梁柱节点验算

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高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理

高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理

1、规范条文摘录在《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中,有关框架梁柱节点区混凝土的设计和浇注有以下的条文内容及条文说明:——当柱混凝土设计强度高于梁、楼板的设计强度时,应对梁柱节点混凝土施工采取有效措施(第13.5.7条);——高层建筑不同强度的梁、柱节点混凝土浇筑需要有关单位具体协商解决(条文说明);——抗震设计时,一、二级框架的节点核心区应按本规程附录C进行抗震验算;三、四级框架节点以及各抗震等级的顶层端节点核心区,可不进行抗震验算(第6.2.7条)。

——凡是梁柱节点之混凝土强度低于柱混凝土强度较多者,皆必须仔细验算节点区的承载力,包括受剪、轴心受压、偏心受压等,并采取有效的构造措施(条文说明)。

2、高层建筑混凝土结构设计和施工中的现实问题2.1 为了满足柱轴压比的要求,同时又要控制柱截面不过大,柱子采用较高强度等级的混凝土是一种必然。

而对于以受弯为主的楼层梁板,过高的混凝土强度等级却是不需要且不适宜的,前者指对其抗弯承载力的贡献不明显,后者则指对构件承受非荷载应力(混凝土收缩应力、温度应力等)不利。

正因如此,《高规》第6.1.9条才有“现浇框架梁的混凝土强度等级不宜高于C40”的规定,但实际工程设计中楼盖合适的混凝土强度等级应为C25~C35。

由此可见,高层建筑混凝土结构的柱混凝土设计强度高于梁板的设计强度必然存在,而且随着建筑物高度的增大,两者的设计强度差距会越大,当然该区段主要存在于高层建筑的下部。

2.2 目前混凝土的浇筑施工几乎都是采用商品混凝土泵送工艺,而且习惯于将竖向构件与水平构件分两批集中浇注(即节点区采用楼盖混凝土强度等级浇注)。

如果要求其中的梁柱节点单独浇注,则首先是其供应量及浇注时间不易控制而会导致质量事故,其次是节点区与梁板之间的分隔确实存在难度,故施工单位至少不希望大面积采用此方法。

3、受剪、受压验算规律考虑到现场施工的操作程序,同时又要满足规范中对节点核心区承载力的要求,我们列举数例对典型节点区的受剪、轴心受压、偏心受压进行计算(其过程附后)。

梁柱刚接节点域计算

梁柱刚接节点域计算

H型钢支撑刚接连接节点计算钢材牌号及板厚抗拉、抗压和抗弯抗剪235Q235(≤16mm)215125235Q235(>16~40mm)205120235Q235(>40~60mm)200115235Q235(>60~100mm)190110345Q345(≤16mm)310180345Q345(>16~35mm)295170345Q345(>35~50mm)265155345Q345(>50~100mm)250145390Q390(≤16mm)350205390Q390(>16~35mm)335190390Q390(>35~50mm)315180390Q390(>50~100mm)295170420Q420(≤16mm)380220420Q420(>16~35mm)360210420Q420(>35~50mm)340195420Q420(>50~100mm)325185高强度螺栓预拉力螺栓直径预拉力螺栓直径螺栓孔径M 16(8.8级)801617.5M 20(8.8级)1252022M 22(8.8级)1502224M 24(8.8级)1752426M 27(8.8级)2302729M 30(8.8级)2803032M 16(10.9级)1001617.5M 20(10.9级)1552022M 22(10.9级)1902224M 24(10.9级)2252426M 27(10.9级)2902729M 30(10.9级)3553032焊缝的强度设计值一级、二级三级Q235(≤16mm)215215185Q235(>16~40mm)205205175Q235(>40~60mm)200200170对接焊缝抗拉 f v w钢材牌号及板厚抗压f c wQ235(>60~100mm)190190160Q345(≤16mm)310310265Q345(>16~35mm)295295250Q345(>35~50mm)265265225Q345(>50~100mm)250250210Q390(≤16mm)350350300Q390(>16~35mm)335335285Q390(>35~50mm)315315270Q390(>50~100mm)295295250Q420(≤16mm)380380320Q420(>16~35mm)360360305Q420(>35~50mm)340340290Q420(>50~100mm)325325275混凝土强度设计值混凝土强度等级混凝土强度影响系数βc轴心抗压强度f c轴心抗拉强度f cC15 1.007.20.91C20 1.009.6 1.1二.支撑拼接节点弹性计算 1.0011.9 1.27C30 1.0014.3 1.43C35 1.0016.7 1.57C40 1.0019.1 1.711)支撑拼接等强连接 1.0021.1 1.8C50 1.0023.1 1.89C55Nn =0.85AwnXf=0 1.96C600.9327.5 2.04C650.9029.7 2.09C70n Wb ≥Nn/N v b=31.8 2.14C750.8333.8 2.18C800.8035.92.22钢结构抗震设计连接系数焊接螺栓连接焊接Q235 1.4 1.45 1.25Q345 1.3 1.35 1.2Q345GJ1.251.31.15梁柱连接支撑,构件母材牌号最小抗拉强度屈服强度13752355375225375215375215470345470325470295470295485390485370485350485350517420517400517380517380螺栓有效截面积最小抗拉强度132.783010226.9830254.3830314.0830415.3830530.7830132.71040226.91040254.31040314.01040415.31040530.71040角焊缝5125自动焊、半自动焊和E43型焊条1602120自动焊、半自动焊和E50型焊条2001155自动焊、半自动焊和E55型焊条220焊接方法和焊条型号抗拉、抗压和抗剪 f f w抗剪f v w1101801701551452051901801702202101951854螺栓连接1.3埋入式 1.21.25外包式 1.21.2外露式1.1柱脚,构件拼接。

框架梁柱节点核芯区截面抗震验算

框架梁柱节点核芯区截面抗震验算

框架梁柱节点核芯区截⾯抗震验算框架梁柱节点核芯区截⾯抗震验算D.1⼀般框架梁柱节点D.1.1⼀、⼆级框架梁柱节点核芯区组合的剪⼒设计值,应按下列公式确定:9度时和⼀级框架结构尚应符合式中Vj-梁柱节点核芯区组合的剪⼒设计值;hb0-梁截⾯的有效⾼度,节点两侧梁截⾯⾼度不等时可采⽤平均值;a′s-梁受压钢筋合⼒点⾄受压边缘的距离;Hc-柱的计算⾼度,可采⽤节点上下柱反弯点之间的距离;hb-梁的截⾯⾼度,节点两侧梁截⾯⾼度不等时可采⽤平均值;ηjb-节点剪⼒增⼤系数,⼀级取1.35,⼆级取1.2;∑Mb-节点左右梁端反时针或顺时针⽅向组合弯矩设计值之和,⼀级时节点左右梁端均为负弯矩,绝对值较⼩的弯矩应取零;∑Mbua-节点左右梁端反时针或顺时针⽅向实配的正截⾯抗震受弯承载⼒所对应的弯矩值之和,根据实配钢筋⾯积(计⼊受压筋)和材料强度标准值确定。

D.1.2 核芯区截⾯有效验算宽度,应按下列规定采⽤:1 核芯区截⾯有效验算宽度当验算⽅向的梁截⾯宽度不⼩于该侧柱截⾯宽度的1/2时,可采⽤该侧柱截⾯宽度,当⼩于柱截⾯宽度的1/2时,可采⽤下列⼆者的较⼩值:式中bj-节点核芯区的截⾯有效验算宽度;bb-梁截⾯宽度;hc-验算⽅向的柱截⾯⾼度;bc-验算⽅向的柱截⾯宽度。

2 当梁柱的中线不重合且偏⼼距不⼤于柱宽的1/4时,核芯区的截⾯有效验算宽度可采⽤上款和下式计算结果的较⼩值。

式中e-梁与柱中线偏⼼距。

D.1.3节点核芯区组合的剪⼒设计值,应符合下列要求:式中ηj-正交梁的约束影响系数,楼板为现浇,梁柱中线重合,四侧各梁截⾯宽度不⼩于该侧柱截⾯宽度的1/2,且正交⽅向梁⾼度不⼩于框架梁⾼度的3/4时,可采⽤1.5,9度时宜采⽤1.25,其他情况均采⽤1.0;hj-节点核芯区的截⾯⾼度,可采⽤验算⽅向的柱截⾯⾼度;γRE-承载⼒抗震调整系数,可采⽤0.85。

D.1.4节点核芯区截⾯抗震受剪承载⼒,应采⽤下列公式验算:9度时式中N-对应于组合剪⼒设计值的上柱组合轴向压⼒较⼩值,其取值不应⼤于柱的截⾯⾯积和混凝⼟轴⼼抗压强度设计值的乘积的50%,当N为拉⼒时,取N=0;fyv-箍筋的抗拉强度设计值;ft-混凝⼟轴⼼抗拉强度设计值;Asvj-核芯区有效验算宽度范围内同⼀截⾯验算⽅向箍筋的总截⾯⾯积;S-箍筋间距。

强节点弱构件-钢结构梁柱节点连接计算

强节点弱构件-钢结构梁柱节点连接计算

Q390(rR=1.11)
350
205
Q420(rR=1.11)
380
220
板厚16<t<35mm
牌号 Q235 Q345
N/mm2
抗拉、抗压
、抗弯 f
抗剪 fv
205
120
295
170
Q390 Q420
335
190
360
210
屈服 235 345
390 420
屈服 235 345
390 420
高强螺栓预
ftw (N/mm2)
295
lp=ln-2x 塑性铰间距 离(m)
ln 梁净跨(m) x=a+0.5b (m)
a (mm) b (mm)
盖板计算
9.214 10.4 0.593 420 346
考虑腹板 盖板面积 (mm2) 受弯
上盖板 下盖板
盖板厚度 (mm) 计算 值
盖板厚度(mm) 取值 宽度
选取螺栓个数
8476 875.2181597 6.273965302
8
螺栓容许间距 (mm)
输入数据
板厚(腹板) t (mm)
13
螺栓直径 d (mm)
20
计算结果
中心间距
外排
中间排
垂直内力方向
顺内力方向
构件受压
构件受拉
MAX
MIN
156
63
312
63
234
63
312
63
中心至构件边缘距离
MAX
MIN
666.8918785
M=Mmaxb+Vx NV1y Iw
1806.877439 83.36148482 300265125.3

混凝土梁柱节点设计标准

混凝土梁柱节点设计标准

混凝土梁柱节点设计标准一、引言混凝土是一种广泛应用的建筑材料,混凝土结构中的梁柱节点是整个结构中最重要的组成部分之一,其设计标准的合理性和严格性对于保证结构的稳定性和安全性至关重要。

本文旨在介绍混凝土梁柱节点设计标准,包括节点分类、设计原则、构造形式、计算方法、实测与验算等方面。

二、节点分类混凝土梁柱节点根据其构造形式和节点位置的不同,可以分为悬臂节点、内嵌节点、外露节点、壁板节点、柱帽节点等多种类型。

1. 悬臂节点悬臂节点是指梁端挑出柱外,一侧无支承的节点。

其特点是节点受力复杂,容易发生剪切破坏。

悬臂节点的设计应符合以下原则:(1)在节点处加强钢筋,增加节点承载能力;(2)尽量避免出现混凝土的剪切破坏,应采用合理的节点构造形式;(3)在节点处增加支承点,减小节点受力集中度。

2. 内嵌节点内嵌节点是指梁端嵌入柱内,与柱齐平的节点。

其特点是节点承载能力大,但施工难度较大。

内嵌节点的设计应符合以下原则:(1)节点的钢筋应按照受力情况进行布置,保证节点的整体性能;(2)混凝土的设计强度应满足节点受力要求,且应尽量减小节点的应力集中度;(3)节点施工时应注意混凝土的浇筑顺序和振捣方式。

3. 外露节点外露节点是指梁端露出柱外,与柱齐平的节点。

其特点是节点施工方便,但节点受力集中,容易破坏。

外露节点的设计应符合以下原则:(1)节点应保证足够的承载能力,且应尽量减小节点的应力集中度;(2)节点的构造形式应简单明了,易于施工;(3)节点的钢筋布置应符合受力要求,且应注意节点受力传递的连续性。

4. 壁板节点壁板节点是指梁端连着墙体的节点。

其特点是节点承载能力大,但节点构造较为复杂。

壁板节点的设计应符合以下原则:(1)节点的钢筋应按照受力情况进行布置,保证节点的整体性能;(2)节点混凝土的设计强度应满足节点受力要求,且应尽量减小节点的应力集中度;(3)节点施工时应注意墙体和梁的连续性。

5. 柱帽节点柱帽节点是指梁端加装柱帽的节点。

砼框架结构梁柱节点域抗剪超限处理措施

砼框架结构梁柱节点域抗剪超限处理措施

砼框架结构梁柱节点域抗剪超限处理措施【摘要】强节点弱构件是建筑抗震设计的基本原则之一,保证砼梁柱节点安全至关重要。

在建筑结构设计工作中,特别是在抗震设防高烈度地区,砼框架结构常常会出现梁柱节点域抗剪超限问题。

本文通过对梁柱节点域抗剪计算理论、公式的分析,结合实际工作经验,总结了一些相应处理措施。

【关键词】砼梁柱节点域;抗剪超限【中图分类号】TU31【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2017)12-0048-02《建筑抗震设计规范》GB5011-2010中明确规定,一、二、三级框架的节点核芯区应进行抗震验算;四级框架节点核芯区可不进行抗震验算,但应符合抗震构造措施的要求。

在地震往复作用下,砼主拉应力引起梁柱节点区的抗剪破坏。

梁柱节点区出现多条交叉裂缝,砼被压碎,柱纵筋被压屈。

其破坏形式属于脆性破坏,应严格避免。

1.梁柱节点核心区截面抗震验算公式一、二、三级框架梁柱节点核芯区组合的剪力设计值,计算公式如下,2.框架结构梁柱节点抗剪承载力的影响因素由上述公式可以发现,其主要影响因素是梁柱节点核芯区截面尺寸以及梁对柱的约束条件等。

2.1 梁板对节点的约束影响梁板对柱节点具有约束作用,能提高节点区砼的抗剪能力。

四边有梁的中柱可以受到有效的约束。

而三边有梁的边柱和二边有梁的角柱,其梁对柱的约束作用并不明显。

2.2 轴向压力的影响当轴向压力较小时,节点区砼的抗剪强度随着轴压力的增加而增加。

但当轴压比较大时(一般为0.6~0.8),节点区砼的抗剪强度反而随轴压力的增加而下降。

2.3 剪压比的影响砼梁柱节点区砼与钢筋是共同工作的,通过限制节点水平截面上的剪压比来实现节点破坏时钢筋先屈服、砼后破坏。

当剪压比较大时,增加箍筋的作用不再明显,此时就需要增加节点水平截面的尺寸。

2.4 梁纵筋滑移的影响对于中柱节点,由于地震的往复作用会使梁纵筋在节点处的粘结锚固迅速破坏,梁纵筋产生滑移,使节点区抗剪承载力降低,同时也会使节点的刚度和延性显著降低。

钢筋混凝土梁柱节点设计与分析

钢筋混凝土梁柱节点设计与分析

钢筋混凝土梁柱节点设计与分析钢筋混凝土梁柱节点是建筑结构中的关键部位,它直接影响着结构的安全性和稳定性。

在设计和分析节点时,需要考虑多种因素,包括梁柱接头的受力性能、钢筋的布置、节点的连接方式等。

本文将针对钢筋混凝土梁柱节点的设计与分析进行详细介绍。

首先,针对节点设计的目标与要求,我们需要满足以下几个方面的考虑,即受力性能、构造性能和施工技术性能。

受力性能是节点设计的首要要求,它要求节点在受到荷载时能够承受足够的力,使得节点不产生破坏。

对于受力性能的要求,需要根据具体的使用条件和设计要求来确定。

一般来说,节点的强度应满足混凝土和钢筋的强度要求,以及承载力要求。

其次,节点的构造性能要求节点在荷载下不产生超过允许值的挠度和变形。

挠度和变形直接关系到节点的使用性能和寿命。

在节点设计中,可以采用加强梁柱连接处的方法,增加节点的刚度,从而控制挠度和变形。

最后,施工技术性能要求节点的施工过程简单、高效,并且能够保证施工质量。

在节点设计中,需要排除不利于施工的因素,注重施工方便性和施工工艺的可行性。

在节点设计与分析过程中,需要进行结构力学的计算和分析,以确定节点的合理尺寸和布置。

具体的步骤如下:1. 确定节点的布置和类型:节点的布置应符合结构的受力分析和设计要求。

常见的节点类型有刚性节点、半刚性节点和柔性节点等。

根据具体情况选择适合的节点类型。

2. 计算节点的受力状态:根据节点周边的梁柱受力状态和荷载情况,采用静力学原理计算节点的力和力矩,包括正向荷载和反向荷载等。

3. 验证节点的受力性能:根据计算得到的节点受力情况,进行受力性能的验证。

验证包括强度验证和稳定性验证。

强度验证主要是针对节点的抗弯强度和承载能力进行验证,稳定性验证主要是检查节点的整体稳定性。

4. 设计节点的尺寸和布置:根据受力性能和验证结果,确定节点的合理尺寸和布置。

对于节点的尺寸,需要满足节点受力要求,同时考虑施工工艺的可行性和经济性。

5. 考虑节点的连接方式:节点的连接方式直接影响节点的受力性能和构造性能。

钢结构常见的几种梁柱刚性连接形式说明

钢结构常见的几种梁柱刚性连接形式说明

钢结构常见的几种梁柱刚性连接形式说明(1)梁与柱刚性连接的构造形式有三种,如图所示:(2)梁与柱的连接节点计算时,主要验算以下内容:①梁与柱连接的承载力②柱腹板的局部抗压承载力和柱翼缘板的刚度③梁柱节点域的抗剪承载力(3)梁与柱刚性连接的构造①框架梁与工字形截面柱和箱形截面柱刚性连接的构造:框架梁与柱刚性连接②工字形截面柱和箱形截面柱通过带悬臂梁段与框架梁连接时,构造措施有两种:柱带悬臂梁段与框架梁连接梁与柱刚性连接时,按抗震设防的结构,柱在梁翼缘上下各500mm 的节点范围内,柱翼缘与柱腹板间或箱形柱壁板间的组合焊缝,应采用全熔透坡口焊缝。

(4)改进梁与柱刚性连接抗震性能的构造措施①骨形连接骨形连接是通过削弱梁来保护梁柱节点。

骨形连接梁端翼缘加焊楔形盖板在不降低梁的强度和刚度的前提下,通过梁端翼缘加焊楔形盖板。

(5)工字形截面柱在弱轴与主梁刚性连接当工字形截面柱在弱轴方向与主梁刚性连接时,应在主梁翼缘对应位置设置柱水平加劲肋,在梁高范围内设置柱的竖向连接板,其厚度应分别与梁翼缘和腹板厚度相同。

柱水平加劲肋与柱翼缘和腹板均为全熔透坡口焊缝,竖向连接板与柱腹板连接为角焊缝。

主梁与柱的现场连接如图所示。

2梁与柱的铰接连接(1)梁与柱的铰接连接分为:仅梁腹板连接、仅梁翼缘连接:仅梁腹板连接仅梁翼缘连接柱上伸出加劲板与梁腹板相连梁与柱用双盖板相连(2)柱在弱轴与梁铰接连接分为:柱上伸出加劲板与梁腹板相连、梁与柱用双盖板相连柱的拼接节点一般都是刚接节点,柱拼接接头应位于框架节点塑性区以外,一般宜在框架梁上方1.3m左右。

考虑运输方便及吊装条件等因素,柱的安装单元一般采用三层一根,长度10~12m左右。

根据设计和施工的具体条件,柱的拼接可采取焊接或高强度螺栓连接。

按非抗震设计的轴心受压柱或压弯柱,当柱的弯矩较小且不产生拉力的情况下,柱的上下端应铣平顶紧,并与柱轴线垂直。

柱的25%的轴力和弯矩可通过铣平端传递,此时柱的拼接节点可按75%的轴力和弯矩及全部剪力设计。

钢筋混凝土梁柱节点设计规范

钢筋混凝土梁柱节点设计规范

钢筋混凝土梁柱节点设计规范一、前言本文旨在为工程师提供一份详细的钢筋混凝土梁柱节点设计规范,以确保梁柱节点的安全性和可靠性。

本规范适用于普通建筑结构中的钢筋混凝土梁柱节点设计,不适用于特殊结构。

二、基本要求1.节点应满足强度、刚度、变形、耐久性和可靠性要求。

2.节点应符合国家和地方规范标准的要求。

3.节点应考虑施工和维修的便利性。

4.节点应考虑材料的经济性。

三、节点类型1.梁端节点梁端节点包括板式节点、角钢节点、嵌板节点和钢筋焊接节点等。

其中,板式节点适用于较小跨度的梁,角钢节点适用于中等跨度的梁,嵌板节点适用于大跨度的梁。

2.柱端节点柱端节点包括板式节点、角钢节点、嵌板节点和钢筋焊接节点等。

其中,板式节点适用于较小跨度的柱,角钢节点适用于中等跨度的柱,嵌板节点适用于大跨度的柱。

3.梁柱节点梁柱节点包括板式节点、角钢节点、嵌板节点和钢筋焊接节点等。

其中,板式节点适用于较小跨度的梁柱节点,角钢节点适用于中等跨度的梁柱节点,嵌板节点适用于大跨度的梁柱节点。

四、节点设计1.节点的计算节点的计算应遵循规范标准,同时应考虑节点的受力特点和材料的实际情况。

节点的计算应分为静力计算和动力计算,其中动力计算应考虑地震作用。

2.节点的设计节点的设计应满足以下要求:(1)节点的强度应满足规范标准的要求。

(2)节点的刚度应满足规范标准的要求,并考虑节点的变形情况。

(3)节点的耐久性应满足规范标准的要求,并考虑节点的维修情况。

(4)节点的可靠性应满足规范标准的要求,并考虑节点的施工情况。

(5)节点的材料应满足规范标准的要求,并考虑材料的经济性。

3.节点的尺寸节点的尺寸应根据节点的受力情况和材料的实际情况进行设计。

节点尺寸应满足规范标准的要求,并考虑节点的施工和维修情况。

4.节点的连接节点的连接应采用可靠的连接方式,连接方式应符合规范标准的要求。

连接方式应考虑节点的受力情况和材料的实际情况。

五、节点施工1.节点施工前应进行节点的检查和验收。

gAAA型钢混凝土框架梁柱节点

gAAA型钢混凝土框架梁柱节点
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• 地震相关参数: 本工程抗震设防烈度为7度, 地基无液化问题,场地类别为上海地区IV类。 设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分 组为第一组,特征周期0.9s。
• 本工程各单体均属于丙类建筑,安全等级 为二级,设计使用年限为 50年,高层住宅 抗震等级详见附表。
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• 框支框架是 特一级 • 底部加强部位剪力墙 是 一级 • 非底部加强部位剪力墙是 一级
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2. 当梁上集中荷载靠近支座时(转换柱在支座 附近),钢骨混凝土可分为二种情况
2.1)支座处:剪力大、弯矩小:
•计算:型钢按左(无翼缘,有腹板)——中(有工 字型钢骨)——右(无翼缘,有腹板) •构造:钢腹板参与抗剪,钢筋(箍)共同承担支座 剪力, •腹板进入邻跨钢筋混凝土梁中>1/4梁的跨度。 •梁端至钢骨截断处以外2倍梁高范围内钢筋混凝土 梁箍筋加密。
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型钢混凝土框架梁柱节点电算
型钢混凝土框架梁柱节点电算要点 1.钢骨混凝土梁承受跨中弯矩较大时(梁上集中力
作用在梁跨中附近)。 计算(电算)采用分三段,左(无钢骨)——中 (有工字型钢骨)——右(无钢骨), 工字型钢骨仅考虑承受跨中弯矩, 支座处仅腹板伸进柱内(爪子),起构造作用。 支座处的弯矩和剪力全部由钢筋混凝土梁承受。
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超限情况说明
• 高度超限:在本工程中,B级高度钢筋混 凝土高层建筑的最大适用高度为120m。
• 平面不规则:突出长度l/Bmax大于0.35。 • 竖向抗侧力构件不连续:一~五号楼部
分抗震剪力墙的内力由水平转换大梁向 下传递。
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结构超限处理措施:
计算分析: 根据超限情况说明,本大楼平面和竖向均存在

混凝土梁柱节点设计的原理与方法

混凝土梁柱节点设计的原理与方法

混凝土梁柱节点设计的原理与方法一、引言混凝土结构是现代建筑中常用的结构形式之一,其重要组成部分——梁柱节点的设计,直接关系着整个结构的安全性和可靠性。

本文将从理论和实践两个方面,探讨混凝土梁柱节点设计的原理与方法。

二、理论基础1. 梁柱节点的作用及特点梁柱节点是将梁和柱连接在一起的部位,它承受着梁和柱的荷载,并将其传递给其他构件,起着连接和支撑作用。

梁柱节点在结构中的位置不同,荷载也不同,因此在设计中需要考虑荷载的大小、方向、作用时间等因素。

梁柱节点的特点是受力状态复杂,受多个力的作用,同时还需要满足一定的刚度和变形要求。

因此,在设计中需要综合考虑其力学性能、材料性能、结构形式等因素。

2. 混凝土材料的性能混凝土是一种复合材料,其力学性能受材料本身特性和混凝土配合比的影响。

混凝土的强度、抗裂性、耐久性等是设计梁柱节点时需要考虑的重要因素。

3. 混凝土梁柱节点的受力形式混凝土梁柱节点受力主要分为以下几种形式:(1)弯矩作用:梁柱节点处由于梁与柱产生的弯矩作用,需要考虑节点的抗弯强度;(2)剪力作用:梁柱节点处由于梁与柱产生的剪力作用,需要考虑节点的抗剪强度;(3)轴向力作用:梁柱节点处由于柱产生的轴向力作用,需要考虑节点的承载能力;(4)变形作用:梁柱节点处由于荷载作用引起的变形,需要考虑节点的变形能力。

三、设计方法1. 设计流程混凝土梁柱节点的设计流程主要包括以下步骤:(1)确定节点受力形式和荷载大小;(2)选择节点结构形式和材料;(3)计算节点的受力性能,如抗弯强度、抗剪强度、承载能力、变形能力等;(4)综合考虑节点的受力性能和变形性能,确定节点的尺寸和配筋;(5)进行节点的构造设计,包括施工方法、砼浇筑顺序、钢筋加工、预应力张拉等;(6)进行节点的验算和检查,确保节点的安全性和可靠性。

2. 结构形式的选择混凝土梁柱节点的结构形式一般包括板式节点、节点框架和节点壳体等。

不同的结构形式适用于不同的受力形式和荷载大小,需要根据实际情况进行选择。

梁柱刚接节点计算

梁柱刚接节点计算

一、钢梁截面特征 h=360 b=200 h w =320t w =12t 1=20翼缘截面惯性矩: I 1 =2×b×t 1×(h/2-t 1/2)2=2×200×20×(360/2-20/2)^2 =231200000mm 4腹板截面惯性矩: I w =1/12×t w ×h w 3 =1/12×12×320^3 =32768000mm 4钢梁全截面惯性矩: I=I 1+I w =263968000mm 4翼缘截面抵抗矩: W 1=b×t 1×(h-t 1)=200×20×(360-20) =mm 3腹板截面抵抗矩: W w =1/6×t w ×h w 2=1/6×12×320^2 =mm 3钢梁全截面抵抗矩: W= W 1+W w =1564800mm 3二、翼缘受弯承载力计算材质:Q235钢f t w =205N/mm 2钢梁翼缘受弯承载力M u =βt f t w ×W 1=1.22*205×1360000/10^6=340.1KN.m三、腹板螺栓受剪承载力计算高强螺栓采用10.9级,材质Q345钢,表面喷砂处理单个螺栓承载力设计值为: N v b =0.9n f μP 腹板与柱采用高强螺栓连接,10.9级。

螺栓直径d=22mm 单剪螺栓个数n=3一个高强螺栓的预拉力P=190KN n f =1一个螺栓承载力设计值N v b =0.9*1*0.5*190=85.5KN全部腹板螺栓受剪承载力为:85.5*3=256.5KN四、支承板双面角焊缝计算支承板厚同梁腹板,焊接一侧的长度:240mm 焊缝高度:6mm f t w =215N/mm 2抗剪承载力为 N w =h e l w f t w =6*0.707*2*(240-10)*215/1000=419.5KN梁柱刚接节点计算1360000204800。

【结构设计】提高梁柱节点区域抗剪能力的妙招

【结构设计】提高梁柱节点区域抗剪能力的妙招

提高梁柱节点区域抗剪能力的妙招框架结构设计时,经常碰到梁柱节点核心区抗剪承载力不满足规范要求的情况,就是下面这条验算:
这时很多设计师习惯的加大梁柱截面,或是直接提高梁柱的混凝土等级,这当然是有效的方法,但不一定是最经济的方法。

1、当框架梁截面宽度略小于0.5倍的框架柱截面宽度时,可根据结构位移情况适当减小柱截面宽度或加大梁截面宽度,这样可使ηj由1.0变成1.5,轻松满足要求。

2、当框架梁截面宽度远小于0.5倍框架柱的截面宽度时,减小柱截面宽度则对位移影响较大,加大梁截面宽度又太过
浪费,这时可在框架梁端部设置水平加腋,以加大框架梁对梁柱节点的约束宽度,但采用此方法时,结构施工较为复杂。

3、当梁柱混凝土等级相差较多,且节点区域抗剪承载力远远不满足要求时,可采取如下所示方式:。

七、梁柱节点计算

七、梁柱节点计算

(1)、连接螺栓计算:连接承受内力值为m KN M ⋅=10.210,KN V 28.16=,KN N 16.67-=(压)。

先选用螺栓直径mm d 30=,查《钢结构设计与计算》表1-72和附录表M-1得,KN P N b t 2843558.08.0=⨯==,KN N b v 8.143=,则:外排螺栓最大拉力:KN y y M N i i 6.155)3627189(2361001.210222222max max =+++⨯⨯=∑⋅=每螺栓承受的剪力:KN N KN n V V b v F 8.1192.163.11028.16=<===按弯剪联合作用验算螺栓强度:0.155.0)8.14363.1()2846.155()()(2222<=+=+bv b t t N V N N 可以(2)、斜梁与柱相交的节点域的剪应力预算。

226/120/4.1328476500101.2102.12.1mm N mm N t d d M c c b >=⨯⨯⨯⨯==τ应设置斜加劲,加劲厚度t=12mm 。

如图14-1所示。

(3)、连接处梁端座板及柱头板厚度t 的确定。

m m 2.72205)]9658(58434096[106.155965812)](4[123=⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=++≥f e e e b e N e e t w f f w tw f取t=30mm ,其中 w e 、f e ——分别为螺栓中心至腹板翼缘板表面的距离; b ———为端板的宽度; f——— 端板钢材的抗拉强度设计值。

(4)、刚架构件的翼缘和腹板与端板的连接,应采用全熔透对接焊缝,坡口形式应符合现行国家标准《手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》GB985的规定。

KN P KN y y M N i t 1424.07.116)3627189(2271001.21022222222=<=+++⨯⨯⨯=∑⋅=KN f KN t e P w w 2059.184896101424.03=<=⨯⨯= 满足要求KN N 34.85-=(压)。

梁柱节点计算书

梁柱节点计算书

夹层梁柱节点计算书KL1-1、KL1-2与柱的连接一、设计资料节点形式:翼缘采用对接焊,腹板采用高强螺栓连接其节点图见下图;高强螺栓资料:高强螺栓等级为:10.9级;高强螺栓直径为:id=20mm;根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中表7.2.2-2:高强螺栓的预拉力为:P=155.0kN;焊缝资料:焊缝强度与母材等强,f t w=310 MPaKL1-1:高强螺栓几何位置信息:高强螺栓总数为:6个;每排高强螺栓的数量为:2个;高强螺栓共有:3排;各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为:x1=80.0mm= .080m;最外排高强螺栓到翼缘边的距离为:ef=50.0mm;最外排高强螺栓到腹板边的距离为:ew=80.0mm;KL1-1尺寸:H350x200x6x8KL1-2:高强螺栓几何位置信息:高强螺栓总数为:10个;每排高强螺栓的数量为:2个;高强螺栓共有:5排;各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为:x1=80.0mm= .080m;x2=160.0mm= .160m;最外排高强螺栓到翼缘边的距离为:ef=50.0mm;最外排高强螺栓到腹板边的距离为:ew=80.0mm;KL1-2尺寸:H500x240x6x10二、内力设计值根据主刚架计算书,可以查得本节点的最不利内力设计值为:KL1-1:弯距:M= 18.5kN*m;轴力:N= 6.4kN;(压力)剪力:V= 13.8kN;KL1-2:弯距:M= 72.4kN*m;轴力:N= 11.6kN;(拉力)剪力:V= 43.6kN;三、节点验算KL1-1:本文按摩擦型高强螺栓计算;本文根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中第7.2.2条计算:单个螺栓的抗剪极限承载力为:Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN对接焊缝强度验算:考虑焊缝承受全部的弯矩:σ=M/(h*b f*t f)=18.5*10^6/[(350-8)*200*8]=33.8MPa<f t w=310 MPa,满足高强度螺栓摩擦型单剪连接:考虑螺栓承受全部剪力,验算螺栓强度:本节点设置2排6个高强螺栓,则腹板连接处螺栓能承受的剪力为:Vmax=n*Nvb=3*62.775=188.3kN > V=13.8kN,满足腹板净面积验算:A0= (350-2*8)*6-3*21.5*6=1617mm2σ=V/A0=13.8*1000/1617=8.5MPa<f V=180 MPa,满足KL1-2:本文按摩擦型高强螺栓计算;本文根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中第7.2.2条计算:单个螺栓的抗剪极限承载力为:Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN对接焊缝强度验算:考虑焊缝承受全部的弯矩:σ=M/(h*b f*t f)=72.4*10^6/[(500-10)*240*10]=61.6MPa<f t w=310 MPa,满足高强度螺栓摩擦型单剪连接:考虑螺栓承受全部剪力,验算螺栓强度:本节点设置2排10个高强螺栓,则腹板连接处螺栓能承受的剪力为:Vmax=n*Nvb=5*62.775=313.9kN > V=43.6kN,满足腹板净面积验算:A0= (500-2*10)*6-5*21.5*6=2235mm2σ=V/A0=43.6*1000/2235=19.15MPa<f V=180 MPa,满足连接板设计资料:连接板厚度为:t=16.0mm;连接板宽度为:b=200.0mm;梁柱翼缘宽度为:bf=180.0mm;梁柱腹板厚度为:tw= 6.0mm;连接板材料为:Q345B钢;KL1、KL3与柱的连接一、设计资料节点形式:翼缘采用对接焊,腹板采用高强螺栓连接高强螺栓资料:高强螺栓等级为:10.9级;高强螺栓直径为:id=20mm;根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中表7.2.2-2:高强螺栓的预拉力为:P=155.0kN;焊缝资料:焊缝强度与母材等强,f t w=310 MPaKL1:高强螺栓几何位置信息:高强螺栓总数为:12个;每排高强螺栓的数量为:2个;高强螺栓共有:6排;各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为:x1=40.0mm= .040m;x2=120.0mm= .0120m;x3=200.0mm= .200m;最外排高强螺栓到翼缘边的距离为:ef=50.0mm;最外排高强螺栓到腹板边的距离为:ew=140.0mm;KL1尺寸:H700x200x6x10KL3:高强螺栓几何位置信息:高强螺栓总数为:6个;每排高强螺栓的数量为:2个;高强螺栓共有:3排;各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为:x1=80.0mm= .080m;最外排高强螺栓到翼缘边的距离为:ef=50.0mm;最外排高强螺栓到腹板边的距离为:ew=87.0mm;KL3尺寸:H350x200x6x8二、内力设计值根据主刚架计算书,可以查得本节点的最不利内力设计值为:KL1:弯距:M= 271.0kN*m;轴力:N= 23.3kN;(拉力)剪力:V= 147.0kN;KL3:弯距:M= 53.3kN*m;轴力:N= 55.5kN;(压力)剪力:V= 31.2kN;弯矩图(kN*m)剪力图(kN)轴力图(kN)三、节点验算KL1:本文按摩擦型高强螺栓计算;本文根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中第7.2.2条计算:单个螺栓的抗剪极限承载力为:Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN对接焊缝强度验算:考虑焊缝承受全部的弯矩:σ=M/(h*b f*t f)=271.0*10^6/[(700-10)*200*10]=196.4MPa<f t w=310 MPa,满足高强度螺栓摩擦型单剪连接:考虑螺栓承受全部剪力,验算螺栓强度:本节点设置2排12个高强螺栓,则腹板连接处螺栓能承受的剪力为:Vmax=n*Nvb=6*62.775=313.9kN > V=147.0kN,满足腹板净面积验算:A0= (700-2*10)*6-6*21.5*6=3306mm2σ=V/A0=147.0*1000/3306=44.5MPa<f V=180 MPa,满足KL3:本文按摩擦型高强螺栓计算;本文根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中第7.2.2条计算:单个螺栓的抗剪极限承载力为:Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN对接焊缝强度验算:考虑焊缝承受全部的弯矩:σ=M/(h*b f*t f)=53.3*10^6/[(350-8)*200*8]=97.4MPa<f t w=310 MPa,满足高强度螺栓摩擦型单剪连接:考虑螺栓承受全部剪力,验算螺栓强度:本节点设置2排6个高强螺栓,则腹板连接处螺栓能承受的剪力为:Vmax=n*Nvb=3*62.775=188.3kN > V=31.2kN,满足腹板净面积验算:A0= (350-2*8)*6-3*21.5*6=1617mm2σ=V/A0=31.2*1000/1617=19.3MPa<f V=180 MPa,满足KL2与柱的连接一、设计资料节点形式:翼缘采用对接焊,腹板采用高强螺栓连接其节点图见下图;高强螺栓资料:高强螺栓等级为:10.9级;高强螺栓直径为:id=20mm;根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中表7.2.2-2:高强螺栓的预拉力为:P=155.0kN;焊缝资料:焊缝强度与母材等强,f t w=310 MPaKL2:高强螺栓几何位置信息:高强螺栓总数为:12个;每排高强螺栓的数量为:2个;高强螺栓共有:6排;各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为:x1=40.0mm= .040m;x2=120.0mm= .0120m;x3=200.0mm= .200m;最外排高强螺栓到翼缘边的距离为:ef=50.0mm;最外排高强螺栓到腹板边的距离为:ew=140.0mm;KL1尺寸:H700x200x8x12二、内力设计值根据主刚架计算书,可以查得本节点的最不利内力设计值为:KL2:(考虑连接点距轴线偏离500mm)弯距:M= 388.0kN*m;轴力:N= 47.6kN;(拉力)剪力:V= 288.0kN;弯矩图(kN*m)剪力图(kN)轴力图(kN)三、节点验算KL2:本文按摩擦型高强螺栓计算;本文根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中第7.2.2条计算:单个螺栓的抗剪极限承载力为:Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN对接焊缝强度验算:考虑焊缝承受全部的弯矩:σ=M/(h*b f*t f)=388.0*10^6/[(700-12)*200*12]=235.0MPa<f t w=310 MPa,满足高强度螺栓摩擦型单剪连接:考虑螺栓承受全部剪力,验算螺栓强度:本节点设置2排12个高强螺栓,则腹板连接处螺栓能承受的剪力为:Vmax=n*Nvb=6*62.775=313.9kN > V=147.0kN,满足腹板净面积验算:A0= (700-2*12)*8-6*21.5*8=4376mm2σ=V/A0=288.0*1000/4376=65.8MPa<f V=180 MPa,满足。

混凝土梁柱节点设计标准

混凝土梁柱节点设计标准

混凝土梁柱节点设计标准一、前言混凝土梁柱节点是混凝土结构中非常重要的组成部分,它承担着连接梁和柱的作用,同时也是结构中的重要承载点。

因此,混凝土梁柱节点的设计必须非常严谨、精确,以保证结构的稳定性和安全性。

本文将详细介绍混凝土梁柱节点设计的标准。

二、基本要求1.混凝土梁柱节点的设计必须遵循国家规范和标准,如《混凝土结构设计规范》等。

2.节点的设计必须考虑结构的整体稳定性和安全性,同时也要考虑节点的可施工性和经济性。

3.节点的设计应该根据结构所处的环境和使用要求进行设计,以满足不同的使用要求。

三、设计的基本步骤1.确定节点的类型和位置,比如是悬挑节点、双向节点、T形节点等。

2.根据节点的类型和位置确定节点的尺寸和形状,包括节点的长度、宽度、高度、倾斜角度等。

3.确定节点的受力情况,包括节点所承受的剪力、弯矩、轴力等。

4.根据节点的受力情况选择合适的节点连接方式,如钢筋连接、预应力钢筋连接、锚固连接等。

5.根据节点的连接方式确定节点的布置方式,如钢筋的直径、间距、弯曲形式等。

6.根据节点的布置方式进行节点的计算和分析,包括节点的受力分析、剪力承载力、弯矩承载力、轴力承载力等。

7.根据计算结果进行节点的优化设计,满足结构的安全性和经济性。

四、节点设计的详细要求1.节点的几何形状应该符合结构的整体要求,同时也要考虑节点的施工和维护。

2.节点的连结方式应该满足结构的受力要求,同时也要考虑节点的可施工性和经济性。

3.节点的尺寸应该满足结构的受力要求,同时也要考虑节点的施工和维护。

4.节点的钢筋布置应该满足结构的受力要求,同时也要考虑节点的施工和维护。

5.节点的混凝土应该满足结构的受力要求,同时也要考虑节点的施工和维护。

6.节点的梁柱连接应该满足结构的受力要求,同时也要考虑节点的施工和维护。

7.节点的防水和防腐应该满足结构的使用要求,同时也要考虑节点的施工和维护。

五、节点设计的质量控制1.节点的设计必须符合国家规范和标准,并经过专业人员的审核和审批。

刚架轻型房屋结构柱顶水平位移验算

刚架轻型房屋结构柱顶水平位移验算

刚架轻型房屋结构柱顶水平位移验算1.1 位移验算梁、柱平均惯性矩c I =(0c I +1c I )/2=()44cm 89750cm 229500150000=+ b I =α201b b I I ++β0b I +γ220b b I I + =4cm 270600381008.171.4381008.1772381001330008.177.6⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯+⨯++⨯ =597034cmH=0.67W=0.67×(1ω+4ω)h =()kN 016.12k 4.1617.1735.0675.1067.0=+⨯⨯Nt ξ=c I L/h b I =168.459703675.106.2989750=⨯⨯ 柱顶水平位移 u=c EI Hh 123(2+t ξ)=()m m 168.4210897501006.2121067510016.124533+⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =40.6mm<60h ⎪⎭⎫ ⎝⎛==mm 92.177mm 601067560h 满足要求。

1.2 梁跨中最大挠度验算梁跨中最大挠度为 180l =mm 28.152mm 44.164mm 18029600>= 满足要求。

第七章节点设计7.1 梁柱节点设计梁柱节点形式见下图。

图7.1 梁柱拼接节点7.1.1 连接螺栓计算采用10.9级,M24摩擦型高强螺栓,构件接触面经喷砂后涂无机富锌漆。

预拉力P=225kN,抗滑移系数查表得μ=0.4。

M=343.845kN·m,N=88.641kN·m,V=31.546kN·m顶排螺栓的拉力∑-=2i1em ax y'y')(NMN=()()N 222223681269661634880281234810641.88-10845.343++++⨯⨯⨯⨯⨯ =76983N=71.98kN<0.8P (0.8P=0.8⨯225kN=180kN)第二排螺栓 2N =71.98kN 812696⨯=65.98kN 第三排螺栓 3N =71.98=⨯kN 81261658.40kN 第四排螺栓 4N =71.98kN 812348⨯=32.99kN 第五排螺栓 5N =71.98kN 81280⨯=7.58kN 第六排螺栓 6N =71.98⨯0=0所有螺栓的受剪承载力设计值()i f v 25.1n 9.0N P N -=∑μ=()()()()()()⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⨯⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯2025.1-22558.725.1-22599.3225.1-22540.5825.1-22598.6525.1-22598.7625.1-2254.00.19.0kN =635.81kN实际剪力V=31.546kNv N =635.81kNv N V <满足要求。

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一 输入信息
1)梁柱几何尺寸梁端柱端
截面高度H mm450450截面宽度B mm250250腹板厚度Tw mm66翼缘厚度Tf mm1015 2)高强螺栓信息
高强度螺栓数量12
高强螺栓直径mm30
高强螺栓强度等级10.9
摩擦面抗滑移系数μ0.5
最外排螺栓到翼缘边的距离ef mm45
高强螺栓到腹板边的距离ew mm45
高强螺栓排列参数xi xi^2
第一排螺栓至形心的距离x1mm603600第二排螺栓至形心的距离x2mm15022500第三排螺栓至形心的距离x3mm24057600 3)端板尺寸信息
端板厚度t mm35
端板宽度b mm250
4)材料特性
材料牌号Q345B Q345B
屈服强度fy Mpa345345抗拉强度设计值f Mpa310310抗剪强度设计值fv Mpa180180弹性模量E Mpa206000206000 5)内力设计值
控制组合 1.2恒+1.4活
轴力设计值(压为负)kN-46.8
剪力设计值kN85.4
弯矩设计值kN*m274.6
二 高强螺栓群承载力验算
1)高强螺栓承载力设计值
高强螺栓预拉力P kN355
摩擦面抗滑移系数μ0.5
高强螺栓抗拉承载力设计值Ntb=0.8P kN284
高强螺栓抗剪承载力设计值Nvb=0.9*nf*μ*P kN159.75
2)高强螺栓群内力验算
弯矩M作用下高强螺栓的拉力设计值
假设螺栓群在弯矩作用下绕形心转动
第一排螺栓拉力Nt1kN49.21146953
第二排螺栓拉力Nt2kN123.0286738
第三排螺栓拉力Nt3kN196.8458781
轴力N作用下高强螺栓的拉力设计值kN-3.9
高强螺栓最大拉力Nt kN119.1286738
内排最大拉力Nt1kN45.31146953
每个螺栓所受的剪力设计值Nv kN7.116666667
3)高强螺栓承载力验算
Nv/Nvb0.044548774
Nt/Ntb0.419467161
高强螺栓群承载力验算应力比Nv/Nvb+Nt/Ntb0.464015936
三 端板厚度验算
最不利位置出现在最外侧螺栓处
端板类型两边支承类端板端板外伸最外排高强度螺栓到翼缘边的距离ef mm45
高强度螺栓到腹板边线的距离ew mm42
端板宽度b mm250
端板厚度t mm35
端板强度设计值f MPa310
高强度螺栓抗拉承载力设计值Nt=0.8P kN284
端板所需厚度mm31.45503703
端板厚度验算应力比0.898715344
四 节点域抗剪验算
节点域不平衡弯矩设计值M kN*m274.6
节点域宽度dc mm420
节点域高度db mm420
节点域厚度tc mm6
节点域剪应力τ=M/(db*dc*tc)MPa259.4482237
节点域抗剪强度设计值fv MPa180
节点域抗剪强度验算应力比 1.441379021
五 验算结果汇总
验算内容计算值
螺栓群承载力验算应力比0.464015936
端板厚度验算应力比0.898715344
节点域抗剪验算应力比 1.441379021
弯矩轴力剪力274.6kNm-46.8-85.4。

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