部分稱為板件(翼板)。一縱邊與其他板件相連接，另一縱邊為自由的板件，稱為截面的自由挑出部位；兩縱邊均與其他板件相連接的板件，稱為截面的雙側(cè)加勁部位。板件的寬厚比不應(yīng)超過一定限值，以保證截面受壓時(shí)保持局部穩(wěn)定性。截面中不符合寬厚比限值的部分，在計(jì)算截面特性時(shí)不予考慮。彈性薄板在均勻受壓下的穩(wěn)定臨界應(yīng)力可由下式計(jì)算： cr=2Et2/12（1-2）b02 式中： E彈性模量； t截面厚度； 泊松比； bo截面寬度； 彈性屈曲

26、系數(shù)，自由挑出部位(邊界條件視為三邊簡支、一邊自由)取0425，雙側(cè)加勁部位(邊界條件視為四邊筒支)取4O。 由上式可得到型材(翼板)截面的寬厚比要求，即： b0/tE/12（1-2）f1/2式中： f型材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。以0.425代入(5-1b)得: b0/t=16 (JGJ102-2003取為17見表5.1)以4.0代入(5-1b)得: b0/t=49 (JGJ102-2003取為50見表5.1)（3）型材(腹板)壁厚是構(gòu)件局部穩(wěn)定必須考慮的問題。鋁合金型材壁厚過薄會(huì)導(dǎo)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

27、D( + 2 + )+ N =0 （5-1） X4 X2Y2 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(1-2)。從上式可導(dǎo)出臨界應(yīng)力為： 2E t er=K()2 （5-2） 12(1-2) b式中： E彈性模量； t壁厚； 泊松比； K穩(wěn)定系數(shù)； b型材寬度。 當(dāng)板四邊簡支，在縱向不均勻受壓時(shí)穩(wěn)定系數(shù)最小值Kmin近似為： 2 4 當(dāng)0< ， Kmin 3 1-0.5 2 4.1 當(dāng)<1.4 ， Kmin 3 1-0.474 當(dāng)1.4<4 ， Kmin62受純彎曲時(shí)=2 Kmin6×22=24，而較精確值為23.

28、9。式中：=（-，）/對(duì)于腹板考慮翼板有彈性嵌固作用，并取嵌固系數(shù)為1.61，當(dāng)E為0.7×105N/mm2、0.2=110 N/mm2時(shí)則腹板受純彎曲時(shí)其臨界應(yīng)力為： 23.92E ter=1.61×()2=246.8(100t/b)20.2 （5-3） 可得出： 12(1-2) bb/t=100（248.6/110）1/2×（110/0.2）1/2=150(110/0.2 )1/2如果取t=2.5mm、則 b 可為375 mm 。當(dāng)梁長與型材高之比大于10:1，按無限長梁考慮時(shí)，在剪應(yīng)力作用下腹板（考慮嵌固系數(shù)1.24）臨界剪應(yīng)力為： 2E t er=1.24

29、×5.34()2=42.78(100t/b)1/20.2/(3)1/2 （5-4） 可得出： 12(1-2) b b/t=100(74.1/110)1/2×（110/0.2）1/2=82(110/0.2)1/2 如果取t=2.5mm、則 b 可為205 mm 。腹板在上邊緣受橫向壓應(yīng)力作用時(shí)，其臨界應(yīng)力為： 100tc.er=100(-)2 0.2 （5-5）可得出： b b/t=100(100/110)1/2×（110/0.2）1/2=95(110/0.2)1/2 如果取t=2.5mm ，則 b 可為237.5 mm 。當(dāng)梁在彎曲應(yīng)力、剪應(yīng)力和橫向壓應(yīng)力c同時(shí)作用下， 矩型板臨界條件為： c ( + )2+()2 1 （5-6） er c.er er根據(jù)經(jīng)李國豪院士為首的專家委員會(huì)評(píng)審?fù)ㄟ^的上海金茂大廈型材壁厚計(jì)算結(jié)果，即使b/T=82時(shí)也不會(huì)發(fā)生局部失穩(wěn)，同濟(jì)大學(xué)對(duì)上海金茂大廈幕墻型材試驗(yàn)，超荷載試驗(yàn)時(shí)也未見局部失穩(wěn)跡象，因此我們完全可以按規(guī)范規(guī)定的最小壁厚來設(shè)計(jì)型材截面，就是說閉口型材采用2.5mm壁厚，其高度(系列)可達(dá)到（2.5mm×80）200mm。200mm×60mm×2.5mm方管慣矩為6015156mm4，、截面抵抗矩為60152mm3。下面分析各種斷面200 mm×60mm系列