梁柱节点设计
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大连世纪商园工程
设计计算书II
——梁柱构件抗震验算与设计
框架柱采用矩形钢管混凝土柱，框架梁为焊接H型钢。本节主要涉及《抗震规范》第5.1.6条、5.4.1条、5.4.2条、8.2.5条、8.2.8条、8.3.1条、8.3.2条和《矩形钢管混凝土结构技术规程》第4.4.3条、6.3.2条、6.3.3条、7.1.4条、7.1.5条、
7.1.6条规定的计算内容。
一、梁柱连接
1、框架梁计算1
选取框架梁H690×300×14×32，各项截面特性指标如下表：
钢材采用Q345钢（fy=345N/mm2）。
1）板件宽厚比
《抗震规范》第8.3.2条规定，超过12层的框架梁、柱板件应符合表8.3.2-2的规定。
翼缘：32mm厚，fy=325N/mm2
板件宽厚比=(300-14)/2/32=4.5 ＜ 10√(235/325)=8.50
符合表8.3.2-2关于框架梁翼缘板件宽厚比的规定。
腹板：14mm厚，fy=345N/mm2
板件宽厚比=(690-2*32)/14=44.7 ＜ 80√(235/345)=66
符合表8.3.2-2关于框架梁腹板板件宽厚比的规定。
2）梁柱节点
按照《抗震规范》第8.2.8条，钢结构构件连接应按地震组合内力进行弹性设计，并应进行极限承载力验算。
本工程框架梁与柱采用全熔透对接焊缝，同时在上下翼缘加楔形盖板进行加强，腹板用高强螺栓与柱连接，具体节点做法见节点图。
a ）弹性抗弯强度
梁翼缘与柱子对接焊缝的抗拉强度，计算取盖板厚10mm ，宽按250mm 。
()()e f f f e M fb t h t fA h t =-++
6629530032(69032)/1029525010(69010)/10=⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯+
2379.7*kN m =
梁截面的屈服弯矩:
32956858.2/102023.2*y M kN m
=⨯=
显然
e y
M M >，满足弹性设计要求
根据《抗震规范》第8.2.4条，框架梁的上翼缘采用抗剪连接件与组合楼板连接时，可不验算地震作用下的整体稳定。本工程梁的上翼缘采用栓钉与现浇混凝土楼板连接，不再验算地震作用下的跨中整体稳定。梁端根据《高钢规》第8.5.4条设置隅撑后，下翼缘平面外的计算长度减小，也可以不作验算。
b ）极限抗弯强度
P P y M W f =
26
1
[30032(69032)(690232)14]325/104
=⨯⨯-+-⨯⨯⨯2498.7*kN m = 梁与柱的连接强度（考虑盖板250x10mm ）
)
(t h f A h f A M u e b u Fb u ++=
30032470658=⨯⨯⨯+25010470(69010)⨯⨯⨯+ 3791.4*kN m =
1.2 1.22498.72998.41*b
P M kN m >=⨯= 满足要求
c ）腹板受剪
框架梁端部腹板采用切剖口熔透焊缝，扣除腹板靠近上下翼缘的切角高度35mm 和50mm 。腹板与柱翼缘熔透焊缝的承载力：
0.58w u f u V A f =30.5814(6902323550)470/102064.6kN =⨯⨯-⨯--⨯=
腹板焊缝连接的抗剪承载力：
0.58u w w ay V h t f >30.5814(690232)345/10=⨯⨯-⨯⨯1753.7kN =
同时有(取最小梁跨6.05m)：
21.3 1.3P u n M V V l >=⨯
22498.7
1.31237.56.050.8
kN ⨯=⨯=- 满足抗震时极限承载力要求。
2、框架梁计算2
选取框架梁H580×300×14×24，各项截面特性指标如下表：
钢材采用Q345钢（fy=345N/mm 2）。
1）板件宽厚比
《抗震规范》第8.3.2条规定，超过12层的框架梁、柱板件应符合表8.3.2-2的规定。
翼缘：24mm 厚，fy=325N/mm 2
板件宽厚比=(300-14)/2/24=6.0 ＜ 10√(235/325)=8.50 符合表8.3.2-2关于框架梁翼缘板件宽厚比的规定。
腹板：14mm 厚，fy=345N/mm 2
板件宽厚比=(580-2*24)/14=38 ＜ 80√(235/345)=66 符合表8.3.2-2关于框架梁腹板板件宽厚比的规定。
2）梁柱节点
按照《抗震规范》第8.2.8条，钢结构构件连接应按地震组合内力进行弹性设计，并应进行极限承载力验算。
本工程框架梁与柱采用全熔透对接焊缝，同时在上下翼缘加楔形盖板进行加强，腹板用高强螺栓与柱连接，具体节点做法见节点图。
a ）弹性抗弯强度
梁翼缘与柱子对接焊缝的抗拉强度，计算取盖板厚10mm ，宽按250mm 。
()()e f f f e M fb t h t fA h t =-++
6629530024(58024)/1029525010(58010)/10=⨯⨯⨯-+⨯⨯⨯+
1616.1*kN m =
梁截面的屈服弯矩:
32954445.7/101311.5*y M kN m =⨯=
显然
e y
M M >，满足弹性设计要求
根据《抗震规范》第8.2.4条，框架梁的上翼缘采用抗剪连接件与组合楼板连接时，可不验算地震作用下的整体稳定。本工程梁的上翼缘采用栓钉与现浇混凝土楼板连接，不再验算地震作用下的跨中整体稳定。梁端根据《高钢规》第8.5.4条设置隅撑后，下翼缘平面外的计算长度减小，也可以不作验算。
b ）极限抗弯强度
P P y M W f =
261
[30024(58024)(580224)14]325/104
=⨯⨯-+-⨯⨯⨯
1623.0*kN m =
梁与柱的连接强度（考虑盖板250x10mm ）
)
(t h f A h f A M u e b u Fb u ++=
3002447055625010470(58010)=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+
2574.75*kN m =
1.2 1.21623.01947.6*p M kN m >=⨯= 满足要求
c ）腹板受剪
框架梁端部腹板采用切剖口熔透焊缝，扣除腹板靠近上下翼缘的切角高度35mm 和50mm 。腹板与柱翼缘熔透焊缝的承载力：
0.58w u f u V A f =3
0.5814(5802243550)470/10=⨯⨯-⨯--⨯1705.9kN =
腹板焊缝连接的抗剪承载力：
0.58u w w ay V h t f >kN 3.149010/345)242580(1458.03
=⨯⨯-⨯⨯=
同时有(取最小梁跨5.5m)：
21.3 1.3b
P
u n M V V l >=⨯kN 8.8038
.005.60.162323.1=-⨯⨯=
满足抗震时极限承载力要求。
3、框架梁计算3