梁柱刚接节点域计算
钢结构节点域计算书
BH500x500x70x28梁-梁刚性拼接设计验算
一、工程名称: 二、节点连接方式:翼缘和腹板全部采用摩擦型高强度螺栓连接 三、节点域屈服承载力验算:
柱腹板抗剪强度设计值f v= 查表得梁翼缘钢材的屈服强度f ay= 左侧梁翼缘全塑性模量W左f 左侧梁腹板全塑性模量W左w= 左侧梁腹板全塑性模量Wpb1= 左侧梁Mpb1 查表得梁翼缘钢材的屈服强度f ay= 右侧梁翼缘全塑性模量W右f= 右侧梁腹板全塑性模量W右w= 右侧梁腹板全塑性模量Wpb2= 右侧梁Mpb2 节点域体积Vp= ψ ψ (Mpb1+Mpb2)/Vp= (4/3)fv= 145.000 325.000 9,240,000 3,422,500 9,369,779 3,045,178,175 345.000 0 0 9,369,799 3,045,184,675 22,999,200 0.7 185.365 193.333 Mpa Mpa mm3 mm3 mm3 1,604,990
Mpa mm3 mm3 mm3 2764090705 mm3 Mpa Mpa
算螺栓群Σ xi2(mm2)=
0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
0 腹板螺栓群Σ yi(mm)= 0 腹板螺栓群Σ xi2(mm2)= 0 腹板螺栓群Σ yi2(mm2)= 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5 11.5 12.5 13.5 14.5 15.5 16.5 17.5 18.5 19.5 20.5 21.5 22.5 23.5 24.5 25.5 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
梁柱端板连接节点的初始刚度计算
性能有关的参数[8]; Ksi 是弹簧单元的初始刚度。根 据欧洲规范[6]对节点初始刚度的定义将 T 形件的初
始刚度定义为外荷载达到其承载力设计值的 2/3 时
的割线刚度,由于 T 形件的设计承载力即为所有螺
栓的抗拉承载力设计值之和,对于高强度螺栓摩擦
型连接,此状态对应于板件刚好被拉开时的状态,
相应地
螺栓预拉力的影响。郭兵等[4]给出了端板连接节点 初始刚度的表达式,同样没有考虑端板有加劲肋的 情况,而且对受剪节点域的刚度贡献考虑得不够完 善。施刚等[5]提出了端板连接节点弯矩-转角全曲线 的计算方法,相应可以得到节点的初始刚度,但其 研究对象只是端板有加劲肋的情况。
以上对端板连接节点初始刚度的研究都集中 关注某一类型或某项特征,本文采用组件法[6]提出
(1a)
当 Tp′ < T ′ ≤Ty′ 时,
Ks = Kb
(1b)
当 Ty′ < T ′ ≤ Tu′ 时,
Ks = 0.1Kb
(1c)
式中:Kb 为单根螺栓的轴向刚度,Kb=EAe/lb;Ae
为螺栓杆的有效截面积;lb 为栓板单元的有效长度,
等于两个被连接板件厚度、半个螺栓头厚度、半个
螺帽厚度以及两个垫圈厚度之和[6]; λ 是在外荷载
K
i s
应为弹簧支座外荷载为
2nTp′
/
3
时的割线
刚度,如式(5)。
K
i s
=
2nλ Kb 3 + 3λ
(5)
3ln
3+ λ
式中 n 是考虑在梁模型中,当弹簧支座同时代表同
一轴线上的 n 个栓板单元时所需乘以的系数。
1.2.3 有加劲 T 形件的初始刚度
梁十字柱栓焊刚接”节点计算书
“梁十字柱栓焊刚接”节点计算书=一. 节点基本料设计依据:《钢结构连接节点设计手册》(第二版)节点类型为:梁十字柱栓焊刚接节点内力采用:梁端节点力采用设计方法为:常用设计梁截面:H-400*200*8*13,材料:Q235腹板螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:3行;行间距70mm;1列;螺栓群列边距:45 mm,行边距45 mm双侧焊缝,单根计算长度:l f=230-2×7=216mm腹板连接板:230 mm×90 mm,厚:18 mm节点示意图如下:二. 荷载信息设计内力:组合工况内力设计值组合工况1 0.0 115.4 152.3 否三. 验算结果一览最大拉应力(MPa) 156 最大215 满足最大压应力(MPa) -156 最小-215满足承担剪力(kN) 38.5 最大62.8 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大64 满足行边距(mm) 45 最小44 满足行边距(mm) 45 最大64 满足外排行间距(mm) 70 最大96 满足中排行间距(mm) 70 最大192 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比 0.326 1 满足净截面正应力比 0.000 1 满足焊缝应力(MPa) 54.5 最大160 满足焊脚高度(mm) 7 最大21 满足焊脚高度(mm) 7 最小7 满足剪应力(MPa) 56.2 最大125 满足正应力(MPa) 0 最大310 满足四. 梁柱对接焊缝验算1 对接焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=0 kN;V x=115.4 kN;M y=152.3 kN·m;2 对接焊缝承载力计算焊缝受力:N=0 kN;M x=0 kN·mM y=152.3kN·m抗拉强度:F t=215N/mm^2抗压强度:F c=215N/mm^2轴力N为零,σN=0 N/mm^2弯矩Mx为零,σMx=0 N/mm^2W y=973.865cm^3σMy=|M y|/W y=152.3/973.865×1000=156.387N/mm^2最大拉应力:σt=σN+σMx+σMy=0+0+156.387=156.387N/mm^2≤215,满足最大压应力:σc=σN-σMx-σMy=0-0-156.387=(-156.387)N/mm^2≥(-215),满足五. 梁柱腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况:组合工况1,N=0 kN;V x=115.4 kN;M y=152.3 kN·m;2 螺栓群承载力验算列向剪力:V=115.4 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:3行;行间距70mm;1列;螺栓群列边距:45 mm,行边距45 mm螺栓受剪面个数为1个连接板材料类型为Q235螺栓抗剪承载力:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×1×0.45×155=62.775kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=115.4/3=38.467 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x^2+∑y^2=9800 mm^2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)^2+(|N my|+|N v|)^2]^0.5=[(0+0)^2+(0+38.467)^2]^0.5=38.467 kN≤62.775,满足3 螺栓群构造检查列边距为45,最小限值为33,满足!列边距为45,最大限值为64,满足!行边距为45,最小限值为44,满足!行边距为45,最大限值为64,满足!外排行间距为70,最大限值为96,满足!中排行间距为70,最大限值为192,满足!行间距为70,最小限值为66,满足!六. 腹板连接板计算1 连接板受力计算控制工况:同腹板螺栓群(内力计算参上)2 连接板承载力验算连接板剪力:V l=115.4 kN仅采用一块连接板连接板截面宽度为:B l=230 mm连接板截面厚度为:T l=18 mm连接板材料抗剪强度为:f v=120 N/mm^2连接板材料抗拉强度为:f=205 N/mm^2连接板全面积:A=B l*T l=230×18×10^-2=41.4 cm^2开洞总面积:A0=3×22×18×10^-2=11.88 cm^2连接板净面积:A n=A-A0=41.4-11.88=29.52 cm^2连接板净截面剪应力计算:τ=V l×10^3/A n=115.4/29.52×10=39.0921 N/mm^2≤120,满足!连接板截面正应力计算:按《钢结构设计规范》5.1.1-2公式计算:σ=(1-0.5n1/n)N/A n=(1-0.5×3/3)×0/29.52×10=0 N/mm^2≤205,满足!按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/41.4×10=0 N/mm^2≤205,满足!七. 梁柱角焊缝验算1 角焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=0 kN;V x=115.4 kN;M y=152.3 kN·m;2 角焊缝承载力计算焊缝受力:N=0kN;V=115.4kN;M=0kN·m焊脚高度:h f=7mm;角焊缝有效焊脚高度:h e=2×0.7×7=9.8 mm双侧焊缝,单根计算长度:l f=230-2×7=216mm3 焊缝承载力验算强度设计值:f=160N/mm^2A=l f*h e=216×9.8×10^-2=21.17 cm^2τ=V/A=115.4/21.17×10=54.52 N/mm^2综合应力:σ=τ=54.52 N/mm^2≤160,满足4 角焊缝构造检查最大焊脚高度:18×1.2=21mm(取整)7≤21,满足!最小焊脚高度:18^0.5×1.5=7mm(取整)7 >= 7,满足!八. 梁腹净截面承载力验算1 梁腹净截面抗剪验算控制工况:组合工况1,V x=115.4 kN;腹板净高:h0=400-13-13-3×22=308 mm腹板剪应力:τ=1.2*V/(h0*T w)=1.2×1.154e+005/(308×8)=56.2≤125,满足2 梁腹净截面抗弯验算无偏心弯矩作用,抗弯应力为0,满足!。
梁柱节点计算书
梁柱节点计算书梁柱节点计算书一、参考规范《GB 50017-2003 钢结构设计规范》《GB 50009-2001 建筑结构荷载规范》《CECS 102:2002 门式钢架轻型钢结构设计规程》二、构件几何信息1)梁柱几何尺寸边柱采用Z360~900x250x8x10边梁采用h600~900x200x6x82)高强螺栓信息采用10.9级M24摩擦型高强度螺栓连接,构件接触面采用处理方法为喷砂,摩擦面抗滑移系数μ=0.5,每个高强螺栓的预拉力为P=155kN。
高强螺栓数量:15最外排螺栓到翼缘边的距离ef:45.0mm高强螺栓到腹板边的距离ew:50.0mm第2排螺栓和第3排螺栓间距a:100.0mm高强螺栓排列参数第1排高强螺栓到螺栓群形心的距离x1:195mm第2排高强螺栓到螺栓群形心的距离x2:295mm第3排高强螺栓到螺栓群形心的距离x3:395mm第4排高强螺栓到螺栓群形心的距离x4:495mm3)端板尺寸信息端板厚度t=20mm,宽度b=260mm4)节点形式端板平放三、材料特性材料牌号:Q345B屈服强度f y:345.0 MPa抗拉强度设计值f:310 MPa抗剪强度设计值f:180 MPa弹性模量E:2.06x105 MPa四、内力设计值N=-133.20kN,V=45.90kN,M=413.50kN?m五、验算1)高强螺栓群承载力验算(A)高强螺栓承载力设计值高强螺栓抗拉承载力设计值Ntb=0.8P=180.0kN高强螺栓抗剪承载力设计值Nvb=0.9*nf*μP=0.9x1x0.5x225=101.3kN(B)高强螺栓群承载力验算假设螺栓群在弯矩作用下绕形心转动高强螺栓最大拉力Nt=My1Σy i2?Nn=88.94kN<0.8P=124kN螺栓抗拉满足要求。
每个高强螺栓所受的剪力设计值Nv=Vn =45.9016=2.87 kN< p="">螺栓抗剪满足要求。
“梁箱柱全焊刚接”节点计算书
“梁箱柱全焊刚接”节点计算书一. 节点基本资料设计依据:《钢结构连接节点设计手册》(第二版)节点类型为:梁箱柱全焊刚接节点内力采用:梁端节点力采用设计方法为:常用设计梁截面:H-500*200*10*16,材料:Q235柱截面:BOX-600*400*16,材料:Q235梁H-500*200*10*16,材料:Q235节点示意图如下:二. 荷载信息设计内力:组合工况内力设计值组合工况1 200.0 20.0 100.0 否三. 验算结果一览焊缝应力(MPa) 30.6 最大160 满足焊脚高度(mm) 5 最大12 满足焊脚高度(mm) 5 最小5 满足最大拉应力(MPa) 97.9 最大215 满足最大压应力(MPa) -35.4 最小-215满足综合应力(MPa) 55.7 最大160 满足焊脚高度(mm) 5.00 最大12.0 满足焊脚高度(mm) 5.00 最小4.74 满足剪应力(MPa) 5.95 最大125 满足正应力(MPa) 0 最大310 满足四. 梁柱角焊缝验算1 角焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=200 kN;V x=20 kN;M y=100 kN·m;截面腹板面积:A w=468×10/100=46.8 cm^2截面翼缘面积:A f=200×16×2/100=64 cm^2腹板轴力分担系数:ρw=46.8/(46.8+64)=0.422383截面腹板分担轴力:N w=0.422383×200=84.4765 kN2 梁柱角焊缝承载力计算焊缝受力:N=84.4765kN;V=20kN;M=0kN·m焊脚高度:h f=5mm;角焊缝有效焊脚高度:h e=2×0.7×5=7 mm双侧焊缝,单根计算长度:l f=415-2×5=405mm3 焊缝承载力验算强度设计值:f=160N/mm^2A=l f*h e=405×7×10^-2=28.35 cm^2σN=|N|/A=|84.48|/28.35×10=29.8 N/mm^2τ=V/A=20/28.35×10=7.055 N/mm^2正面角焊缝的强度设计值增大系数:βf=1综合应力:σ=[(σN/βf)^2+τ^2]^0.5=[(29.8/1)^2+7.055^2]^0.5=30.62 N/mm^2≤160,满足4 角焊缝构造检查最大焊脚高度:10×1.2=12mm(取整)5≤12,满足!最小焊脚高度:10^0.5×1.5=5mm(取整)5 >= 5,满足!五. 梁柱对接焊缝验算1 对接焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=200 kN;V x=20 kN;M y=100 kN·m;截面腹板面积:A w=468×10/100=46.8 cm^2截面翼缘面积:A f=200×16×2/100=64 cm^2腹板轴力分担系数:ρw=46.8/(46.8+64)=0.4224截面翼缘分担轴力:N f=(1-0.4224)×200=115.5 kN2 对接焊缝承载力计算六. 梁与连接板角焊缝强度验算1 角焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=200 kN;V x=20 kN;M y=100 kN·m;截面腹板面积:A w=468×10/100=46.8 cm^2截面翼缘面积:A f=200×16×2/100=64 cm^2腹板轴力分担系数:ρw=46.8/(46.8+64)=0.4224截面腹板分担轴力:N w=0.4224×200=84.48 kN腹板塑性截面模量:I w==8542 cm^4翼缘塑性截面模量:I f==3.749e+004 cm^4翼缘弯矩分担系数:ρf=3.749e+004/(8542+3.749e+004)=0.8145>0.7,翼缘承担全部截面弯矩腹板焊缝承担弯矩:M w=0 kN·m2 梁腹角焊缝基本参数焊缝群分布和尺寸如下图所示:角焊缝焊脚高度:h f=5 mm;有效高度:h e=3.5 mm焊缝受力:N=0kN;V x=84.48kN;V y=20kN;M x=0kN·m;M y=0kN·m;T=0kN·m3 角焊缝强度验算有效面积:A=12.95 cm^2Vy作用下:τvy=V y/A=20/12.95×10=15.44 MPaVx作用下:σvx=V x/A=84.48/12.95×10=65.23 MPa最大综合应力σmax=[(σvx/βf)^2+τy^2]^0.5=[(65.23/1.22)^2+15.44^2]^0.5=55.66 MPa≤160,满足4 角焊缝构造检查角焊缝连接板最小厚度:T min=10 mm构造要求最大焊脚高度:h fmax=1.2*T min=12 mm≥5,满足采用低氢碱性焊条,腹板角焊缝最小焊脚高度按连接板最小厚度计算构造要求最小腹板焊脚高度:h fmin=1.5*T min^0.5=4.743 mm≤5,满足七. 梁腹净截面承载力验算1 梁腹净截面抗剪验算控制工况:组合工况1,V x=20 kN;腹板净高:h0=500-16-16-3×21.5=403.5 mm腹板剪应力:τ=1.2*V/(h0*T w)=1.2×2e+004/(403.5×10)=5.948≤125,满足2 梁腹净截面抗弯验算无偏心弯矩作用,抗弯应力为0,满足!。
框架结构梁柱结点计算公式
框架结构梁柱结点计算公式框架结构是工程中常见的一种结构形式,它由梁、柱和节点组成,能够承受各种不同方向的力和扭矩。
在设计和分析框架结构时,需要对梁柱结点进行计算,以确定结构的稳定性和安全性。
本文将介绍框架结构梁柱结点计算公式,以帮助工程师和设计师更好地理解和应用这些公式。
梁的计算公式。
梁是框架结构中的主要承重构件,其计算公式通常包括弯曲和剪切两种情况。
对于弯曲情况,梁的计算公式为:M = -EI(d^2v/dx^2)。
其中,M为梁的弯矩,E为弹性模量,I为截面惯性矩,v为横向位移,x为横向坐标。
这个公式描述了梁在受力时的变形情况,可以帮助工程师确定梁的设计参数。
对于剪切情况,梁的计算公式为:V = Q/A。
其中,V为梁的剪力,Q为梁的截面积,A为梁的横截面积。
这个公式描述了梁在受力时的剪切情况,可以帮助工程师确定梁的截面尺寸和材料强度。
柱的计算公式。
柱是框架结构中的竖直承重构件,其计算公式通常包括压力和弯曲两种情况。
对于压力情况,柱的计算公式为:P = F/A。
其中,P为柱的压力,F为柱的承载力,A为柱的横截面积。
这个公式描述了柱在受力时的压力情况,可以帮助工程师确定柱的截面尺寸和材料强度。
对于弯曲情况,柱的计算公式为:M = Pe。
其中,M为柱的弯矩,P为柱的压力,e为柱的偏心距。
这个公式描述了柱在受力时的弯曲情况,可以帮助工程师确定柱的设计参数。
节点的计算公式。
节点是框架结构中连接梁和柱的部分,其计算公式通常包括受力平衡和位移两种情况。
对于受力平衡情况,节点的计算公式为:ΣF = 0。
其中,ΣF为节点的受力平衡方程,描述了节点受力的平衡情况,可以帮助工程师确定节点的受力情况。
对于位移情况,节点的计算公式为:ΣM = 0。
其中,ΣM为节点的位移平衡方程,描述了节点的位移平衡情况,可以帮助工程师确定节点的位移情况。
综合计算公式。
在实际工程中,框架结构的梁柱结点往往同时受到多种不同方向的力和扭矩作用,需要综合考虑各种情况下的计算公式。
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。
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。
梁柱连接节点计算
梁柱连接节点计算一、GL1与GZ1连接计算:查得节点处的最大内力为:M max =226KN ·MV max =72KN如右图所示,采用10M20-10.9S摩擦型高强螺栓,喷砂处理。
则:P=155KN; μ=0.551. 高强螺栓所受的最大拉力为:KN P N KN h y h M N b t i t 1241558.08.074]448/)256336448(24[39210226)24(22226221=⨯==<=+++⨯=+=∑则:KN n V N KN N P n N v t f b v 2.7107231)7425.1155(55.019.0)25.1(9.01===>=⨯-⨯⨯⨯=-=μ经验算,高强螺栓强度满足!2.端板厚度验算:按两边支承类端板计算:mmt mm fe e e b e N e e t wf f w t f w 1813300)]6150(50225061[107450616)](2[631min =<=⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=++= 经验算,端板强度满足!经验算,连接节点安全!二、GL1与GL1拼接计算查得节点处的最大内力为:M max =96KN ·M(弯矩取屋脊处验算)V max =72KN (剪力取檐口处验算)如右图所示,采用8M20-10.9S摩擦型高强螺栓,喷砂处理。
则:P=155KN; μ=0.551.高强螺栓所受的最大拉力为:KN P N KN y y M N b t i t 1241558.08.096)200100(420010964226211=⨯==<=+⨯⨯=∙=∑则:KN n V N KN N P n N v t f b v 98723.17)9625.1155(55.019.0)25.1(9.01===>=⨯-⨯⨯⨯=-=μ经验算,高强螺栓强度满足!2.端板厚度验算:按两边支承类端板计算:mmt mm fe e e b e N e e t wf f w t f w 82.15300)]4246(46219042[109646426)](2[631min =<=⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=++= 经验算,端板强度满足!经验算, 拼接处节点安全!三、GL1(2)与GZ2连接计算:查得节点处的最大内力为:M max =242KN ·MV max =61KN如右图所示,采用10M20-10.9S摩擦型高强螺栓,喷砂处理。
钢结构节点设计计算书
4 3
fv
r
=
334.6×106 560×14×680
=
62.76Ν / mm2
<
4 3
×
120
= 166.76Ν / mm2
故满足要求
⑷ 螺栓处腹板强度验算:
Νt = 166.7ΚΝ > 0.4Ρ = 0.4 × 225 = 90ΚΝ
Ν t2 ewtw
= 166.7×103 103×10
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
= 115.6Ν / mm2
节点设计
1.梁柱拼接节点 横梁和柱的连接采用 10.9 级 Μ 24 高强螺栓进行连接,构件接触面采 用喷砂,
筑龙网
摩擦面抗滑移系数 µ = 0.45 ,每个高强螺栓的预拉力 P=225KN,连接
处传递内力值。(M=334.6KN , V=149.3KN) ⑴ 端板厚度的确定:
=
0.8 × 225
= 180ΚΝ
则受力最大螺栓的拉力和剪力为:
Μ y1
290×106 ×300
Ν = ∑ = = 144.5ΚΝ t
m yi2
2×2×(1102 +2202 +3002 )
Nv
=
34.1 = 2.8KN 12
拉剪共同作用下受力最大螺栓的承载力验算:
Nt
N
b t
+
Nv
N
b v
=
2.8 + 144.5 91.125 180
= 0.03 + 0.803 = 0.833 < 1.0
故承载力满足要求。
⑶ 连接板计算:
连接板近似的按固结梁计算:(如图)
Μ
=
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)。
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是结构工程中的重要内容,为了保证建筑物的稳定性和安全性,需要对连接节点域的刚度进行验算。
下面以人类的视角来描述这个过程。
连接节点域刚度验算是为了确保门式刚架梁柱连接处的稳定性和承载能力。
在进行验算之前,需要了解连接节点域的构造和材料特性。
首先,我们需要考虑连接节点的类型,常见的有焊接节点和螺栓连接节点。
接下来,我们需要了解连接节点的材料,包括梁柱材料和连接件材料的强度和刚度参数。
在进行连接节点域刚度验算时,我们需要确定连接节点的刚度和承载能力是否满足设计要求。
刚度是指连接节点在受力时的变形能力,承载能力是指连接节点在受力时的负荷能力。
为了保证连接节点的刚度和承载能力,我们可以采用静力分析和有限元分析的方法。
静力分析是通过受力平衡条件和变形平衡条件,计算连接节点受力和变形的方法。
我们可以根据连接节点的几何形状和受力情况,建立静力平衡方程组,然后求解得到连接节点的受力和变形。
有限元分析是一种数值计算方法,可以通过将连接节点划分为若干个小单元,建立节点单元间的力学关系,然后通过求解有限元方程组来计算连接节点的受力和变形。
通过静力分析和有限元分析,我们可以得到连接节点域的刚度和承载能力。
如果连接节点域的刚度和承载能力满足设计要求,那么连接节点的设计是合理的。
如果连接节点域的刚度和承载能力不满足设计要求,我们可以通过改变连接节点的几何形状、增加连接件的数量或者改变材料的强度来提高连接节点的刚度和承载能力。
连接节点域刚度验算是确保门式刚架梁柱连接处稳定性和安全性的重要环节。
通过静力分析和有限元分析,我们可以评估连接节点的刚度和承载能力,从而确保连接节点的设计满足建筑物的要求。
这样可以保证建筑物的稳定性和安全性,为人们提供一个安全可靠的居住和工作环境。
梁柱节点域抗震验算
梁柱节点域抗震验算折减系数ψ=0.7节点域左侧梁全截面受弯承载力 Mpb2=1680.48KN.MKN.M32mm柱腹板高度 hc=1080mmMpaH1200x700x32x60 腹板抗剪强度设计值fv=190Mpa8、节点域的屈服承载力验算:柱腹板厚度twc= 节点域左侧梁全截面受弯承载力Mpb1=3663.74mm588 5、柱截面采用规格:390Mpa,3、与柱相连的左侧梁截面采用H型钢:钢材屈服强度 fy=mmMpa钢材抗拉压强度 f1=335192.49cm 2 腹板厚度t w =mm翼缘厚度t f =20mm 截面宽度 B=300mmcm0.030 腹板厚度t w =12mm 截面高度 H= 截面面积 A= 4、与柱相连的右侧梁截面采用规格:HM588x300x12x2030018mm 313.2327724cm 4右侧梁截面特性如下:钢材抗拉压强度 f2=335 抗弯模量Wx=4025cm3 圆弧半径r=cm 4 截面面积A= 截面高度H=800mm 截面宽度B=28.0 圆弧半径r=8193 翼缘厚度t f =118330 主惯性矩Ix= 左侧梁截面特性如下:H800x300x18x305、《钢结构连接节点设计手册》二、设计条件:1、节点连接计算按照9度抗震设防要求进行2、钢材材质牌号采用Q390一、计算依据:2013-9-10 21:44节点域验算内容包括:腹板的稳定性验算、抗剪强度验算和屈服承载力验算梁柱节点域抗震验算2、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)计算日期: 1、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)cmcm 2 主惯性矩Ix= 抗弯模量Wx=cm 3 3、《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-1998)4、《钢结构设计手册》梁截面腹板高度hb=740mm柱子腹板稳定性验算:(hc+hb)/70=26可以不验算节点域的稳定性twc KN.M节点域右侧梁端弯矩设计值 Mb2=1348KN.M7、节点域左侧梁端弯矩设计值Mb1=>= 节点域的体积Vp=25574400mm^3节点域抗震调整系数γRE=0.85274520.2 不需要加强腹板厚度(Mb1+Mb2)/Vp=160.0Mpa <>= ψ*(Mpb1+Mpb2)/Vp=(hc+hb)/90= 所需腹板总厚twcs=27mm 298Mpa mm OK!9、节点域的稳定性验算:twc=32mm 146.3OK!<(4/3)*fv=253OK!(4/3)*fv/γRE=0mm补强措施建议: 7、节点域抗剪承载力验算:无需任何补强计算结束!所需补强板的厚度ts=twcs-twc=。
梁柱刚接节点刚度设计计算书(Mathcad)
转动刚度R1R 1G h 1⋅h oe ⋅t p⋅:=R 1 6.11010×=N-mm/rad三、转动刚度R2钢材的弹性模量E 206000:=N/mm2端板惯性矩端板宽b e 250:=mm 端板厚t e 20:=mm I e 1.667105×=mm4梁端翼缘板中心间的距离h 1390=mm 端板外伸处螺栓中心到梁翼缘外边缘的距离e f 50:=mm梁柱刚接节点刚度设计计算书海军上海工程机械厂新建厂房按照《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001 《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102:2002 《钢结构设计规范》GB50017-2003======================================================================================* 未注明长度为mm ;未注明应力为 MPa一、设计资料1. 节点简图:2. 材料:梁截面:400x200x6x8 钢材:Q345f 295:=N/mm 2柱截面:350x250x6x10 钢材:Q345二、转动刚度R1钢材的剪切变形模量G 79000:=N/mm2梁端翼缘板中心间的距离h 1390:=mm 柱节点域腹板的宽度h oe 330:=mm 柱节点域腹板的厚度t p 6:=mmΔ0.988=结论:梁柱节点转动刚度不满足要求六、设置斜加劲肋后的转动刚度校核斜加劲肋的倾角α47:=度两条加劲肋的总截面面积A st 63506−()⋅:=A st 2.064103×=mm2梁腹板的高度h ob 4508−8−:=h ob 434=mm设置斜加劲肋后的转动刚度R1'R 1'R 1E h ob ⋅A st ⋅cos α()2⋅sin α()⋅+:=R 1'8.3461010×=mm三、转动刚度RR 4.8121010×=N-mm/rad四、刚架横梁的线刚度刚架横梁胯间的平均截面惯性矩I b 151250000:=mm4刚架横梁的跨度l b 16000:=mm刚架横梁的线刚度i b 1.947109×=N-mm五、梁柱刚接节点转动刚度校核=N-mm/radR' 6.1091010×刚架横梁的线刚度R'梁柱刚接及诶单转动刚度校核=Δ' 1.255结论:梁柱节点转动刚度满足要求。
梁柱节点刚域问题
自己找到的答案:刚域是在内力与位移分析中,可考虑的梁、柱重叠部分的范围。
具体计算应按JGJ-2002第5.3.4条公式(5.3.4),刚域的判断应是在梁和柱截面都较大时,计算梁、柱重叠部分的一部分参与计算。
计算时,计算软件程序可自动形成。
仅用于框架或壁式框架的梁、柱节点。
但不是柱长取到梁底,也不是梁跨长取到柱边。
计算时是否应考虑刚域应加以分析。
建议:1.当梁、柱截面都很大,计算内力和配筋很大时,可取刚域。
2.当梁线刚度较小,柱线刚度较大时,可取刚域3.当梁跨度较大,线刚度较小,柱线刚度也较小时,不宜取刚域。
4.当梁线刚度较大,柱线刚度较小时,节点弯矩和箍筋都较小时不应取刚域。
5.采用混合结构式,(型钢混凝土柱,如钢管混凝土柱或型钢混凝土梁时)取刚域应慎重。
6.确定是否取刚域后,在计算程序软件相关项填入。
观点2:建议一般情况下考虑梁柱节点刚域作用。
1、考虑刚域符合结构实际受力状态,不考虑刚域时梁端弯矩取柱中心位置值,显然与实际情况不符。
2、不考虑刚域作用时,一般来说会导致梁端负弯矩加大,增加梁端配筋。
有悖于强柱弱梁的抗震理念。
框架梁端部楼板的负筋已经增大了其抗弯承载力,梁端部负弯矩不应该再取偏大的柱中心值。
有震害表明在大震作用下梁端塑性铰的形成比较有限与此有关。
3、考虑刚域之后结构的整体刚度增加,地震作用增大。
在多遇地震下的周期减小,层间位移减小,与结构实际地震反应比较接近。
同时主要抗侧力构件(如剪力墙,支撑等)所承受的地震作用比不考虑刚域要大,考虑刚域可增加主要抗侧力构件的安全储备。
4、在建筑层高受限的情况下,考虑刚域作用时可减小梁的计算跨度,可减小梁的高跨比。
节点域计算
项目内容符号公式钢柱H型钢成型工艺请从右侧下拉菜单中H型钢柱成型工艺梁钢材材质柱钢材材质请从右侧下拉菜单中选取H型钢柱截面高H型钢柱翼缘宽度H型钢柱腹板厚度H型钢柱翼缘厚度热轧H型钢弧根半径H型钢梁高H型钢梁翼缘宽度H型钢梁腹板厚度H型钢梁翼缘厚度柱钢材屈服强度梁钢材受拉受压强度设计值柱钢材受拉受压强度设计值自柱顶面至腹板计算高度上边缘距离压力作用下柱腹板计算高度边缘处压应力的假定分梁受压翼缘的截面面积柱的钢号修正系数H 型钢柱截面参数H 型钢梁截面参数钢材性能计算参数梁柱刚接、柱腹板未设置水平加劲肋时,柱翼缘b f fbA fbbf t b A b =c f e b yh c c y r t h +=f yfb e h t b 5+=c r fct wc t c h fbt b b wb t b h ck ,εyc k f /235,=εyf cb 梁柱刚接、柱腹板未设置水平加劲肋时,柱翼缘与腹板梁柱(H 型钢柱)节点域承载力计算梁受压翼缘处,柱腹板厚度梁受拉翼缘处柱翼缘板厚项目内容符号公式建筑类型请从右侧下拉菜单中选取钢材材质请从右侧下拉菜单中选取钢柱轴力设计值节点域梁端弯矩设计值节点域梁端弯矩设计值H型钢柱截面选取H型钢柱截面高度H型钢柱翼缘宽度H型钢柱腹板厚度H型钢柱翼缘厚度H型钢柱截面面积H型钢梁选取H型钢梁截面高度H型钢梁翼缘宽度H型钢梁腹板厚度H型钢梁翼缘厚度钢材屈服强度钢材受拉、受压强度设计值钢材抗剪强度设计值钢号修正系数钢柱最小翼缘及腹板厚度荷载效应H 型钢柱截面参数H 型钢梁截面参数钢材性能梁柱(H型钢柱)节点域承载力计算w t ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=c k c c e b fb w h f b f A t ,130,/max εct cb c f f A t /4.0fb =kεyk f /235=εyf f vf fc t wc t c h c b fb t wb t b h bb N1b M 2b M 返回cA ()()wc fc 2t b t h b h A c c c c ---=梁柱(圆钢管柱)节点域承载力计钢柱截面类型请从右侧下拉菜单中选取钢柱轴力设计值节点域梁端弯矩设计值节点域梁端弯矩设计值圆钢管直径圆钢管壁厚钢管柱截面面积H型钢梁选取H型钢梁截面高度H型钢梁翼缘宽度H型钢梁腹板厚度H型钢梁翼缘厚度钢材受拉、受压强度设计值钢材抗剪强度设计值钢材屈服强度钢号修正系数节点域腹板的宽度节点域腹板的高度节点域腹板宽高比梁翼缘中心线间的高度节点域体积节点域正则化宽厚比节点域的受剪承载力荷载效应圆钢管柱H 型钢梁截面参数钢材性能节点域几何参数节点域承载力验算sn ,λkεyk f /235=εyf f c h bb h bc h h /kc b wb s n bc k c b wb s n bc h h t h h h h h t h h h ελελ1)/(34.5437/10/1)/(434.537/10/2,2,+=<+=≥时,当时,当psf ()()[];8.075.012.18.0;57318.06.0;346.0,,,,,v s n ps s n v s n ps s n v ps s n f f f f f f --=≤<-=≤<=≤λλλλλ时,当时,当时,当()cc b p td h V 12/π=pV 1b h v f fb t wb t b h bb N1b M 2b M dt()2/2t d h c -=πfb2t h h b bb -=cA ()()4/222t d d A c --=π柱轴压比节点域受剪承载力修正系数修正后节点域受剪承载力节点域承载力验算节点域承载力验算结果项目内容符号公式建筑类型请从右侧下拉菜单中选取钢材材质请从右侧下拉菜单中选取钢柱轴力设计值节点域梁端弯矩设计值节点域梁端弯矩设计值箱型钢柱截面高度箱型钢柱宽度箱型钢柱腹板厚度箱型钢柱翼缘厚度箱型柱截面面积H型钢梁选取H型钢梁截面高度H型钢梁翼缘宽度H型钢梁腹板厚度H型钢梁翼缘厚度钢材受拉、受压强度设计值钢材抗剪强度设计值荷载效应箱型钢柱截面参数H 型钢梁截面参数钢材性能梁柱(箱型柱)节点域承载力计算#NAME?域承载力验算f vf fc t wc t c h c b fb t wb t b h bb N1b M 2b M 返回fA N c /psf pspb b f V M M ≤+21cA ()()wc fc 22t b t h b h A c c c c c ---=柱翼缘与腹板厚度计算力计算载力计算下拉菜单选取。
梁柱顶端单边刚接端板竖放”节点计算书
“梁柱顶端单边刚接端板竖放”节点计算书一. 节点基本资料设计依据:《钢结构连接节点设计手册》(第二版)节点类型为:梁柱顶端单边刚接端板竖放梁截面:H-502*470*20*25,材料:Q235柱截面:H-650*300*11*17,材料:Q235节点示意图如下:端板信息:板采用:宽(mm)×长(mm):572×675,厚(mm):16螺栓采用:10.9级-M14端板从上到下的零件排列为:第1排:螺栓,距边缘距离为:35 mm第2排:翼缘,距前一个零件的距离为:63 mm第3排:螺栓,距前一个零件的距离为:67 mm第4排:螺栓,距前一个零件的距离为:345 mm第5排:翼缘,距前一个零件的距离为:67 mm第6排:螺栓,距前一个零件的距离为:63 mm二. 荷载信息设计内力:组合工况内力设计值组合工况1 200.0 115.4 0.0否三. 验算结果一览端板厚度(mm) 16.0 最小16.0 满足腹板厚度(mm) 20 不需验算满足1号栓端距(mm) 35 最小31 满足1号栓-翼缘(mm)50 最小35 满足3号栓-翼缘(mm) 54最小35 满足3号栓-4号栓(mm) 345 最小47 满足4号栓-翼缘(mm) 54 最小35 满足6号栓端距(mm) 35 最小31 满足6号栓-翼缘(mm) 50 最小35 满足最大栓距(mm)345 最大400 满足最大压应力(MPa) -7.26最小-205 满足综合应力(MPa) 24.8 最大160满足腹板焊脚高(mm) 7.00 最大24.0 满足腹板焊脚高(mm) 7.00 最小6.71 满足板件宽厚比13.8 最大14.9 满足板件剪应力(MPa)5.43 最大180 满足焊缝剪应力(MPa) 16.5最大200 满足焊脚高度(mm) 6.00 最小6.00满足焊脚高度(mm) 6.00 最大19.2 满足板件宽厚比10.3 最大18.0 满足板件剪应力(MPa) 0 最大125 满足焊缝剪应力(MPa) 0最大160 满足焊脚高度(mm) 6.00 最小3.67满足焊脚高度(mm) 6.00 最大7.20 满足四. 端板验算1 受力信息控制工况:组合工况1轴力N=(-200)kN,剪力V=115.4 kN,弯矩M=0 kN·m2 端板螺栓群验算单个螺栓抗拉承载力计算:N t=0.8P=0.8×75=60kN受拉翼缘螺栓拉力承担系数:κ=2+2Σy i^2/h^2=3.48001弯矩作用下螺栓的最大拉力:T m=|M|/(κh)=0/(3.48001×479.379)×10^3=0 kN忽略垂直端板方向分力的作用,螺栓最大拉力:T d=T m=0 kN单个螺栓抗剪承载力计算:N v=0.9n fμP=0.9×1×0.45×75=30.375kN受压翼缘螺栓个数为:n=4个单个螺栓所承受的剪力为:V d=|V|/n=115.4/4=14.425 kN螺栓强度验算:T d/N t + V d/N v= 0/60 + 14.425/30.375 = 0.474897 ≤ 1 满足!3 端板厚度验算一个螺栓的受拉承载力设计值为:60kN第1排螺栓受拉为两边支承类(端板外伸)T min=[6×50×284×60×10^3/(284×572+2×50×(50+284))/215]^0.5=11.018 mm第2排螺栓受拉为两边支承类(端板外伸)T min=[6×54.4377×284×60×10^3/(284×572+2×54.4377×(54.4377+284))/215]^0.5=11.397 mm 第3排螺栓受拉为两边支承类(端板外伸)T min=[6×54.4377×284×60×10^3/(284×572+2×54.4377×(54.4377+284))/215]^0.5=11.397 mm 第4排螺栓受拉为两边支承类(端板外伸)T min=[6×50×283×60×10^3/(283×572+2×50×(50+283))/215]^0.5=11.018 mm最小限值为16 mm当前板厚为16mm,满足!4 腹板厚度验算受拉端翼缘内受拉螺栓仅一排,腹板厚度不需验算, 满足!5 螺栓间距检查螺栓端距为35,最小限值为31,满足!1号螺栓到翼缘距离为50,最小限值为最小35,满足!2号螺栓到翼缘距离为54,最小限值为最小35,满足!螺栓间距为345,最小限值为46,满足!4号螺栓到翼缘距离为54,最小限值为最小35,满足!螺栓端距为35,最小限值为31,满足!5号螺栓到翼缘距离为50,最小限值为最小35,满足!最大螺栓间距为345,最大限值为400,满足!五. 节点域验算六. 柱截面组合焊缝承载力验算焊缝群分布和尺寸如下图所示:角焊缝焊脚高度:h f=7 mm;有效高度:h e=4.9 mm1 内力分配对接焊缝面积:A b=236.17cm^2角焊缝有效面积:A w=0.7×7×(828.51-4×7)=39.22 cm^2对接焊缝承受轴力:N1=A b/(A b+A w)*N=236.2/(236.2+39.22)×(-200)=(-171.5)kN角焊缝承受轴力:N2=A w/(A b+A w)*N=39.22/(236.2+39.22)×(-200)=(-28.49)kN腹板塑性截面模量:I w=20×(504.5-2×25.12)^3/12=1.562e+004 cm^4翼缘塑性截面模量:I f=470×504.5^3/12-470×(504.5-2×25.12)^3/12=1.358e+005 cm^4翼缘弯矩分担系数:ρf=1.358e+005/(1.562e+004+1.358e+005)=0.8968翼缘对接焊缝分担弯矩:M f=0.8968×0=0 kN*m腹板角焊缝分担弯矩:M w=(1-0.8968)×0=0 kN*m2 对接焊缝验算焊缝受力:N=(-171.5) kN;M x=0 kN·mM y=0kN·m抗拉强度:F t=205N/mm^2抗压强度:F c=205N/mm^2A=236.2cm^2σN=N/A=(-171.5)/236.2 ×10=(-7.262)N/mm^2弯矩Mx为零,σMx=0 N/mm^2弯矩My为零,σMy=0 N/mm^2截面上下翼缘对接焊缝均不受拉,满足最大压应力:σc=σN-σMx-σMy=(-7.262)-0-0=(-7.262)N/mm^2≥(-205),满足3 角焊缝强度验算焊缝受力:N=(-28.49)kN;V x=0kN;V y=115.4kN;M x=0kN·m;M y=0kN·m;T=0kN·m 未直接承受动力荷载,取正面角焊缝强度设计值增大系数βf=1.22有效面积:A=39.22 cm^2Vy作用下:σvy=V y/A=115.4/39.22×10=29.42 MPa角点平面内综合应力:σ//=|σvy|/βf=24.11 MPa轴力下正应力:σN=N/A=(-28.49)/39.22×10=(-7.262) MPa角点平面外正应力:σ⊥=|σN|=7.262 MPa角点最大综合应力:σm=[(σ⊥/βf)^2+σ//^2]^0.5=[(7.262/1.22)^2+24.11^2]^0.5=24.84 MPa≤160,满足4 角焊缝构造检查腹板角焊缝连接板最小厚度:T min=20 mm腹板构造要求最大焊缝高度:h fmax=1.2*T min=24 mm≥7,满足腹板角焊缝连接板最大厚度:T max=20 mm构造要求最小腹板焊脚高度:h fmin=1.5*T max^0.5=6.708 mm≤7,满足七. 横向加劲肋验算控制工况:组合工况1控制内力:M=0 kN*m;N=(-200) kN端板处梁翼缘中心距:z b=479.4 mm加劲肋受力:V r=0.5*|M|/z b+|N/4|=0.5×0/479.4×10^3+|(-200)/4|=50 kN计算宽度取为板件宽度:b r=220 mm板件宽厚比:b r/t r=220/16=13.75≤14.86,满足扣除切角加劲肋高度:h r=616-2×20=576 mm板件剪应力:τr=V r/h r/t r=50×10^3/(576×16)=5.425 Mpa≤180,满足角焊缝有效焊脚高度:h e=2×0.7×6=8.4 mm角焊缝计算长度:l w=h r-2*h f=576-2×6=564 mm>60×6=360 mm,取l w=360 mm 角焊缝剪应力:τw=V r/(2*0.7*h f*l w)=50/(2×8.4×360)=16.53 MPa≤200,满足八. 外伸加劲肋验算板件控制剪力取为螺栓最大轴拉力设计值:V r=0 kN计算宽度取为上切边到角点距离:b r=62.07 mm板件宽厚比:b r/t r=62.07/6=10.34≤18,满足扣除切角加劲肋高度:h r=90-20=70 mm板件剪应力:τr=V r/h r/t r=0×10^3/(70×6)=0 Mpa≤125,满足角焊缝有效焊脚高度:h e=2×0.7×6=8.4 mm角焊缝计算长度:l w=h r-2*h f=70-2×6=58 mm角焊缝剪应力:τw=V r/(2*0.7*h f*l w)=0/(2×8.4×58)=0 MPa≤160,满足。
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。
梁柱节点设计
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 yM 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。
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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)340195420
Q420(>50~100mm)
325
185
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)
355
30
32
焊缝的强度设计值
一级、二级
三级Q235(≤16mm)215215185Q235(>16~40mm)205205175Q235(>40~60mm)
200
200
170
对接焊缝抗拉 f v w
钢材牌号及板厚抗压f c w
Q235(>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 c
C15 1.007.20.91C20 1.00
9.6 1.1二.支撑拼接节点弹性计算 1.00
11.9 1.27C30 1.0014.3 1.43C35 1.0016.7 1.57C40 1.00
19.1 1.711)支撑拼接等强连接 1.00
21.1 1.8C50 1.0023.1 1.89C55Nn =0.85AwnXf=0 1.96C600.9327.5 2.04C650.90
29.7 2.09C70n Wb ≥Nn/N v b
=
31.8 2.14C750.8333.8 2.18C80
0.80
35.9
2.22
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 1.2Q345GJ
1.25
1.3
1.15
梁柱连接支撑,构件母材牌号
最小抗拉强度屈服强度1
3752355
375225
375215
375215
470345
470325
470295
470295
485390
485370
485350
485350
517420
517400
517380
517380
螺栓有效截面积最小抗拉强度
132.783010
226.9830
254.3830
314.0830
415.3830
530.7830
132.71040
226.91040
254.31040
314.01040
415.31040
530.71040
角焊缝
5
125自动焊、半自动
焊和E43型焊条1602
120自动焊、半自动
焊和E50型焊条200
1155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 w
110180170155145205190180170220210195185
4
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。