6.2 横梁

6.2.3 应根据板材在横梁上的支承状况决定横梁的荷载，并应计算横梁承受的弯矩和剪力。当采用大跨度开口截面横梁时，宜计算约束扭转产生的双力矩。

6.2.4 横梁截面受弯承载力应符合下式要求：

式中：
    M_x——横梁绕截面x轴（平行于幕墙平面方向）的弯矩设计值（Nmm）；
    M_y——横梁绕截面y轴（垂直于幕墙平面方向）的弯矩设计值（Nmm）；
    W_nx——横梁截面绕截面x轴（幕墙平面内方向）的净截面抵抗矩（mm³）；
    W_ny——横梁截面绕截面y轴（垂直于幕墙平面方向）的净截面抵抗矩（mm³）；
    γ——截面塑性发展系数，可取1.05；
    f——型材抗弯强度设计值（N/m㎡）。
6.2.5 横梁截面受剪承载力应符合下式要求：

式中：
    V_x——横梁水平方向（x轴）的剪力设计值（N）；
    V_y——横梁竖直方向（y轴）的剪力设计值（N）；
    S_x——横梁截面绕x轴的毛截面面积矩（mm³）；
    S_y——横梁截面绕y轴的毛截面面积矩（mm³）；
    I_x——横梁截面绕x轴的毛截面惯性矩（mm⁴）；
    I_y——横梁截面绕y轴的毛截面惯性矩（mm⁴）；
    t_x——横梁截面垂直于x轴腹板的截面总宽度（mm）；
    t_y——横梁截面垂直于y轴腹板的截面总宽度（mm）；
    f_v——型材抗剪强度设计值（N/m㎡）。
6.2.6 GRC构件在横梁上偏置使横梁产生较大的扭矩时，应进行横梁抗扭承载力计算。

6.2.7 沿垂直于板面方向，横梁在风荷载和重力荷载按本标准第5.4.7条的规定计算的组合值作用下产生的挠度值u_x以及沿平行于板面方向，横梁在重力荷载标准值作用下产生的挠度值u_y均应符合下列规定：

    1 对铝合金型材，挠度值应符合下列公式要求：

    2 对钢型材，挠度值应符合下列公式要求：

式中：
    l——横梁的跨度（mm），悬臂构件取挑出长度的2倍。

条文说明

6.2.1 受弯薄壁金属梁的截面存在局部稳定问题，为防止产生压应力区的局部屈服，通常可用下列方法之一加以控制：1）规定最小壁厚t_min和规定最大宽厚比；2）对抗压强度设计值或允许应力予以降低。

    本标准中，GRC外墙横梁与立柱设计，采用前一种控制方法。

    1 最小壁厚

    我国现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018规定薄壁型钢受力构件壁厚不宜小于2mm。现行国家标准《铝合金建筑型材》GB/T 5237规定用于幕墙的铝型材最小壁厚为3mm。

    通常横梁跨度较小，相应的应力也较小，因此本条规定小跨度（跨度不大于1.2m）的铝型材横梁截面最小厚度为2.0mm，其余情况下截面受力部分厚度不小于2.5mm。

    为了保证直接受力螺纹连接的可靠性，防止自攻螺钉拉脱，受力连接时，在采用螺纹直接连接的局部，铝型材厚度不小于螺钉的公称直径。

    钢材防腐蚀能力较低，横梁型钢的壁厚一般不小于2.5mm，并且本标准明确必要时预留腐蚀厚度。

    2 最大宽厚比

    型材杆件相邻两纵边之间的平板部分称为板件。一纵边与其他板件相连接，另一纵边为自由的板件，称为截面的自由挑出部位；两纵边均与其他板件相连接的板件，称为截面的双侧加劲部位。板件的宽厚比通常不超过一定限值，以保证截面受压时保持局部稳定性。截面中不符合宽厚比限值的部分，在计算截面特性时不予考虑。

    弹性薄板在均匀受压下的稳定临界应力由下式计算：

式中：E——弹性模量；

          t——截面厚度；

          v——泊松比；

         b₀——截面宽度；

          β——弹性屈服系数，自由挑出部位（边界条件视为三边简支、一边自由）取0.425，双侧加劲部位（边界条件视为四边简支）取4.0。

    由上式可得到型材截面的宽厚比要求，即：

式中：f——型材强度设计值。

    本条表6.2.1即由公式（20）计算得出。

6.2.4 横梁为双向受弯构件，竖向弯矩由面板自重和横梁自重产生；水平方向弯矩由风荷载和地震作用产生。由于横梁跨度小、刚度较大，一般情况不再进行整体稳定验算。

6.2.5 本条公式为材料力学中梁的抗剪计算公式。

6.2.7 GRC构件的安装倾角可能是任何角度，因此，本条所述的风荷载标准值和重力荷载标准值均是指沿垂直于板面方向或沿平行于板面方向的相应分量。