门刚连接节点计算例题

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结构力学节点法例题

结构力学节点法例题

结构力学节点法例题结构力学是土木工程中的一门基础课程,而节点法(也称为刚度法)是结构分析中常用的一种方法。

通过节点法,我们可以简化复杂的结构体系为一系列的节点和杆件,从而更容易理解和计算结构的受力分布和变形情况。

下面将通过一个例题来介绍节点法的具体应用。

假设我们有一个简支梁,长度为L,横截面为矩形,宽度为b,高度为h,单位长度的体积重量为γ,两端承受等幅集中力P。

我们需要分析梁的受力情况和变形情况。

首先,我们需要将梁简化为一系列节点和杆件,以便于分析。

在这个问题中,梁有两个节点,即支座处的两个端点,两个节点之间有一个杆件,即梁的主体部分。

接下来,我们需要确定梁节点的约束条件。

由于梁为简支梁,两个节点的位移约束条件为:两个节点的水平位移和垂直位移均为零。

即节点A的约束条件为:uA=0,vA=0;节点B的约束条件为:uB=0,vB=0。

然后,我们需要确定梁节点产生的内力和外力。

在节点A处,有两个未知内力:横向拉力FAx和纵向拉力FAy。

这两个内力的方向分别为梁横截面的x方向和y方向。

在节点B处,也有两个未知内力:横向拉力FBx和纵向拉力FBy。

这两个内力的方向同样为梁横截面的x方向和y方向。

梁对节点A的外力为PAx和PAy,梁对节点B的外力为PBx和PBy,由题干可知PAx=PBx=P,PAy=-P,PBy=0。

接下来,我们需要建立节点方程。

根据节点的位移约束条件和节点产生的内力和外力,可以建立如下节点方程:节点A的方程:FAx-FBx-P=0(横向平衡)FAy+PBx-PBy=0(纵向平衡)节点B的方程:FBx-FAx+P=0(横向平衡)FBy-PBy=0(纵向平衡)最后,我们需要求解上述方程组,并计算出梁的受力情况和变形情况。

解方程即可得到节点A和节点B处的内力值。

在力学中,梁的内力由弯矩M和剪力V组成。

弯矩是梁的曲率产生的内力,用M表示;剪力是梁纵截面因平行力对其产生的剪切变形而产生的内力,用V表示。

门式刚架梁柱节点-精选文档

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门式刚架梁柱节点 2 节点域刚度 节点域的转动刚度R=M/θ,相对转角θ由两部分 组成,节点域的剪切变形角θ1和端板弯曲、螺栓 拉伸、柱翼缘弯曲的变形角θ2,相应的转动刚度 为 R1、 R 2。 R=1/(1/R1+1/R2)=R1R2/(R1+R2) R1=Gh1h0ctp R2=6EIeh12/(1.1ef3) R1与节点域腹板的厚度tp有关,R2与端板的惯性矩 (厚度)Ie有关。设置斜加劲肋时, R1=Gh1h0ctp+Eh0bAstcos2αsinα
门式刚架梁柱节点(陈绍蕃,钢结构2019.4) 门式刚架梁柱节点 门式刚架梁柱节点,应作成刚接。
中冶京诚
采用的方法为:加厚节点域腹板,设置斜加劲肋,增大端板厚度。 1 门规公式 门规(门式刚架轻型房屋钢结构技术规程) CECS102:2019给出两个公式:
第一个公式用于图1a;
第二个公式用于图1b,端板伸臂板加肋板。 创新提升价值 精诚建造未来
中冶京诚Βιβλιοθήκη Ast为两条加劲肋的总面积。
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门式刚架梁柱节点 3 节点全刚性准则 节点域刚度足够大,可以认为是刚性连接。 EC3的公式为: R ≥ 25EIb/lb 其中:Ib为梁的截面惯性矩,Ib为梁的跨度。 该公式与刚接差5%。
中冶京诚
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第2章 门式刚架节点设计

第2章 门式刚架节点设计

三边支承端板 t
6e f ew N t
[ew
(b

2bs
)

4e
2 f
]
f
2)连接螺栓计算
主刚架构件的连接可采用承压型或摩擦型高强螺栓连接(M16~M24)。
b
伸臂 两边 无肋
ef
ef
a ef ef
ew,ef应满足拧紧螺栓所 用工具的净空要求,通常 不小于45mm,
螺栓端距不应小于2倍螺 栓孔径
1、斜梁与柱的连接及斜梁拼接
M h1 e
端板竖放
端板斜放
端板平放
斜梁拼接
端板竖放 端板斜放 端板平放
端板与构件 边缘垂直
端板连接:
连接施工简单方便;
使用阶段为刚性连接,罕遇地震 弹塑性阶段刚性连接,利于吸收 地震能量。
构造要求
(1)主刚架构件的连接可采用承压型或摩擦 型高强螺栓连接,M16~M24。
连接构造 搭接要求
长向搭接长度:
屋面: 墙面:
高波(波高 ≥70mm)压型钢板:≥350mm 低波(波高 < 70mm)压型钢板: 屋面坡度 ≤ 1/10时: ≥ 250mm 屋面坡度 > 1/10时: ≥ 200mm 压型钢板: ≥ 120mm
侧向搭接:与主导风向一致
有搭接、扣合式、咬合式连接三种。
板厚:按支撑条件确定并满足构造要求, 16mm,0.8倍螺栓直径。
伸臂类端板
t 6e f N t bf
无肋类端板
t
3ew N t
0.5a ew f
端板 t
6e f ew N t
外伸
[ewb 2e f (e f ew )] f
两边 两边支承

钢结构连接计算课后习题答案[1]

钢结构连接计算课后习题答案[1]

钢结构的连接1. 已知A3F 钢板截面mm mm 20500⨯用对接直焊缝拼接,采用手工焊焊条E43型,用引弧板,按Ⅲ级焊缝质量检验,试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值。

解:查附表1.2得:2518mm N f w t =则钢板的最大承载力为:KN f bt N w t w 185010185205003=⨯⨯⨯==- 2.焊接工字形截面梁,设一道拼接的对接焊缝,拼接处作用荷载设计值:弯矩mm KN M ⋅=1122,剪力KN V 374=,钢材为Q235B ,焊条为E43型,半自动焊,Ⅲ级检验标准,试验算该焊缝的强度。

解:查附表1.2得:2518mm N f w t =,2512mm N f w v =。

截面的几何特性计算如下:惯性矩:44233102682065071428014280121210008121mm I x ⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=翼缘面积矩:41198744050714280mm S x =⨯⨯=则翼缘顶最大正应力为:2243185215021026820610281011222mm N f mm N .h I M w tx =<=⨯⨯⨯⨯=⋅=σ满足要求。

腹板高度中部最大剪应力:2243125075281026820625008500198744010374mm N f mm N .t I VS w v w x x =<=⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯⨯==τ满足要求。

上翼缘和腹板交接处的正应力:2120805075002150507500mm N ..=⨯=⨯σ=σ上翼缘和腹板交接处的剪应力:243116434810268206198744010374mm N .t I VS w x x =⨯⨯⨯⨯==τ折算应力:2222212152031100606434320803mm N .f .mm N ...w t =<=⨯+=τ+σ满足要求。

4. 如图所示焊接连接,采用三面围焊,承受的轴心拉力设计值KN N 1000=。

4.2 20米跨门式刚架 节点设计及验算

4.2  20米跨门式刚架 节点设计及验算

4.2 节点设计一、梁柱拼节点螺栓连接设计及验算梁柱节点采用10.9级M20高强度摩擦连接,构件接触面采用喷砂后生赤锈的处理工艺,每个高强度螺栓的预拉力为155kN,连接方式如图4-1所示图4-1a图4-1b 图4-1c连接处内力设计值34.24,60.08,167.4N kN V kN M kN m === 。

(1) 螺栓强度验算 ① 螺栓抗拉承载力验算0.80.8155kN =124kNbt N P ==⨯1t12222167.40.134.242(0.10.4920.592)8167.40.1 4.2812.05kN 1.205iM y N N y n⨯=-=-⨯++⨯=-=∑2t 22222167.40.49234.242(0.10.4920.592)8167.40.4924.2864.07kN1.205iM y N N y n⨯=-=-⨯++⨯=-=∑3t 32222167.40.59234.242(0.10.4920.592)8167.40.5924.2877.96kN1.205iM y N N y n⨯=-=-⨯++⨯=-=∑均满足抗拉要求。

② 螺栓抗剪承载力验算 螺栓群得抗剪力:bv f 0.90.910.451558502.2kN >60.08kNN P ημ==⨯⨯⨯⨯=最外排一个螺栓的抗剪、抗拉力:v t b b vt60.08877.960.751502.28124N N NN+=+=<满足要求。

(2)端板厚度验算端板厚度取为20m m t =,宽度200m m b =按两边制成类端板计算:w f 85046m m245m me e =-==16.5mmt≥==计算满足。

(3)梁柱节点域的剪应力验算622b c c167.41090.8N m m125N m m4804808Md d tτ⨯===<⨯⨯计算满足。

(4)螺栓处腹板强度验算因为t264.07kN0.4P62kNN=≥=322t2w w64.0710174N m m125N m m468Nfe t⨯==<=⨯满足要求。

门式刚架节点螺栓连接的刚度分析

门式刚架节点螺栓连接的刚度分析

门式刚架节点螺栓连接的刚度分析本文通过《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(2012年版)(下文简称《规程》)7.2节新增节点设计内容,根据节点转动刚度公式,分析了提高门式刚架节点刚度的各种措施,得出了结构设计工作中如何满足刚性节点要求的一些有效措施。

并从工程实际问题出发,提出了一些工程实际应用中具体面临的问题。

标签:门式刚架;梁柱连接;刚性节点1 概述梁柱连接是门式刚架结构的一个基本组成部分,对于整个结构的受力与安全具有重大影响。

一旦连接发生破坏,结构构件再强也不能发挥作用。

门式刚架的梁和柱通常采用半刚性的螺栓端板连接,这种梁柱连接设计有些达不到刚节点要求,不仅使刚架的位移增大,还使其承载力下降。

多跨刚架,中柱全部用摇摆柱时,边柱和梁连接的刚度更是举足轻重[2~4]。

《规程》将梁与柱端板连接节点的刚度计算内容加入修订条文,要求把连接节点设计成全刚性的[1]。

本文针对《规程》中新增刚接节点的相应内容,由EXCEL编写了节点刚度计算程序,分析了提高门式刚架节点刚度的措施,提出了结构设计工作中如何满足节点刚度要求的一些有效措施和具体面临的问题。

2 节点刚度设计探讨梁柱连接节点在弯矩M作用下发生转动,梁端转角大于柱顶转角,二者之差θ即为梁与柱的相对转角。

则节点的转动刚度为产生单位相对转角所需要的弯矩,即R=M/θ。

由公式可知θ角越小,节点刚度愈大,越接近完全刚性。

节点的相对转角θ由主要由柱腹板区的剪切变形、螺栓拉伸、端板及柱翼缘弯曲变形产生,其中,主要为端板弯曲和柱剪切变形。

2.1影响节点刚度的因素分析《规程》中单跨门式刚架梁与柱的连接节点,转动刚度R按照(7.2.21-1)计算。

多跨框架的中柱为摇摆柱时,式中的系数应适当提高,可取40或50。

式中:R——刚架横梁与柱连接节点的转动惯量;Ib——刚架横梁跨间的平均截面惯性矩;lb——刚架横梁的跨度;E——钢材的弹性模量。

节点构造形式可以有多种形式,如梁柱节点横接、竖接和斜接等。

节点连接—付航

节点连接—付航

梁柱端板连接计算(门式钢架)1、普通螺栓连接计算(承压型高强度螺栓计算类似普通螺栓) ①首先计算一个抗剪螺栓的承载力设计值 4/2df n N b vv b vπ=∑=f N bc bc t d抗剪螺栓的承载力设计值取N b v 、N b c 的最小值N b min 其中 n v ——螺栓受剪面数,单剪1=n v ,双剪2=n v 等 d ——螺栓杆直径∑t ——在同一方向承压的构件较小总厚度 f bv 、f bc ——螺栓的抗剪、承压强度设计值 ②一个抗拉螺栓的承载力设计值 f dN bteb t4/2π=d e ——普通螺栓的有效直径 f bt ——普通螺栓抗拉强度设计值 ③作用于一个螺栓的最大拉力 ∑=y y N i t m M 21/ m ——螺栓排列的纵列数 ④作用于一个螺栓的剪力 n VN v /=⑤在剪力和弯矩共同作用下应该满足 1)/()/(22<+NN N N b t t b v v2、摩擦型高强度螺栓连接计算 ① 一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值 p n N f R b vμα= 由此推导出螺栓同时承受拉力,剪力和弯矩共同作用时,单个螺栓所能承受的最大剪力设计值 )25.1(N n N i f R b vip -=μα 其中 n f ——一个螺栓的传力摩擦面数 μ——抗滑移系数 p ——高强度螺栓预拉力αR ——抗力分项系数的倒数,一般取0.9,最小板厚mm t 6≤的冷弯薄壁型钢结构取0.8所以得作用于所有螺栓的抗剪承载力设计值 ∑=N N bvi bv②一个抗拉高强度螺栓的承载设计值为 PN bt8.0=③作用于一个螺栓的最大拉力 ∑=y y N i t m M 21/在同时承受拉力,剪力和弯矩共同作用时,单个螺栓所能承受的最大拉力∑+=y y N i t m M n N 21max // 应满足 N N bv v <1)/()/(22<+NN N N b t t bv v3、端板计算(不应小于16mm ) ①伸臂类端板 bft Ne tf/6≥②无加劲类端板 fa t e Ne w tw)5.0/(3+≥③两边支撑类端板 当端板外伸时 fb t ee e e Ne e wf f w twf)](2/[6++≥当两端平齐时 fb t e e e e Ne e wf f w twf)](4/[612++≥④三边支撑类端板f b t e b e N e e f s w t w f ]4)2(/[26++≥ 其中N t ——一个高强度螺栓受拉承载力设计值e w 、ef ——分别为螺栓中心至腹板和翼缘表面的距离 b 、b f ——分别为端板和加劲板的宽度 a ——螺栓间距f ——端板刚才的抗拉强度设计值4、节点域剪力验算f t d d vc c b M ≤=/τ其中 d c 、t c ——分别为节点域的宽度和厚度 d b ——斜梁端部高度或节点域高度 M ——节点承受的弯矩f v ——节点域钢材的抗剪强度设计值5、端板螺栓处腹板强度验算 当P N t 4.02≤时,f P t e w w ≤/4.0 当P N t 4.02>时,f t e N w w t ≤/2其中 N t 2——翼缘内第二排一个螺栓的拉力设计值p ——高强度螺栓的预拉力 e w ——螺栓中心至腹板表面的距离 t w ——腹板厚度f ——腹板钢材的抗拉强度设计值斜梁连接的计算与上述计算一样,但是斜梁不需要节点域验算和节点剪力验算。

门式刚架计算原理和设计实例之五

门式刚架计算原理和设计实例之五

门式刚架计算原理和设计实例之五第五章辅助结构系统轻型钢结构的辅助结构系统包括挑檐、⾬篷、吊车梁、⽜腿、楼梯、栏杆、检修平台和⼥⼉墙等,它们构成了轻型钢结构完整的建筑和结构功能。

第⼀节⾬篷和挑檐⼀、⾬篷钢结构⾬篷同钢筋混凝⼟结构⾬篷⼀样,按排⽔⽅式可分为有组织排⽔和⾃由落⽔两种。

钢结构⾬篷的主要受⼒构件为⾬篷梁,其常⽤的截⾯形式有轧制普通⼯字钢、槽钢、H型钢、焊接⼯字形截⾯等,当⾬篷的造型为复杂的曲线时亦可选⽤矩形管或箱形截⾯等。

在轻型门式刚架结构中,⾬篷宽度通常取柱距,即每柱上挑出⼀根⾬篷梁,⾬篷梁间通过C型钢连接形成平⾯。

挑出长度通常为1.5m 或更⼤,视建筑要求⽽定。

⾬篷梁可做成等截⾯或变截⾯,截⾯⾼度应按承载能⼒计算确定。

通常情况下⾬篷梁挑出的长度较⼩,按构造做法,其截⾯做成与其相连的C型钢截⾯同⾼:当柱距为6m时,连接⾬篷梁的C型钢为16#,⾬篷梁亦取16#槽钢;当柱距为9m时,连接⾬篷梁的C型钢为24#,⾬篷梁取25#槽钢;有组织排⽔的⾬篷可将天沟设置在⾬篷的根部或将天沟悬挂在⾬篷的端部,⾬篷四周设置凸沿,以便能有组织的将⾬⽔排⼊天沟内。

图5-1~5-3为⼏种常见⾬篷的做法。

(a)(b)图5-1 ⾃由落⽔⾬篷(a)(b)(c)图5-2 有组织排⽔⾬篷(a)A-A (b)B-B(c)C-C图5-3 ⾬篷节点详图⼆、挑檐在轻型门式刚架⼚房结构中,通常将天沟(彩钢或不锈钢)放置在挑檐上,形成外天沟。

挑檐挑出构件的间距取柱距,即挑出构件作为主刚架的⼀部分,挑出构件之间由C型钢檩条连接,。

图5-4所⽰为典型的挑檐构造。

图5-4 典型的挑檐构造挑檐柱承受C型钢墙梁传递轻质墙体的竖向荷载和风荷载,挑檐梁主要承受考虑天沟积⽔满布荷载或积雪荷载。

挑檐各构件(挑檐柱、挑檐梁)截⾯通常采⽤轧制⼯字钢或⾼频H型钢,截⾯⼤⼩由承载⼒计算确定。

挑檐计算简图如图5-5所⽰,将挑檐柱和挑檐梁⽰作⼀个整体,端部与刚架柱固接,即作为悬臂构件计算。

门式刚架设计例题门式刚架轻型房屋钢结构图集

门式刚架设计例题门式刚架轻型房屋钢结构图集

门式刚架设计例题门式刚架轻型房屋钢结构图集以下是五个门式刚架设计例题的轻型房屋钢结构图集。

每个数据集都包含大约250个字。

例题1:门式刚架设计-轻型钢结构这个设计例题展示了一个轻型钢结构门式刚架的设计方案。

该方案基于建筑物的使用需求和工程条件,并结合了钢材的特性和优势来实现。

设计图集包括房屋的平面布置图、剖面图和详细的建筑物尺寸和钢材规格。

此外,还包括门式刚架的节点连接细节和房屋的承载体系等信息。

例题2:门式刚架设计-轻型房屋钢结构施工图这个设计例题展示了一个轻型房屋钢结构门式刚架的施工图。

施工图集包括门式刚架的整体布置图、内外墙立面图、构造剖面图以及具体的建筑结构尺寸和钢材规格。

此外,还包括门式刚架的节点连接细节、承重墙和墙柱的布置等信息。

施工图集的目的是提供给施工人员清晰且可执行的工程图纸,以便他们能够准确地落地到实际施工中。

例题3:门式刚架轻型房屋钢结构节点设计这个设计例题展示了门式刚架轻型房屋钢结构的节点设计。

节点设计是门式刚架设计中至关重要的一部分,它直接影响着房屋的稳定性和承载能力。

设计图集包括门式刚架各个节点的细节剖面图和节点构造图。

每个节点的设计要求和材料规格也被详细列出。

此外,还包括节点连接的焊接方法和规范要求。

例题4:门式刚架轻型房屋钢结构承载体系设计这个设计例题展示了门式刚架轻型房屋钢结构的承载体系设计。

承载体系设计是门式刚架设计的基础,它确定了建筑物的整体结构和承载能力。

设计图集包括门式刚架承载体系的平面布置图、剖面图和细节构造图。

详细说明了承载体系的构成、每个构件的规格和承载能力要求。

此外,还包括门式刚架的荷载计算结果和结构安全性分析。

例题5:门式刚架轻型房屋钢结构材料选择这个设计例题展示了门式刚架轻型房屋钢结构的材料选择。

材料选择是门式刚架设计中至关重要的一环,它直接影响到房屋的质量和使用寿命。

设计图集包括门式刚架使用的各种钢材的规格和特性。

钢材的选择是根据构件的功能、承载能力和经济性来确定的。

计算题—节点连接

计算题—节点连接
3.1图
钢结构
第三章 钢结构的连接例题
【解】将N分解为垂直于焊缝和平行于焊缝的分力:
3 Nx N sin N sin 60 280 242.5kN 2

1 N y N cos N cos 60 280 140kN 2

设计原理
钢结构
第三章 钢结构的连接例题
剪应力为: N cos 2150 103 cos56 = 83.9 N mm2 f vw 120 N mm2
lw t 651 22
这就说明当 tan 1.5 时 焊缝强度能够保证,可不必计算。
设计原理
钢结构
设计原理
钢结构
图3.36
例3.8图
第三章 钢结构的连接例题
【解】由附表1.2可知,f t w 175N mm2 , f vw 120 N mm2 。 直缝连接其计算长度 lw 540mm ,焊缝正应力为:
不满足要求,改用斜对接焊缝,取截割斜度为1.5:1,即 56,焊缝长度:
满足强度要求。 根据构造要求可知:
b 240mm lw 313mm 且b 16t 16 16 256mm
满足要求,故选定拼接盖板尺寸为
680mm 240mm 16mm。
设计原理
钢结构
第三章 钢结构的连接例题
【例3.3】试验算图3.36所示钢板的对接焊缝的强度。图 中a=540mm,t=22mm,轴心力的设计值为N=2150kN。钢材为 Q235B,手工焊,焊条为E43型,焊缝为三级检验标准,施 焊时加引弧板和引出板。
式中,10mm为两块被连接钢板间的间隙。拼接盖板 的宽度b就是两条侧面角焊缝之间的距离,应根据强度条 件和构造要求确定。根据强度条件,在钢材种类相同的 情况下,拼接盖板的截面积A’应等于或大于被连接钢板 的截面积。

门钢节点计算

门钢节点计算

柱脚螺栓计算柱底轴力N 493柱底弯矩M 24螺栓单排根数328.8螺栓强度设计值f 140底板尺寸(单位mm)a=70c=80bt=60lt=60460660底板厚度t=30L/6+lt/3=130L/6=11058.422.490不满足不满足0.0070螺栓孔D=352950.0σc= 2.49a1=191.05b1=95.26315391b1/a1=0.49863查表可得β=0.0565081.8510.17σc= 2.486a1=160b1=170b1/a1= 1.0625底板受力偏心类型的判别偏心距e=M/N 根据偏心距e判别式得到:e≤L/6σmax=N(1+6e/L)/BL柱脚底板及螺栓计算考虑抗震柱底弯矩放大1.2柱脚底板宽度B=柱脚底板宽度L=单根锚栓拉力Nta=锚栓中心至底板支承边的距离a=底板 钢材强度设计值f=底板厚度t=sqrt(6*Nta*lai/(D+2*a)/f)柱脚底板厚度计算一、按锚栓拉力验算柱边三边支承板:二、按下部混凝土反力验算角部两相邻边支承板:M=β*a1*a1*σc底板厚度t≥sqrt(6*M/f)根据偏心距e判别式得到:L/6<e≤(L/6+lt/3)锚栓拉力Taσmax=2N/3B/(L/2-e)锚栓拉力Ta查表可得β=0.127637.6912.46σc=2.486a=160b=170b/a= 1.0625查表可得β=0.127637.6859512.46底板厚度t=12.514.918*sqrt(235/fy)M=β*a1*a1*σc 底板厚度t≥sqrt(6*M/f)柱内四边支承板:宽厚比算法=加劲肋的高度/加劲板厚度M=β*a1*a1*σc 底板厚度t≥sqrt(6*M/f)加劲板的宽厚比限值=。

门式刚架梁柱连接节点域刚度验算

门式刚架梁柱连接节点域刚度验算

门式刚架梁柱连接节点域刚度验算全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:门式刚架是一种常用于建筑结构中的支撑结构,其由梁、柱和连接节点构成。

在门式刚架结构中,连接节点是连接梁和柱的重要部分,其刚度对整个结构的稳定性和承载能力起着关键作用。

对门式刚架连接节点域的刚度进行验算是非常重要的。

门式刚架连接节点通常分为节点板式连接和焊接连接两种方式。

节点板式连接通过节点板将梁和柱连接在一起,通过螺栓或焊接进行固定。

焊接连接则是直接通过焊接将梁和柱连接在一起。

在验算门式刚架连接节点域的刚度时,需要考虑节点板的刚度、焊接连接的强度以及节点板或焊接处的应力分布情况等因素。

对于节点板式连接,其刚度主要取决于节点板的几何形状和材料性质。

节点板的刚度可以通过有限元分析等方法进行计算,以确定节点板在承担荷载时的受力情况和变形情况。

在验算节点板式连接时,需要考虑节点板的弯矩和剪力传递能力,以确保连接节点域的刚度满足设计要求。

在门式刚架连接节点域的刚度验算中,还需要考虑整个结构的整体稳定性和承载能力。

门式刚架连接节点域的刚度应满足整个结构在受力时的要求,以确保结构可以稳定地承受外部荷载。

通过对门式刚架连接节点域的刚度进行验算,并根据验算结果进行调整和优化,可以有效提高结构的稳定性和承载能力。

第二篇示例:门式刚架是一种常见的结构形式,通常用于工业建筑和大跨度建筑的梁柱连接节点域刚度验算对于保证建筑结构的稳定性和安全性具有重要意义。

在进行梁柱连接节点域刚度验算时,需要考虑多方面因素,包括节点的受力情况、连接方式、构件形式等。

下文将对门式刚架梁柱连接节点域刚度验算进行详细介绍。

我们需要了解门式刚架的结构特点。

门式刚架由上下承受荷载的梁柱构件组成,梁柱连接节点域是其最重要的部分之一。

节点域的刚度直接影响整个门式刚架结构的受力情况和承载能力。

在验算门式刚架梁柱连接节点域的刚度时,需要考虑节点处的受力情况,包括节点受到的剪力、弯矩和轴力等。

门式钢架设计问题

门式钢架设计问题

1、山墙抗风柱与刚架连接应位于屋面支撑刚性系杆节点处。

2、刚性系杆,柔性系杆?刚性系杆:既承受拉力,有可承受拉力,长细比控制到180,也可控制到200;柔性系杆只承受拉力,长细比可控制到400.3、伸缩缝?000000000000000004、屋盖横向支撑宜设在温度区间端部的第一个或第二个开间。

当端部支撑设在第二个开间时,在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。

5、柱间支撑的间距应根据房屋纵向间距、受力情况和安装条件确定。

当无吊车时宜取30~45m;当有吊车时宜设在温度区段中部,或当温度区段较长时宜设在三分点处,且间距不宜大于60m。

6、当建筑物宽度大于60m时,在内柱列宜适当增加柱间支撑。

7、当房屋高度相对于柱间距较大时,柱间支撑宜分层设置。

8、在刚架转折处(单跨房屋边往柱顶和屋脊,以及多跨房屋某些中间柱柱顶和屋脊)应沿房屋全长设置刚性系杆。

9、由支撑斜杆等组成的水平衍架,其直腹杆宜按刚性系杆考虑。

10、在设有带驾驶室且起重量大于15t 桥式吊车的跨间。

11、屋面受荷水平投影面积>60m2.12、斜拉条的设置与檩条的倾倒方向有很大关系,什么地方该设斜拉条,什么地方可以不设,就我个人理解在这里分析一下:斜拉条,直拉条及撑杆组成了稳定的结构传力体系,主要承受拉条产生的拉力;对C型檩条,开口向上布置的情况,在竖向恒载及活载作用下,由于存在平行屋面向下的分力,所以拉条承受了平行屋面向下的拉力,此时,只在屋脊处设置拉条即可;在风吸力作用下,风力是垂直屋面作用的,此时的拉条不能提供侧向支承,不承受拉力所以可以不需布置斜拉条;当在檩条下部1/3高度处也布置拉条以防止檩条在风吸力作用下失稳,此时的拉条是承受檩条失稳所产生的次拉力,由于拉力方向不定,所以需在屋脊及屋缘处布置斜拉条;由此,对C型檩条,在风吸力不大的情况下,可以只在屋脊处布置斜拉条。

对Z型檩条,由于其形心主轴与屋面有一定角度,所以拉条在恒载及活载作用下承受向下的拉力,在风吸力作用下产生向上的拉力,所以Z檩条在屋脊及屋缘处一定要布置斜拉条。

干货!门式刚架结构设计实例

干货!门式刚架结构设计实例

干货!门式刚架结构设计实例工程概况(一)设计资料某客户需要建设66X75m的仓库,根据客户要求,宽度方向为66m,设3跨,跨度分别为24m、18m、24m,柱距取7.5m,檐口高度为6m。

屋面为0.5mm压型钢板+75mm 厚保温棉(容重14kg/m3)+0.4mm内衬板,材质采用Q345。

(二)方案选取1.跨度:考虑到特殊的使用要求(中间18m兼做交通走道),客户指定了上述的跨度要求。

为使读者理解如何寻找最经济的结构方案,笔者又研究了21m+24m+21m或18m+30m+18m的跨度方案,三种方案的每榀框架的用钢量对比如下:24m+18m+24m,每榀框架用钢量 4.9吨;21m+24m+21m,每榀框架用钢量 4.2吨;18m+30m+18m.,每榀框架用钢量 4.6吨;通常来说,如可能尽量将框架设计成对称结构,各跨跨度基本相同,中间跨跨度度略大于边跨将是一种比较经济的方案。

本项目由于客户需要将中间跨(18m)设置为走道,故笔者没有建议他们改为较为经济的跨度方案(21m+24m+21m)。

2.柱距选择:鉴于本工程总长度为75m,故取柱距为7.5m,即10@7.5。

读者也可以比较7.75+*****+7.75的柱距方案。

后者也是一种比较经济的株距方案。

3.屋面梁拼接节点设置节点设置需要考虑下列因素:(1) 拼接点尽可能靠近反弯点,一般反弯点位置在1/4~1/6跨度处,按照此原则,对于24m跨,拼接点设在离柱24*(1/4~1/6)=4~6m处比较合适。

对于18m跨,则应该设在18*(1/4~1/6)=3~4.5m比较合适;(2) 单元长度不要超过可运输最大长度,一般不宜超过12.5 m;(3) 尽量减少拼接数量,因为拼接节点需要端板及高强螺栓,同样会增加项目造价;(4) 拼接节点应避开抗风柱及屋面系杆的连接位置,以避免出现连接上的不便;综合多种因素,我们将屋面梁做了分段,见图3-26。

A节点为边柱与梁拼接节点,D为中柱与梁拼接,通常此处屋面梁不断,这是考虑此处弯矩较大,对于屋脊节点 F,通常我们也不建议此处屋面梁断开,原因是此处通常会有抗风柱及屋面系杆,若设置屋面系杆,将引起连接上的不便。

门式刚架端板连接节点设计

门式刚架端板连接节点设计

门式刚架端板连接节点设计万叶青(机械部第四设计研究院)[提要] 本文介绍了轻钢门式刚架端板连接节点的计算方法,提供了端板连接节点梁高与弯矩的关系图表,用它可以快速确定连接截面的高度,同时还指出了端板设计中应当注意的一些问题。

[关键词] 轻钢结构,门式刚架,端板连接,高强螺栓。

1.引言轻钢结构是近十年来发展最快的领域,它具有大跨度、大空间,分隔使用灵活,而且施工速度快、抗震有利的特点,已广泛地应用于机械工业厂房建筑中。

门式刚架常用的跨度为15~36m。

为了便于施工,一般采用分段加工和运输,到现场后再进行拼接安装,这就涉及到门式刚架的连接节点。

《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002)给出了三种形式的端板连接:端板竖放,端板斜放和端板横放。

实践证明:端板连接是轻钢门式刚架中最为经济的连接形式,比通常的腹板—翼缘拼接节省材料和紧固件,现场拼装连接方便。

2.端板连接设计门式刚架端板连接节点主要承受的是弯矩和剪力。

在我国,对这类端板连接设计采用的是传统的方法:认为螺栓受力为三角形分布,利用平衡原理分析螺栓的受力,然后进行其它部分的设计验算。

该方法的关键是对旋转中心,即中性轴的取法,对此尚存在一些争议。

我国的教科书,设计手册及有关规范中采用的是简化方法。

对普通螺栓来说,可假定螺栓群的中性轴在最下面一行的轴线上。

受力如图一所示线性变化,最大螺栓拉力产生在顶部螺栓处。

在弯矩M作用下螺栓最大拉力为:Nt1=M*y1/(m*∑y i2) (1)式中 M----端板处弯矩设计值m----螺栓列数y i----各螺栓至中性轴的距离在剪力V作用下,一个螺栓所受的剪力为:Nv=V/n (2)同时承受剪力和轴向拉力的普通螺栓应满足下列公式的要求,即[(Nv/N v b)2+(Nt/N t b)2]≤1 (3)为了保证挤压承载力的要求尚需满足Nv≤N c b (4)上述各式中:Nv、Nt----一个螺栓的剪力和拉力(取受拉力最大螺栓计算时为N t1);N v b、N t b----一个螺栓受剪和受拉的承载力设计值。

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门刚连接节点计算例题
(1) 梁柱节点
采用如下图所示的连接形式。

梁柱连接节点示意图
连接处的组合内力值:M = 132.03 kN.m ,N = —28.71 kN ,Q = 54. 30 kN 。

1).螺栓验算
若采用摩擦型高强度螺栓连接,用8.8级M20高强螺栓,连接表面用钢丝刷除锈,
3.0=μ,每个螺栓抗剪承载力为:P n N f b
V μ9.0==0.9×1×0.3×110000=29.7KN 。

螺栓排列应符合构造要求,e w ,w f 应满足扣紧螺栓所用工具的净空要求,通常不小于35mm ,螺栓端距不应小于2倍螺栓孔径,两排螺栓之间的最小距离为3倍螺栓直径,最大距离不应超过400mm 。

螺栓承受的最大拉力值按照如下公式计算(其中y 1=270,y 2=178,y 3=113,y 4=48各有4个螺栓):

+=
2
1
1i y My n
N
N == —1.794+74.480=72.69kn<0.8P=88kN
以上计算说明:螺栓群抗剪、抗弯均满足要求。

2)连接板厚度的设计
端板厚度t 根据支承条件计算确定。

在本例中有两种计算类型:两边支承类端板(端板平齐)以及无加劲肋端板,分别按照协会规程中相应的公式计算各个板区的厚度值,然后取最大的板厚作为最终值。

两边支承类端板(端板平齐):
e f =42 mm ,e w =40 mm ,Nt=72.69 kn , b=180 mm ,f=215 mm 。

f
e e e b e N e e t
f w f w t
w f )](4[12++≥
= 18.0 mm
无加类端板:
a=65 mm ,e w =42 mm ,N t =29.38 kn
()f
e a N e t w t
w +≥
5.03= 15.1 mm
综上所得结果可取端板厚度为t=18 mm 。

3)节点域剪应力验算
门式刚架斜梁与柱相交的节点域应按照协会规程第7.2.10条的规定验算。

其中,M=132.03 kn ,d b =450 mm ,d c =434 mm ,t c =8 mm 。

c
c b t
d d M 2.1=
τ=101.41 N/mm 2<fv=125 N/mm 2
节点域的剪应力满足规程要求。

在端板设置螺栓处,应按照协会规程第7.2.11条的规定验算构件腹板的强度。

采用翼缘内第二排一个螺栓的拉力设计值N t2,经计算得到:N t2=29.38 kN<0.4 P=44 kN 。

因为e w =41 mm ,t w =8 mm ,所以,
w
w t t e N 2
=89.57 N/mm 2<f=215 N/mm 2
(2)梁拼接节点
梁的拼接方式如图3-50所示。

图3-50 梁拼接节点示意图
连接处的组合内力值为:M = 103.14 kN.m ,N = —23.05 kN ,Q = 2.30 kN 。

其计算方法与梁柱连接节点的计算方法相似 1).螺栓验算
仍采用8.8级M16高强螺栓,连接表面用钢丝刷除锈,3.0=μ,每个螺栓抗剪承载力为18.9kN ,剪力很小,抗剪显然满足,初步采用12个M16高强螺栓。

螺栓群布置如图3-51所示:
图3-51 梁拼接节点螺栓群布置图
螺栓承受的最大拉力值按照如下公式计算(y1=261,y2=183,y3=130各有四个螺栓):

+=
2
1
1i y My n
N
N == —1.92+56.82=54.90 kN<0.8P=56kN
所以,螺栓群抗剪、抗弯均满足要求。

2)连接板厚度的设计
端板厚度t 根据支承条件计算确定,在本例中有两种计算类型:两边支承类端板(端板平齐)以及无加劲肋端板,分别按照协会规程中相应的公式计算各个板区的厚度值,然后取最大的板厚作为最终值。

伸臂类端板(端板平齐):
其中e f =32 mm ,Nt=54.9 kN ,b=180 mm ,f=215 mm 。

bf
N e t t f 6≥
= 16.5 mm
两边支承板(端板平齐):
其中e f =38 mm ,e w =26 mm ,Nt=38.5 kN , b=180 mm ,f=215 mm 。

f
e e e b e N e e t
f w f w t
w f )](4[12++≥
= 12..1 mm
无加类端板:
其中a=53 mm ,e w =26 mm ,N t =27.34 kN ,
()f e a N e t w t
w +≥
5.03= 13.7 mm
综上所得结果可取端板厚度为t=18 mm 。

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