门刚连接节点计算例题

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

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

（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 。