钢梁拼接节点计算
梁的等强拼接节点计算(13~19)
等强度设计法计算梁的拼接接点设计型号H900x300x20x25工字钢梁高h=900mm工字钢腹板厚t w=20mm f=295f V=工字钢上翼缘宽b1=300mm工字钢上翼缘厚t f1=25mm f=265f V=工字钢下翼缘宽b2=300mm工字钢下翼缘厚t f2=25mm f=265f V=工字钢腹板高度h w=850mm截面面积A0b=32000mm2中和轴位置h1=450mm h2=450惯性矩I0x b=3895416667mm4截面抵抗矩W0x1b=8656481.481mm3W0x2b=8656481腹板连接板的高度h wm=680mm初定螺栓型号:M24P=180KN孔径26接触面处理方法:μ=0.4传力摩擦面个数:n=22.拼接连接计算1) 梁单侧翼缘和腹杆的净截面面积估算和相应的连接螺栓数目估算:a=6375mm2净截面面积估算:Anf1A nf2a=6375mm2A nw a=14450mm2连接螺栓估算:采用n fb1a=11.7317708316n fb2a=11.7317708316n wb a=17.05902778162)翼缘外侧拼接连接板的厚度t11=15.5mm20(-18x300x1160)t12=15.5mm20(-18x300x1160)翼缘内侧拼接连接的宽度b为:b1=140mm120b2=140mm120翼缘内侧拼接连接板厚度:t21=19.625mm25(-20x120x1160)t22=19.625mm25(-20x120x1160)腹板两侧拼接连接板的厚度,t3=13.5mm16(-14x190x670)3)梁的截面特性(1)梁上的螺栓孔截面惯性矩:I rR b=637802013.3mm4(2)扣除螺栓孔后的净截面惯性矩:I nx b=3257614653mm4(3)梁的净截面抵抗矩:W nx b=7239143.674mm3(4)梁单侧翼缘的净截面面积A nF b=4900mm2(5)梁腹板的净截面面积A nw b=12320mm24)梁的拼接连接按等强设计法的设计内力值弯矩M n b=1918373074N*mm剪力V n b=2094400N5)校核在初开始估计的螺栓数目n fb1a=15.22518312<16ok!n fb2a=15.22518312<16ok!n wb=14.54444444<16ok!6)拼接连接板的校核(1)净截面面积的校核单侧翼缘拼接连接板的净截面面积A oF PL=7320>4900ok!腹板拼接连接板的净截面面积A oW PL=15104>12320ok!(2)拼接连接板刚性的校核拼接连接板的毛截面惯性矩I ox PL=4399335333cm4拼接连接板上的螺栓孔截面惯性矩I xR PL=984164237.3cm4拼接连接板扣除螺栓孔后的净截面惯性矩I nx PL=3415171096cm4拼接连接板的净截面抵抗矩W nx PL=7266321.481>7239144ok!7)按抗震设计要求对拼接连接节点的最大承载力的校核(1)梁的全塑性弯矩M px b=1821875000N*mm(2)拼接连接节点的最大承载力的校核对弯矩梁翼缘拼接连接般的净截面抗拉最大承载力的相应最大弯矩M u1=3013358000梁翼缘连接高强度螺栓的抗剪最大承载力的相应最大弯矩M u2=6617520000梁翼缘板的边端截面抗拉最大承载力的相应最大弯矩M u3=8225000000> 3.01E+09翼缘拼接连接板边端截面抗拉最大承载力的相应最大弯矩M u4=14673400000> 3.01E+09M u=3013358000> 2.19E+09ok!对剪力梁腹板净截面面积的抗剪最大承载力:V u1=3343088.999梁腹板拼接连接板净截面面积的抗剪最大承载力:V u2=4098540.279>3343089腹板连接高强度螺栓的抗剪最大承载力V u3=7562880>3343089V u=3343088.999>249309.2ok!(3)螺栓孔对梁截面的削弱校核梁的毛截面面积A0=32000mm2螺栓孔的削弱面积:A R=6760mm2螺栓孔对梁截面的削弱率μr=21%<25%ok!170 155 155。
梁梁拼接全螺栓刚接”节点计算书
“梁梁拼接全螺栓刚接”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:梁梁拼接全螺栓刚接梁截面:H-340*173*4.5*6,材料:Q235左边梁截面:H-340*173*4.5*6,材料:Q235腹板螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:4行;行间距70mm;1列;螺栓群列边距:45 mm,行边距45 mm翼缘螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:1行;2列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距35 mm腹板连接板:300 mm×185 mm,厚:6 mm翼缘上部连接板:325 mm×173 mm,厚:8 mm翼缘下部连接板:325 mm×70 mm,厚:8 mm梁梁腹板间距为:a=5mm节点前视图如下:节点下视图如下: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 否组合工况2 0.0 135.4 172.3 是三. 验算结果一览承担剪力(kN) 33.9 最大126 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大48 满足行边距(mm) 45 最小44 满足行边距(mm) 45 最大48 满足外排行间距(mm) 70 最大72 满足中排行间距(mm) 70 最大144 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比 0.426 1 满足净截面正应力比 0.000 1 满足净面积(cm^2) 25.4 最小10.8 满足承担剪力(kN) 129 最大140 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大64 满足外排列间距(mm) 70 最大96 满足中排列间距(mm) 70 最大192 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 35 最小33 满足行边距(mm) 35 最大64 满足净截面剪应力比 0.000 1满足净截面正应力比 0.500 1 满足净面积(cm^2) 18.0 最小7.74 满足净抵抗矩(cm^3) 679 最小300 满足四. 梁梁腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况:组合工况2,N=0 kN;V x=135.4 kN;M y=172.3 kN·m;2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力:V=135.4 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:4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2个连接板材料类型为Q235螺栓抗剪承载力:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=135.4/4=33.85 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x^2+∑y^2=24500 mm^2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)^2+(|N my|+|N v|)^2]^0.5=[(0+0)^2+(0+33.85)^2]^0.5=33.85 kN≤125.55,满足3 腹板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48,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48,满足!外排行间距为70,最大限值为72,满足!中排行间距为70,最大限值为144,满足!行间距为70,最小限值为66,满足!五. 腹板连接板计算1 腹板连接板受力计算控制工况:同腹板螺栓群(内力计算参上)连接板剪力:V l=135.4 kN采用一样的两块连接板连接板截面宽度为:B l=300 mm连接板截面厚度为:T l=6 mm连接板材料抗剪强度为:f v=125 N/mm^2连接板材料抗拉强度为:f=215 N/mm^2连接板全面积:A=B l*T l*2=300×6×2×10^-2=36 cm^2开洞总面积:A0=4×22×6×2×10^-2=10.56 cm^2连接板净面积:A n=A-A0=36-10.56=25.44 cm^2连接板净截面剪应力计算:τ=V l×10^3/A n=135.4/25.44×10=53.2233 N/mm^2≤125,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=(1-0.5×4/4)×0/25.44×10=0 N/mm^2≤215,满足!按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/36×10=0 N/mm^2≤215,满足!2 腹板连接板刚度计算腹板的净面积为:4.5×(340-2×6)/100-4×4.5×22/100=10.8cm^2腹板连接板的净面积为:(300-4×22)×6×2/100=25.44cm^2≥10.8,满足六. 翼缘螺栓群验算1 翼缘螺栓群受力计算控制工况:组合工况2,N=0 kN;V x=135.4 kN;M y=172.3 kN·m;翼缘螺栓群承担的轴向力:F f=|M f|/(h-t f)/2=257.934kN2 翼缘螺栓群承载力计算行向轴力:H=257.934 kN为地震组合工况,取连接螺栓γRE=1螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:1行;2列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距35 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.5×155=139.5kN轴向连接长度:l1=(2-1)×70=70 mm<15d0=330,取承载力折减系数为ξ=1.0折减后螺栓抗剪承载力:N vt=139.5×1=139.5 kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=0 kNN h=257.93/2=128.97 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x^2+∑y^2=2450 mm^2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)^2+(|N my|+|N v|)^2]^0.5=[(0+128.97)^2+(0+0)^2]^0.5=128.97 kN≤139.5,满足3 翼缘螺栓群构造检查列边距为45,最小限值为44,满足!列边距为45,最大限值为64,满足!外排列间距为70,最大限值为96,满足!中排列间距为70,最大限值为192,满足!列间距为70,最小限值为66,满足!行边距为35,最小限值为33,满足!行边距为35,最大限值为64,满足!七. 翼缘连接板计算1 翼缘连接板受力计算控制工况:同翼缘螺栓群(内力计算参上)连接板轴力:N l=257.934 kN采用两种不同的连接板连接板1截面宽度为:B l1=70 mm连接板1截面厚度为:T l1=8 mm连接板1有2块连接板2截面宽度为:B l2=173 mm连接板2截面厚度为:T l2=8 mm连接板材料抗剪强度为:f v=125 N/mm^2连接板材料抗拉强度为:f=215 N/mm^2连接板全面积:A=B l1*T l1*2+B l2*T l2=(70×8×2+173×8)×10^-2=25.04 cm^2开洞总面积:A0=1×22×(8+8)×2×10^-2=7.04 cm^2连接板净面积:A n=A-A0=25.04-7.04=18 cm^2连接板净截面剪应力:τ=0 N/mm^2≤125,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=(1-0.5×1/2)×257.934/18×10=107.473 N/mm^2≤215,满足!按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=257.934/25.04×10=103.009 N/mm^2≤215,满足!2 翼缘连接板刚度计算单侧翼缘的净面积为:173×6/100-2×1×22×6/100=7.74cm^2单侧翼缘连接板的净面积为:(173-2×1×22)×8/100+(70-1×22)×8×2/100=18cm^2≥7.74,满足3 拼接连接板刚度验算梁的毛截面惯性矩:I b0=6823cm^4翼缘上的螺栓孔的惯性矩:I bbf=2×2×1×[22×6^3/12+22×6×(340/2-6/2)^2]×10^-4=1472.7cm^4腹板上的螺栓孔的惯性矩:I bbw=4×4.5×22^3/12×10^-4+4.5×22×(105^2+35^2+35^2+105^2)×10^-4=244.147cm^4梁的净惯性矩:I b=6823-1472.7-244.147=5106.16cm^4梁的净截面抵抗矩:W b=5106.16/340×2×10=300.362cm^3翼缘上部连接板的毛惯性矩:I pf1=2×[173×8^3/12+173×8×(340/2+8/2)^2]×10^-4=8381.87cm^4翼缘上部连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pfb1=2×2×1×[22×8^3/12+22×8×(340/2+8/2)^2]×10^-4=2131.81cm^4翼缘下部连接板的毛惯性矩:I pf2=2×2×[70×8^3/12+70×8×(340/2-8/2-6)^2]×10^-4=5735.59cm^4翼缘下部连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pfb2=2×2×1×[22×8^3/12+22×8×(340/2-8/2)^2]×10^-4=1940.32cm^4腹板连接板的毛惯性矩:I pw=2×6×300^3/12×10^-4=2700cm^4腹板连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pbw=2×4×6×22^3/12×10^-4+2×6×22×(105^2+35^2+35^2+105^2)×10^-4=651.059cm^4连接板的净惯性矩:I p=8381.87+5735.59+2700-2131.81-1940.32-651.059=12094.3cm^4连接板的净截面抵抗矩:W p=12094.3/(340/2+8)×10=679.454cm^3≥300.362,满足。
梁的等强拼接节点计算(3)
等强度设计法计算梁的拼接接点设计型号H450x300x10x20工字钢梁高h=450mm工字钢腹板厚t w=10mm f=310f V=工字钢上翼缘宽b1=300mm工字钢上翼缘厚t f1=20mm f=295f V=工字钢下翼缘宽b2=300mm工字钢下翼缘厚t f2=20mm f=295f V=工字钢腹板高度h w=410mm截面面积A0b=16100mm2中和轴位置h1=225mm h2=225惯性矩I0x b=612534166.7mm4截面抵抗矩W0x1b=2722374.074mm3W0x2b=2722374腹板连接板的高度h wm=340mm初定螺栓型号:M22(腹板)P=180KN孔径23.5M22(翼缘) P=180KN孔径23.5接触面处理方法:μ=0.4传力摩擦面个数:n=22.拼接连接计算1) 梁单侧翼缘和腹杆的净截面面积估算和相应的连接螺栓数目估算:a=5100mm2净截面面积估算:Anf1A nf2a=5100mm2A nw a=3485mm2连接螺栓估算:采用n fb1a=10.4479166712n fb2a=10.4479166712n wb a= 4.3562542)翼缘外侧拼接连接板的厚度t11=13mm22(-22x450x840)t12=13mm22(-22x450x840)翼缘内侧拼接连接的宽度b为:b1=145mm130b2=145mm130翼缘内侧拼接连接板厚度:t21=15.53846154mm25(-25x220x840)t22=15.53846154mm25(-25x220x840)腹板两侧拼接连接板的厚度,t3=7.029411765mm12(-18x190x840)3)梁的截面特性(1)梁上的螺栓孔截面惯性矩:I rR b=94528926.25mm4(2)扣除螺栓孔后的净截面惯性矩:I nx b=518005240.4mm4(3)梁的净截面抵抗矩:W nx b=2302245.513mm3(4)梁单侧翼缘的净截面面积A nF b=4120mm2(5)梁腹板的净截面面积A nw b=1985mm24)梁的拼接连接按等强设计法的设计内力值弯矩M n b=679162426.3N*mm剪力V n b=357300N5)校核在初开始估计的螺栓数目n fb1a=10.96838544<12ok!n fb2a=10.96838544<12ok!n wb= 2.48125<4ok!6)拼接连接板的校核(1)净截面面积的校核单侧翼缘拼接连接板的净截面面积A oF PL=8682>4120ok!腹板拼接连接板的净截面面积A oW PL=7032>1985ok!(2)拼接连接板刚性的校核拼接连接板的毛截面惯性矩I ox PL=1055531767cm4拼接连接板上的螺栓孔截面惯性矩I xR PL=473665984.3cm4拼接连接板扣除螺栓孔后的净截面惯性矩I nx PL=581865782.3cm4拼接连接板的净截面抵抗矩W nx PL=2355731.912>2302246ok!7)按抗震设计要求对拼接连接节点的最大承载力的校核(1)梁的全塑性弯矩M px b=810955000N*mm(2)拼接连接节点的最大承载力的校核对弯矩梁翼缘拼接连接般的净截面抗拉最大承载力的相应最大弯矩M u1=1756321380梁翼缘连接高强度螺栓的抗剪最大承载力的相应最大弯矩M u2=2439028800梁翼缘板的边端截面抗拉最大承载力的相应最大弯矩M u3=2425200000> 1.76E+09翼缘拼接连接板边端截面抗拉最大承载力的相应最大弯矩M u4=5642538000> 1.76E+09M u=1756321380>8.92E+08ok!对剪力梁腹板净截面面积的抗剪最大承载力:V u1=538638.9336梁腹板拼接连接板净截面面积的抗剪最大承载力:V u2=1908165.734>538638.9腹板连接高强度螺栓的抗剪最大承载力V u3=1890720>538638.9V u=538638.9336>87853.46ok!(3)螺栓孔对梁截面的削弱校核梁的毛截面面积A0=16100mm2螺栓孔的削弱面积:A R=2820mm2螺栓孔对梁截面的削弱率μr=18%<25%ok!180 170 170。
钢梁连接节点计算
2
7
腹板螺栓信息( mm ,mm2 )
螺栓序号 9 螺栓等级 10.9 螺栓钢号 Q235
2
螺栓直径 22
螺栓孔径 23.5
螺栓形式 单剪螺栓
接触形式 I类接触面
有效面积 303.4
8 钢材强度
型钢及螺栓钢材性能 (kN/cm ) 钢材序号 2 fu 37.5 fy 22.5
2
f 20.5
fv 12
0
t3
18 20
b3
325
l3
400
220 - 22 X 220 / 965
965
0
0
0
20
325 - 20 X 325 / 400
400
校 核 6
翼缘螺栓信息( mm ,mm )
螺栓序号 9 螺栓等级 10.9 螺栓钢号 Q235 螺栓直径 22 螺栓孔径 23.5 螺栓形式 单剪螺栓 接触形式 I类接触面 有效面积 303.4
推荐值 修订值 设计值
12 TRUE
2 TRUE
140 TRUE
80 TRUE
10 TRUE
5 TRUE
80 TRUE
80 TRUE
校 核 5
拼接连接板的设计 ( mm ) 外侧翼缘拼接连接板 内侧翼缘拼接连接板 腹板拼接连接板
t1
推荐值 修订值 设计值 22 22
b1
220
l1
965
t2
0
b2
0
l2
fce 32
螺栓强度
NbHFv 77
NbHWv 77
f bHu 104
9
焊缝强度信息 (kN/cm ) 焊缝序号 2 焊条型号 E43xx fu 37.5 fwc 20.5 fwt12 20.5 fwt3 17.5 fwv 12 fwf 16
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
梁等强拼接(手册)
1.4Vpm=1.4MPxc/(0.可5*得hc:)= 68.5 (V u >1.4V pm ) 设计满足
3) 螺栓孔对梁截面的削弱率校核
螺栓孔的削弱面积AR= 16.3 螺栓孔对梁截面的削弱率μR= AR/ A0= 17.7%
(10N/mm2)
梁截面高H= 25.0
(cm)
翼缘宽B= 25.0
(cm)
腹板厚tw= 0.9
(cm)
摩擦系数µ= 0.45
翼缘板厚tf= 1.4 双剪螺栓直径Φ= 2.0
(cm) (cm)
螺栓间距d1= 7.0
(cm)
螺栓预拉力P= 155.0
二、拼 接连接
螺栓螺边栓距抗d2拉= 4.5 ftb= 50.0
(cm4) (cm4) (cm4)
3) 扣除螺栓孔后的净截面惯性矩Inxc=I0xc-Ixrc= 9056.6
4) 梁的净截面抵抗矩Wnxc=Inxc/0.5H= 724.5
(cm3)
(cm4) (cm3)
5) 梁单侧翼缘的净截面积AnFc=B*tf-n1*tf*(Φ+0.2)= 28.8
6) 梁腹板的净截面面积AnWc=tw*(H-2*tf)-n3*tw*(Φ+0.2)= 16.0
(kN) (10N/mm2) (cm2) (cm)
(cm2) (cm2) (kN)
螺栓数目估算: 翼缘nFac= AnaF×f/ NvbH= 5.1
螺栓行数n1: 2.0 腹板nWac= AnaW×fv/ NvbH= 1.7
螺栓行数n3: 2.0
(cm) nFac= 8.0
钢结构节点计算
“梁梁拼接全螺栓刚接”节点计算书====================================================================计算软件:MTS钢结构设计系列软件MTSTool v3.5.0.0计算时间:2012年12月02日16:53:51==================================================================== H1100梁梁拼接全螺栓刚接一. 节点基本资料节点类型为:梁梁拼接全螺栓刚接梁截面:H-1100*400*20*34,材料:Q235左边梁截面:H-1100*400*20*34,材料:Q235腹板螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:10行;行间距70mm;2列;列间距70mm;螺栓群列边距:50 mm,行边距50 mm翼缘螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:2行;行间距70mm;4列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距50 mm腹板连接板:730 mm×345 mm,厚:16 mm翼缘上部连接板:605 mm×400 mm,厚:22 mm翼缘下部连接板:605 mm×170 mm,厚:24 mm梁梁腹板间距为:a=5mm节点前视图如下:节点下视图如下:二. 荷载信息设计内力:组合工况内力设计值工况N(kN) Vx(kN) My(kN·m) 抗震组合工况1 0.0 115.4 152.3 否组合工况2 0.0 135.4 172.3 是三. 验算结果一览验算项数值限值结果承担剪力(kN) 6.77 最大126 满足列边距(mm) 50 最小33 满足列边距(mm) 50 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大176 满足中排列间距(mm) 70 最大352 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 50 最小44 满足行边距(mm) 50 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大176 满足中排行间距(mm) 70 最大352 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.066 1 满足净截面正应力比0.000 1 满足净面积(cm^2) 163 最小162 满足承担剪力(kN) 8.93 最大140 满足极限受剪(kN·m) 9450 最小7670 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大176 满足中排列间距(mm) 70 最大352 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 50 最小33 满足行边距(mm) 50 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大176 满足中排行间距(mm) 70 最大352 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.000 1 满足净截面正应力比0.021 1 满足净面积(cm^2) 129 最小106 满足净抵抗矩(cm^3) 13981 最小13969 满足抗弯承载力(kN·m) 6485.0 最小6055.8 满足抗剪承载力(kN) 3516.1 最小2813.2 满足孔洞削弱率(%) 21.71% 最大25% 满足四. 梁梁腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况:组合工况2,N=0 kN;V x=135.4 kN;M y=172.3 kN·m;2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力:V=135.4 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:10行;行间距70mm;2列;列间距70mm;螺栓群列边距:50 mm,行边距50 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q235螺栓抗剪承载力:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=135.4/20=6.77 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x2+∑y2=833000 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+0)2+(0+6.77)2]0.5=6.77 kN≤125.55,满足3 腹板螺栓群构造检查列边距为50,最小限值为33,满足!列边距为50,最大限值为88,满足!外排列间距为70,最大限值为176,满足!中排列间距为70,最大限值为352,满足!列间距为70,最小限值为66,满足!行边距为50,最小限值为44,满足!行边距为50,最大限值为88,满足!外排行间距为70,最大限值为176,满足!中排行间距为70,最大限值为352,满足!行间距为70,最小限值为66,满足!。
钢梁铰接节点计算
设计条件与外力:1.设计外力:梁端剪力设计值: V=1459.08KN(0.75×腹板抗剪承载力)2.设计参数:1)构件尺寸钢梁,主梁型号: 次梁,钢梁型号: 主梁高: H g =800mm 200mm 腹板厚: T gw =14mm 14mm 次梁高: H=800mm 200mm 腹板厚: T w =14mm14mm2)材质钢梁,加劲板,盖板:Q345 允许拉应力: f=310MP a 允许剪应力: f v =180MPa 屈服强度: f y =345MP a 极限抗拉强度:f u =470MP a3)螺栓螺栓公称直径:M27螺栓性能等级:10.9级摩擦系数: μ=0.45290KN 螺栓抗拉强度:f ub =1040MP a 459cm 2 直径 : d=27mm 2mm孔径 :d 0=d+c 0=29mm翼缘厚: T f =预拉力: P= 有效截面积:A e = 间隙 : c 0=钢梁,次梁与主梁及钢骨混凝土梁或墙柱铰接连接计算H800x200x14x14H800x200x14x14 宽: B g = 翼缘厚: T gf =宽: B=117.45KN 234.9KN 受力边边距: b=60mm ≥58mm OK 非受力边边距:b 1=45mm ≥43.5mm OK 孔距: s=90mm ≥87mmOK腹板螺栓排数: n=7 腹板螺栓列数: m=2 腹板螺栓总数: n×m =144)盖板尺寸盖板至钢梁上下翼缘底边距离:56mm 盖板至钢梁上下翼56mm 盖板最小宽度:365mm 盖板宽度:365mm OK 盖板最小高度:660mm 盖板高度:660mm OK 盖板最大高度:660mmOK盖板厚度:20mm OK 60mmOK 43.75mmOK5)主梁加劲板加劲板尺寸:宽度=93mm 高度=772mm 厚度同次梁腹板t w =14mm采用双面角焊缝焊条:E50 焊缝强度: f fw =200MP a 取焊角尺寸 h f =10mm≥ 5.6mm OK ≤16.8mmOK3.构件内力设计值梁端剪力设计值: V=1459.08KN4.设计计算:1)螺栓抗剪验算:1104.22kN0.9759焊角尺寸满足要求摩擦面数目: n f =单个螺栓上所承受的剪力:N v =V/(n×m)= 螺栓承载力设计值折减系数α=(排)(列)(根)取用盖板尺寸:实际受力边边距b:实际非受力边边距b 1: 单个螺栓抗剪承载力(单剪): N v1=0.9×μ×P= 单个螺栓抗剪承载力(双剪): N v2 =2N v1==114.62kNOK772mm 692mm150.61MP a<200MP aOK3)盖板计算:盖板断面净面积:9720mm 2盖板剪应力:75.0556MP a <180MP aOK采用等面积计算:次梁,钢梁腹板开洞后净面积:8372mm 2OK焊缝长度: Lf =H g -2×T gf =计算长度: Lw =Lf -2×h f -60=剪应力: τfv =V/(2×0.7×h f ×Lw )=单个螺栓的抗剪承载力设计值为:2)主梁加劲肋的连接焊缝计算:。
钢梁铰接、刚接节点计算
18.44 61.72 计算满足
160.00 10.00 145.00 125.00 1750.00 59.50 36458.33 480.49 484.16 请重新计算
Q235钢材
)
计算结果IF(σ <f f ,"计算满足","请重新计算") 四、连接板厚度选取 连接板的截面尺寸应按螺栓连接构造要求确定 次梁腹板高h1 次梁腹板厚tw 单剪板高度h2 板厚t≥h1tw/h2+2~4mm
200.00 8.00 180.00 10.89 取t=12mm
2 2 2 2 2 2 2 2
计算数据
备注(GL1与GL1)
341.09 104.12 0.10 10.41
2.00 0.04 0.12 0.01 0.06 8.00 16.27 5.42 155.00 1.00 0.45 1.00 62.78 58.91 喷砂 (单剪) M16 (KN) (m )
2
(m)
1号螺栓竖向剪力设计值Ny=V/n+N1y 1号螺栓所受剪力为Nv=sqrt(Nx2+Ny2) 计算结果IF(Nv<Nv ,连接板焊缝计算 角焊缝抗拉或抗压、抗剪强度设计值f f 焊角高度hf 设计焊缝长度l 角焊缝的计算长度l w=l -2hf 角焊缝的有效截面面积Af =(2l w0.7hf ) 角焊缝受的剪应力τ f =V/Af 角焊缝的截面模量Ww=(2l w20.7hf )/6 角焊缝受的正应力σ f =Me/Ww+N/Af 角焊缝受的合应力σ =sqrt(σf 2+τ
次梁与主梁铰接节点设计计算
计算公式 一、设计条件 轴力设计值N(KN) 剪力设计值V(KN) 高强螺栓偏心距e(m) 剪力偏心弯矩Me(KNm) 二、高强螺栓计算 螺栓列数m 受力最大的1号螺栓至螺栓群形心水平距离x1 受力最大的1号螺栓至螺栓群形心竖直距离y1 各排螺栓到螺栓群形心水平距离的平方和 ∑xi =(x1 +x2 +… +xi ) 各排螺栓到螺栓群形心竖距离的平方和 ∑yi2=(y12+y22+… +yi2) 螺栓数n 剪力偏心弯矩对1号螺栓的水平剪力N1X=Me*y1/(∑xi +∑yi ) 剪力偏心弯矩对1号螺栓的竖向剪力N1y=Me*x1/(∑xi +∑yi ) 高强螺栓预拉力P(KN) 折减系数β =1.1-L1/(150d0) 摩擦面抗滑移系数μ 传力摩擦面数目nf 1号高强螺栓受剪承载力设计值Nvb=β(0.9nf ·μP) 1号螺栓水平剪力设计值Nx=N/n+N1X
梁实用拼接节点计算程序(梁刚接)
节点(按《钢结构设计规范(GB50017-2003)钢材抗弯强度设计值 f梁高 H翼缘宽 Bc翼缘厚 tfc腹板厚 twc钢材抗剪强度设计值 fv翼缘螺栓行数INT(Xi)翼缘螺栓列数 Xi腹板螺栓行数 X最大腹板螺栓列数翼缘螺栓行距翼缘螺栓列距腹板螺栓行距腹板螺栓列距翼缘螺栓行边距翼缘螺栓列边距腹板螺栓行边距腹板螺栓列边距高强螺栓预拉力螺栓孔直径 INT(Yi)外侧翼缘连接板厚计算值 t1 Yi内侧翼缘连接板厚计算值 t211.50mm Y最大腹板拼接连接板厚计算值 t3外侧翼缘连接板厚取值 t1内侧翼缘连接板厚取值 t2腹板拼接连接板厚取值 t3屈服强度 fy极限抗拉强度最小值 fu螺栓计算面积 Aebh梁翼缘截面惯性矩 If梁腹板截面惯性矩 Iw19669.09cm^4Xi^2+Yi^2梁全截面惯性矩 I116159.01cm^4梁弹性抵抗矩 Wt3574.12cm^3梁截面面积 A157.80cm^2翼缘弯矩 Mf92036.54kN·cm腹板剪力 V1112.40kN腹板弯矩 Mw18761.28kN·cm翼缘螺栓数 n136个腹板螺栓数 n212个螺栓抗剪承载力设计值 Nvb202.50kN梁腹板内侧拼接板高度 h51.00cm梁翼缘内侧拼接板宽度 b16.00cm承载力验算翼缘螺栓承载力计算 Nf40.32kN<202.50腹板螺栓承载力计算 Nvv92.70kNNmy30.86kNNmx154.29kNNvm197.66kN<202.50梁上螺栓孔截面惯性矩 Ixrb36370.63cm^4梁静截面抵抗矩 Wnxb2455.03cm^3梁单侧翼缘静截面面积 Anfb31.36cm^2梁腹板静截面面积 Anwb46.20cm^2静截面面积校核单侧翼缘外板静截面面积 A外31.36cm^2单侧翼缘内板静截面面积 A内34.56cm^2单侧翼缘板静截面面积 Anfpl65.92cm^2>31.36腹板拼接板静截面面积 Anwpl70.80cm^2>46.20拼接连接板毛截面惯性矩 Ioxpl221379.69cm^4拼接连接板螺栓孔惯性矩 Ixrpl72911.65cm^4拼接连接板静截面抵抗矩 Wnxpl4353.90cm^4>2455.03承载力验算梁全塑性弯矩 Mp129935.33kN·cm连接板抗弯最大承载力 Mu1195947.14kN·cm螺栓抗弯最大承载力 Mu21296520.99kN·cm翼缘板边截面最大承载力 Mu3772364.16kN·cm抗弯最大承载力最小值min(Mu1,Mu2,Mu3)195947.14kN·cm>155922.39腹板抗剪最大承载力 Vu11253.70kN腹板连接板抗剪最大承载力 Vu21921.25kN螺栓抗剪最大承载力 Vu36608.16kN抗剪承载力的最小值min(Vu1,Vu2,Vu3)1253.70kN>1164.93螺栓孔的削弱面积 AR38.48cm^2螺栓孔对梁截面削弱率0.24<0.25Ncu293.28kN翼缘验算 Nvub425.86kNnNcu10558.08kN>1223.04nNvub15330.93kN>1223.04Ncu183.30kN<188.87腹板验算 Nvub425.86kN>188.87121.000.0025.000.0081.000.0016.000.0049.000.009.000.0025.000.00 4.000.009.000.00 1.000.001.000.000.000.001.00 1.00 1.00 1.001.00 1.00 1.001.00 和 1.0044.0049.000.009.000.0025.000.00 4.000.009.000.00 1.000.001.000.000.000.001.00 1.00 1.00 1.009.009.00 4.00 4.0025.0025.009.009.003.0035.0014.003.00 和35.00420.000.000.000.000.000.000.000.000.001.00 1.003.00 2.005.00 3.009.00 6.00 和9.0042432.00kN通过kN通过cm^2通过cm^2通过cm^2通过kN·cm通过kN通过通过kN通过kN通过不通过通过。
梁等强拼接(手册)
(W nx PL >W nx c ) 设计满足
7、按抗震设计要求对拼接连接节点的承载力的校核
1)
梁的全塑性弯矩MPxc = Wpxc *fy= 22016.4
2) 拼接连接节点的最大承载力校 核
对弯矩
梁翼缘拼接连接板的净截面抗拉最大承载力的相应最大弯矩 Mu1= Anf1PLfu(H+t1)+ Anf2PLfu(H-2tF-t2)= 33882.0
跨度hc= 900.0
(cm) (10N/mm2)
(cm)
钢材极限强度fu= 37.5 螺栓面积AebH= 2.45
型钢圆弧半径r= 1.6
1、净截面积估算:
AnaF=0.85*B*tf= 29.8 Anaw=0.85*(H-2*tf)*tw= 17.0 单个螺栓抗剪承载力NvbH=0.9*2*µ*P= 125.6
可得:(n wb < n W ac )
设计满足 设计满足
6、拼接连接板的校核
1) 净截面面积的校核
梁单侧翼缘连接板的净截面面积AnFPL
(cm2)
AnF1PL=(B1-n1*(Φ+0.2))*t1= 20.6
AnF2PL=(B2-0.5n1*(Φ+0.2))*t2*2= 17.5
可得:AnFPL=AnF1PL+AnF2PL= 38.1
(cm2) (cm2)
4、梁的拼接连接按等强度设计法设计内力值 Mnc= Wnxc×f= 15577.4 Vnc= Anwc×fv= 200.3
(kN*m) (kN)
5、校核估算螺栓数 nFb= Wnxc×f/[(Hb-tFb)NVbH]= 5.3
nWb= Anwc×fv/ NVBh= 1.6
钢梁连接节点计算
钢梁连接节点计算本夹层钢结构后置锚栓为M14*140,每个后置埋板由4个锚栓固定。
以8A-1户型为例计算埋板算,主梁跨度为4m,主梁两侧间距1.386m 。
后置埋板为150X300X10采用4根M14化学锚栓固定,上下锚栓间孔距为90cm,左右间孔距为250cm ;但有极个别情况1个钻孔碰到钢筋上,在孔距范围内躲避不开钢筋,则埋板由3个锚栓固定。
现计算结构是否可以满足安全使用要求。
一、荷载条件楼面恒荷载:20/0.1m KN q =楼面活荷载:21/0.2m KN q = 钢梁线荷载为m KN q w 544.5386.1)24.112.1(=⨯⨯+⨯=二、M14普通螺栓4.8级单根锚栓抗剪承受力KN f vb 08.43140*414*14.3*22== KN f cb 43.38305*)54(*14=+=单根螺栓抗剪力以上两者取最小值38.43KN1、化学锚栓抗剪验算现假设埋板处所有剪力全部由化学锚栓承担,则埋板所受的剪力为max V KN b l q q V 09.112/386.1*4*)2*4.11*2.1(2/**)*4.1*2.1(10max =+=+= -n 为一个埋板的化学锚栓个数则:vb f =38.43≧KN V 09.11max = 所以单根螺栓也可以满足抗剪要求 vbh N -螺栓所受承载力2、后置埋件抗拉验算埋板4个锚栓上面2个锚栓承受拉力,下面2个锚栓承受压力1)埋板受拉力N N gsd 5544=埋板受剪力N V g sd 27702/386.14=⨯=mm N M .221600802770=⨯= 2)受力最大锚栓拉力N N gsd 5544=N M n N yi y 1385)502()50221600(25544221=⨯⨯-=-∑≥0 N y y M n N N ih sd 1465100210022160025544221=⨯⨯+=''+=∑ 3)锚栓钢材所受破坏承载力锚栓钢材所受承载力标准值N f A N u s s Rk 2900050058=⨯==⋅锚栓受拉破坏承载力分项系数锚栓受拉破坏承载力设计值N N Y N N h sd N Rs s Rk s Rd 146514500229000=≥===⋅⋅⋅结论:埋板在上排两个M14化学锚栓可以满足要求!。
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。
钢梁拼接节点(Mathcad)计算书
N/mm2
mm2 N
NvbH = 3.252 × 105 N
nFP := 0
个
nwP := 11
个
dFb := 0
mm
梁腹板高强度螺栓孔径 梁腹板扣除高强度螺栓后的净截面面积
Anwb := twb ⋅ hwb − nwP ⋅ twb ⋅ dwb
梁截面中和轴至腹板的高强度螺栓孔中心距离
3.计算腹板和翼缘所需的高强度螺栓数目
3.1 梁扣除高强度螺栓后的净截面惯性矩
∑ Inb
:=
I0b
−
2
⋅
nFP
⋅ dFb ⋅ 12
tFb3
−
2⋅
nFP ⋅
dFb
⋅
tFb ⋅
⎛ ⎜
Hb
⎝
− 2
tFb
⎞2 ⎟
⎠
−
⎡⎢⎛⎜ ⎣⎝
1 12
⋅
twb
⋅
dwb3⎞⎟⎠
+
twb
⋅
dwb
⋅
y2
Inb = 4.888 × 1010
mm4
3.2 梁扣除高强度螺栓后的净截面模量
2.设计条件
2.1 钢梁截面
H 1750x600x600x30x45x45 梁高
翼缘宽度
Hb := 1750
mm
bFb := 600
mm
翼缘厚度 腹板厚度 腹板高度
tFb := 45
mm
twb := 30
Байду номын сангаасmm
hwb := Hb − tFb − twb hwb = 1.675 × 103 mm
毛截面惯性矩
I0b
:=
1 12
拼接节点设计计算书
拼接节点设计计算书计算依据:1、《钢结构设计规范》GB50017-2003一、基本参数计算简图:高强螺栓布置图(十排)二、连接节点计算螺栓强度等级8.8级高强螺栓型号M20一个高强度螺栓的预拉力P(kN) 125 摩擦面的抗滑移系数μ0.45连接板材质Q345 节点域腹板抗剪强度设计值τ(N/mm2) 170 最外排螺栓至螺栓群形心距离:e fh=∑e f/2=(50+50+60+60+70+70+80+80+90+90+100)/2=400mm每排螺栓至螺栓群形心距离的平方和:∑e f2=e fh2+e fh2+(e fh-e f3-e f5)2+(e fh-e f4-e f6)2+(e fh-e f3-e f5-e f7)2+(e fh-e f4-e f6-e f8)2+(e fh-e f3-e f5-e f7-e f9)2+(e fh-e f-e f6-e f8-e f10)2+(e fh-e f3-e f5-e f7-e f9-e f11)2+(e fh-e f4-e f6-e f8-e f10-e f12)2=4002+4002+(400-50-60)2+(400 4-50-60)2+(400-50-60-70)2+(400-50-60-70)2+(400-50-60-70-80)2+(400-50-60-70-80)2+(400-50-60-70-80-90)2+(400-50-60-70-80-90)2=629200mm2螺栓承受的拉力:N t1=M×e fh/(2×∑e f2)=90×103×400/(2×629200)=28.608kNN t2=M×(e fh-e f3-e f5)/(2×∑e f2)=90×103×(400-50-60)/(2×629200)=20.741kNN t3=M×(e fh-e f3-e f5-e f7)/(2×∑e f2)=90×103×(400-50-60-70)/(2×629200)=15.734kNN t4=M×(e fh-e f3-e f5-e f7-e f9)/(2×∑e f2)=90×103×(400-50-60-70-80)/(2×629200)=10.013kN N t5=M×(e fh-e f3-e f5-e f7-e f9-e f11)/(2×∑e f2)=90×103×(400-50-60-70-80-90)/(2×629200)=3.576kN中和轴以下螺栓所受力大小与以上各值相等,但均为压力单个螺栓受拉承载力设计值:N t b=0.8P=0.8×125=100kNN t=28.608kN≤N t b=100kN满足要求!受拉力最大螺栓的抗剪承载力设计值为N v b=0.9n fμ(P-1.25N t)=0.9×1×0.45×(125-1.25×28.608=36.142kN若剪力按螺栓群平均承担则单个螺栓承受的剪力为N v=V/(2n)=15/(2×10)=0.75kNN v=0.75<N v b=36.142N v/N v b+N t/N t b=0.75/36.142+28.608/100=0.307≤1满足要求!三、端板支撑验算计算简图:端板支撑条件节点域腹板剪应力:τ=M/(d b×d c×t c)=90×106/(700×150×8)=107.143N/mm2≤[τ]=170N/mm2满足要求!端板所需厚度:t≥(6×e f×e w×N t/((e w×b+2e f×(e f+e w))×f))0.5=(6×50×100×28.608×103/((100×350+2×50×(50+100))×215))0.5= 8.935mmt≥(12×e f×e w×N t/((e w×b+4e f×(e f+e w))×f))0.5=(12×50×100×28.608×103/((100×350+4×50×(50+100))×215))0.5= 11.083mm t≥(3×e w×N t/((0.5a+e w)×f))0.5= (3×100×28.608×103/((0.5×206+100)×215))0.5= 14.023mm。
钢结构拼接节点设计计算书
拼接节点设计计算书计算依据:1、《钢结构设计标准》GB50017-2017一、基本参数计算简图:高强螺栓布置图(十排)二、连接节点计算最外排螺栓至螺栓群形心距离:e fh=∑e f/2=(50+50+60+60+70+70+80+80+90+90+100)/2=400mm每排螺栓至螺栓群形心距离的平方和:∑e f2= e fh2+e fh2+(e fh-e f3-e f5)2+(e fh-e f4-e f6)2+(e fh-e f3-e f5-e f7)2+(e fh-e f4-e f6-e f8)2+(e fh-e f3-e f5-e f7-e f9)2+(e fh-e f4-e f6-e f8-e f10)2+(e fh-e f3-e f5-e f7-e f9-e f11)2+(e fh-e f4-e f6-e f8-e f10-e f12)2=4002+4002+(400-50-60)2+(400-50-60)2+(400-50-60-70)2+(400-50-60-70)2+(400-50-60-70-80)2+(400-50-60-70-80)2+(400-50-60-70-80-90)2+(400-50-60-70-80-90)2=629200mm2螺栓承受的拉力:N t1=M×e fh/(2×∑e f2)=90×103×400/(2×629200)=28.608kNN t2=M×(e fh-e f3-e f5)/(2×∑e f2)=90×103×(400-50-60)/(2×629200)=20.741kNN t3=M×(e fh-e f3-e f5-e f7)/(2×∑e f2)=90×103×(400-50-60-70)/(2×629200)=15.734kN N t4=M×(e fh-e f3-e f5-e f7-e f9)/(2×∑e f2)=90×103×(400-50-60-70-80)/(2×629200)=10.013kNN t5=M×(e fh-e f3-e f5-e f7-e f9-e f11)/(2×∑e f2)=90×103×(400-50-60-70-80-90)/(2×629200)=3.576kN中和轴以下螺栓所受力大小与以上各值相等,但均为压力单个螺栓受拉承载力设计值:N t b=0.8P=0.8×125=100kNN t=28.608kN≤N t b=100kN满足要求!受拉力最大螺栓的抗剪承载力设计值为N v b=0.9kn fμ(P-1.25N t)=0.9×1×1×0.45×(125-1.25×28.608=36.142kN若剪力按螺栓群平均承担则单个螺栓承受的剪力为N v=V/(2n)=15/(2×10)=0.75kNN v=0.75<N v b=36.142N v/N v b+N t/N t b=0.75/36.142+28.608/100=0.307≤1满足要求!三、端板支撑验算计算简图:端板支撑条件节点域腹板剪应力:τ=M/(d b×d c×t c)=90×106/(700×150×8)=107.143N/mm2≤[τ]=170N/mm2满足要求!端板所需厚度:t≥(6×e f×e w×N t/((e w×b+2e f×(e f+e w))×f))0.5=(6×50×100×28.608×103/((100×350+2×50×(50+100))×215))0.5= 8.935mmt≥(12×e f×e w×N t/((e w×b+4e f×(e f+e w))×f))0.5=(12×50×100×28.608×103/((100×350+4×50×(50+100))×215))0.5= 11.083mmt≥(3×e w×N t/((0.5a+e w)×f))0.5= (3×100×28.608×103/((0.5×206+100)×215))0.5= 14.023mm。
钢梁拼接节点计算
钢梁拼接节点计算一,GL-(WH1100X500X25X36)钢梁连接设计1,弹性设计:节点采用栓-栓连接,翼缘,腹板均采用高强螺栓连接;(1),翼缘板按仅承担弯矩;(2),腹板连接采用高强螺栓连接,螺栓设计考虑承担剪力和弯距其中:剪力取腹板全截面达到抗剪设计强度时所能承担的剪力,弯矩取母材翼缘边缘纤维达到设计强度时腹板所分担的弯矩。
梁截面h b上b下t上t下t腹H1100x5001100500500363625截面特性:A(mm2)A 上(mm2)A 下(mm2)A 腹(mm2)y 上(mm)y 下(mm)61700180001800025700550.00550.00Ix(cm4)W 上(cm3)W 下(cm3)Sc 上(cm3)Sc下(cm3)ix(mm)Iw(cm4)1245603.122647.33 22647.339576.009576.00449.31226327.91Wp(cm3)25756.9其中:梁端最大弯距为:Mt=4642.70(KN M)Mf=Iw=226327.9(cm4)Iw/Ix=0.1817故Mw=Mt*I w /Ix=843.6(KNM)V=h 0*t w *fv =3084(KN)(3),腹板螺栓连接验算:螺栓数量=33螺栓行间距=80(mm)排数m=11螺栓列间距=100(mm)列数n=3其中y1=80(mm)x1=100(mm)y2=160(mm)x2=0(mm)∑+=)(2211i i M y x Mx N y ∑+=)(2211i i M y x My N x 221)()(11v M M s N N N N y x ++=nV N v =y3=240(mm)x3=0(mm)y4=320(mm)x4=0(mm)y5=400(mm)x5=0(mm)ymax=400(mm)x max=100(mm)故N M1x =36.49(KN)N M1y =144.70(KN)N v =93.45(KN)N s1=194.48(KN)采用高强螺栓规格:M24(10.9S)螺栓孔径25.5(mm)Aeb=352.5μ=0.45f u b =1040.0n f =2(采用双剪)P=225(KN)N v b =202.5(KN)>Ns1故采用24(10.9S)高强螺栓2,柱腹板拼接连接板的厚度t=hw*tw/2h+2=16mm3,翼缘板螺栓连接验算:上翼板或下翼板一侧高强螺栓数:=17.63颗数取为204,柱翼板拼接连接板的厚度:1)、翼缘外侧拼接板t1=tfc/2+2=20mm2)、翼缘内侧拼接板宽度=180mm t2=tfc*Bc/4b+3=28mm5,上下翼缘连接板的净截面抵抗矩:上下翼缘的截面惯性矩:If=1019275.2(cm4)上下翼缘螺栓孔的截面惯性矩:Ik=207932.14(cm4)上下翼缘的净截面惯性矩:Ij=811343.06(cm4)上下翼缘的净截面抵抗矩:Ij/h=7375.85(cm3)上下翼缘连接板的截面惯性矩:Il=1131398.38(cm4)上下翼缘连接板螺栓孔的截面惯性Ilk=206818.52(cm4)Pn N f b v m 9.0=)(f BV ft h N M n -?=上下翼缘连接板的净截面惯性矩:Ilj=924579.86(cm4)上下翼缘连接板的净截面抵抗矩:Ilj/hl=8110.35(cm3)>Ij/h可6,极限承载力验算:根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的8.2.8的要求:梁的连接的极限受弯、受剪承载力,应符合下列要求:其中:M p =Wp*fy=5795.3(KN M)翼缘连接板净截面最大承载力的相应最大弯Mu1=8524.74翼板高强螺栓抗剪最大承载力的相应最大弯Mu2=11789.861.3M p =7533.9(KNM)<="">可梁腹板抗剪(1),高强螺栓的极限承载力(2),高强螺栓连接板的极限承压强度Vu=0.58*hw*tw*fay =3353.9(KN )螺栓极限受剪Nvub=0.58*nf*Aeb*fub=425.26(KN )螺栓极限承压(对腹板承压计算)Ncub=d Σtfcub=338(KN )其中: ==149.23(KN )Nb=181(KN )<ncub< bdsfid="178" p=""></ncub<>可腹板连接板总厚度大于腹板厚度,能满足。
梁梁拼接全焊刚接”节点计算书
“梁梁拼接全焊刚接”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:梁梁拼接全焊刚接梁截面:H-500*200*10*16,材料:Q235左边梁截面:H-500*200*10*16,材料:Q235腹板螺栓群:10.9级-M24螺栓群并列布置:3行;行间距180mm;1列;螺栓群列边距:30 mm,行边距55 mm腹板连接板:470 mm×80 mm,厚:12 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1 265.0 235.0 0.0 是三. 验算结果一览最大拉应力(MPa) 29.2 最大215 满足最大压应力(MPa) 29.2 最小-215满足最大剪应力(MPa) 61.4 最大115 满足最大拉应力(MPa) 41.4 最大239 满足四. 梁梁腹板对接焊缝验算1 梁梁腹板对接焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=265 kN;V x=235 kN;M y=0 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=0.422383×265=111.931 kN2 腹板对接焊缝承载力计算轴力:N=111.931kN剪力:V=235kN强度等级:一级有效长度:l e=383 mm焊肉高度:h e=10 mm焊缝面积:A=10×383/100=38.3cm^2σN=N/A=111.93/38.3 ×10=29.225N/mm^2弯矩为零,σM=0 N/mm^2最大拉应力:σt=σN+σM=29.225+0=29.225 N/mm^2≤215,满足最大压应力:σc=σN-σM=29.225-0=29.225 N/mm^2≥(-215),满足最大剪应力:τ=V/(l e*h e)=235/(383×10)×10^3=61.358 N/mm^2≤115,满足五. 梁梁翼缘对接焊缝验算1 翼缘对接焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=265 kN;V x=235 kN;M y=0 kN·m;截面翼缘分担轴力:N f=(1-0.42238)×265=153.07 kN2 翼缘对接焊缝承载力计算焊缝受力:N=265 kN;M x=0 kN·mM y=0kN·m抗震组合内力,取承载力抗震调整系数γRE=0.9抗拉强度:F t=215N/mm^2抗压强度:F c=215N/mm^2A=64cm^2σN=N/A=265/64 ×10=41.406N/mm^2弯矩Mx为零,σMx=0 N/mm^2弯矩My为零,σMy=0 N/mm^2最大拉应力:σt=σN+σMx+σMy=41.406+0+0=41.406N/mm^2≤215/0.9=238.89,满足截面上下翼缘对接焊缝均不受压,满足。
钢结构节点计算钢结构节点计算钢结构节点计算
“梁梁拼接全螺栓刚接”节点计算书====================================================================计算软件:MTS钢结构设计系列软件MTSTool v3.5.0.0计算时间:2012年12月02日16:53:51==================================================================== H1100梁梁拼接全螺栓刚接一. 节点基本资料节点类型为:梁梁拼接全螺栓刚接梁截面:H-1100*400*20*34,材料:Q235左边梁截面:H-1100*400*20*34,材料:Q235腹板螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:10行;行间距70mm;2列;列间距70mm;螺栓群列边距:50 mm,行边距50 mm翼缘螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:2行;行间距70mm;4列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距50 mm腹板连接板:730 mm×345 mm,厚:16 mm翼缘上部连接板:605 mm×400 mm,厚:22 mm翼缘下部连接板:605 mm×170 mm,厚:24 mm梁梁腹板间距为:a=5mm节点前视图如下:节点下视图如下:二. 荷载信息设计内力:组合工况内力设计值工况N(kN) Vx(kN) My(kN·m) 抗震组合工况1 0.0 115.4 152.3 否组合工况2 0.0 135.4 172.3 是三. 验算结果一览验算项数值限值结果承担剪力(kN) 6.77 最大126 满足列边距(mm) 50 最小33 满足列边距(mm) 50 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大176 满足中排列间距(mm) 70 最大352 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 50 最小44 满足行边距(mm) 50 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大176 满足中排行间距(mm) 70 最大352 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.066 1 满足净截面正应力比0.000 1 满足净面积(cm^2) 163 最小162 满足承担剪力(kN) 8.93 最大140 满足极限受剪(kN·m) 9450 最小7670 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大176 满足中排列间距(mm) 70 最大352 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 50 最小33 满足行边距(mm) 50 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大176 满足中排行间距(mm) 70 最大352 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.000 1 满足净截面正应力比0.021 1 满足净面积(cm^2) 129 最小106 满足净抵抗矩(cm^3) 13981 最小13969 满足抗弯承载力(kN·m) 6485.0 最小6055.8 满足抗剪承载力(kN) 3516.1 最小2813.2 满足孔洞削弱率(%) 21.71% 最大25% 满足四. 梁梁腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况:组合工况2,N=0 kN;V x=135.4 kN;M y=172.3 kN·m;2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力:V=135.4 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:10行;行间距70mm;2列;列间距70mm;螺栓群列边距:50 mm,行边距50 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q235螺栓抗剪承载力:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=135.4/20=6.77 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x2+∑y2=833000 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+0)2+(0+6.77)2]0.5=6.77 kN≤125.55,满足3 腹板螺栓群构造检查列边距为50,最小限值为33,满足!列边距为50,最大限值为88,满足!外排列间距为70,最大限值为176,满足!中排列间距为70,最大限值为352,满足!列间距为70,最小限值为66,满足!行边距为50,最小限值为44,满足!行边距为50,最大限值为88,满足!外排行间距为70,最大限值为176,满足!中排行间距为70,最大限值为352,满足!行间距为70,最小限值为66,满足!五. 腹板连接板计算1 腹板连接板受力计算控制工况:同腹板螺栓群(内力计算参上)连接板剪力:V l=135.4 kN采用一样的两块连接板连接板截面宽度为:B l=730 mm连接板截面厚度为:T l=16 mm连接板材料抗剪强度为:f v=125 N/mm2连接板材料抗拉强度为:f=215 N/mm2连接板全面积:A=B l*T l*2=730×16×2×10-2=233.6 cm2开洞总面积:A0=10×22×16×2×10-2=70.4 cm2连接板净面积:A n=A-A0=233.6-70.4=163.2 cm2连接板净截面剪应力计算:τ=V l×103/A n=135.4/163.2×10=8.297 N/mm2≤125,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=(1-0.5×10/20)×0/163.2×10=0 N/mm2,≤215,满足!按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/23360×10=0 N/mm2,≤215,满足!2 腹板连接板刚度计算腹板的净面积为:20×(1100-2×34)/100-10×20×22/100=162.4cm2腹板连接板的净面积为:(730-10×22)×16×2/100=163.2cm2≥162.4,满足六. 翼缘螺栓群验算1 翼缘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;翼缘螺栓群承担的轴向力:F f=|M f|/(h-t f)/2=71.435kN2 翼缘螺栓群承载力计算行向轴力:H=71.435 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:2行;行间距70mm;4列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距50 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.5×155=139.5kN轴向连接长度:l1=(4-1)×70=210 mm<15d0=330,取承载力折减系数为ξ=1.0折减后螺栓抗剪承载力:N vt=139.5×1=139.5 kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=0 kNN h=71.435/8=8.929 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x2+∑y2=58800 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+8.929)2+(0+0)2]0.5=8.929 kN≤139.5,满足3 翼缘螺栓群极限承载力验算翼缘受拉承载力:1.2A f f ay=1.2×2×400×34×235×10-3=7670.4 kN螺栓群螺栓个数:n=4×2×4=32 个单个螺栓极限受剪承载力:N vu=0.58n f A e f u=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN单个螺栓对应的板件极限受剪承载力:N cu=∑tdf cu=34×20×1.5×375 ×10-3=382.5kN螺栓群极限受剪承载力:min(nN vu,nN cu)=9450.222 kN≥7670.4,满足4 翼缘螺栓群构造检查列边距为45,最小限值为44,满足!列边距为45,最大限值为88,满足!外排列间距为70,最大限值为176,满足!中排列间距为70,最大限值为352,满足!列间距为70,最小限值为66,满足!行边距为50,最小限值为33,满足!行边距为50,最大限值为88,满足!外排行间距为70,最大限值为176,满足!中排行间距为70,最大限值为352,满足!行间距为70,最小限值为66,满足!七. 翼缘连接板计算1 翼缘连接板受力计算控制工况:组合工况2,N=0 kN;V x=135.4 kN;M y=172.3 kN·m;翼缘连接板承担的轴向力:F f=|M f|/(h-t f)/2=80.816kN2 翼缘连接板承载力计算连接板轴力:N l=80.816 kN采用两种不同的连接板连接板1截面宽度为:B l1=170 mm连接板1截面厚度为:T l1=24 mm连接板1有2块连接板2截面宽度为:B l2=400 mm连接板2截面厚度为:T l2=22 mm连接板材料抗剪强度为:f v=170 N/mm2连接板材料抗拉强度为:f=295 N/mm2连接板全面积:A=B l1*T l1*2+B l2*T l2=(170×24×2+400×22)×10-2=169.6 cm2开洞总面积:A0=2×22×(24+22)×2×10-2=40.48 cm2连接板净面积:A n=A-A0=169.6-40.48=129.12 cm2连接板净截面剪应力:τ=0 N/mm2≤170,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=(1-0.5×2/8)×80.816/129.12×10=5.477 N/mm2,≤295,满足!按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=80.816/16960×10=4.765 N/mm2,≤295,满足!3 翼缘连接板刚度计算单侧翼缘的净面积为:400×34/100-2×2×22×34/100=106.08cm2单侧翼缘连接板的净面积为:(400-2×2×22)×22/100+(170-2×22)×24×2/100=129.12cm2≥106.08,满足4 拼接连接板刚度验算梁的毛截面惯性矩:I b0=956168.235cm4翼缘上的螺栓孔的惯性矩:I bbf=2×2×2×[22×343/12+22×34×(1100/2-34/2)2]×10-4=170056.503cm4腹板上的螺栓孔的惯性矩:I bbw=10×20×223/12×10-4+20×22×(3152+2452+1752+1052+352+352+1052+1752+2452+3152)×10-4 =17804.747cm4梁的净惯性矩:I b=956168.235-170056.503-17804.747=768306.985cm4梁的净截面抵抗矩:W b=768306.985/1100×2×10=13969.218cm3翼缘上部连接板的毛惯性矩:I pf1=2×[400×223/12+400×22×(1100/2+22/2)2]×10-4=553979.947cm4翼缘上部连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pfb1=2×2×2×[22×223/12+22×22×(1100/2+22/2)2]×10-4=121875.588cm4翼缘下部连接板的毛惯性矩:I pf2=2×2×[170×243/12+170×24×(1100/2-24/2-34)2]×10-4=414632.448cm4翼缘下部连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pfb2=2×2×2×[22×243/12+22×24×(1100/2-24/2)2]×10-4=122281.421cm4腹板连接板的毛惯性矩:I pw=2×16×7303/12×10-4=103737.867cm4腹板连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pbw=2×10×16×223/12×10-4+2×16×22×(3152+2452+1752+1052+352+352+1052+1752+2452+3152)×10-4=28487.595cm4连接板的净惯性矩:I p=553979.947+414632.448+103737.867-121875.588-122281.421-28487.595=799705.658cm4连接板的净截面抵抗矩:W p=799705.658/(1100/2+22)×10=13980.868cm3≥13969.218,满足八. 梁梁节点抗震验算1 抗弯最大承载力验算梁全塑性受弯承载力:M bp=[400×34×(1100-34)+0.25×(1100-2×34)2×20]×235 ×10-6=4658.339kN·m翼缘上部连接板的净面积为:(400-2×2×22)×22=6864mm2翼缘下部连接板的净面积为:(170-2×22)×24×2=6048mm2翼缘连接板净截面抗拉最大承载力的相应弯矩:M u1=[6864×470×(1100+22)+6048×470×(1100-2×34-24)]×10-6=6484.962kN·m翼缘螺栓群抗剪最大承载力的相应弯矩:螺栓极限受剪承载力:N vu=0.58n f A e f u=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN板件极限承压力:N cu=∑tdf cu=34×20×1.5×470 ×10-3=479.4kN螺栓连接的极限受剪承载力:N vcu=min(N vu,N cu)=295.319 kNM u2=2×8×295.319×(1100-34)×10-3=10073.937 kN·m最大抗弯承载力:M u=min(M u1,M u2)=6484.962kN·m1.3*M bp=6055.841≤M u=6484.962,满足!2 抗剪最大承载力验算梁全塑性抗剪承载力:V bp=0.58×1032×20×235/1000=2813.232 kN腹板的净面积为:20×(1100-2×34)×10-2-10×20×10-2×22=16240cm2梁腹板净截面的抗剪最大承载力:V u1=16240×375/30.5 ×10-3=3516.063kN腹板连接板的净面积为:(730-10×22)×16×2×10-2=16320cm2连接板净截面的抗剪最大承载力:V u2=16320×375/30.5 ×10-3=3533.384kN腹板螺栓群的抗剪最大承载力:螺栓极限受剪承载力:N vu=0.58n f A e f u=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN板件极限承压力:N cu=∑tdf cu=20×20×1.5×470 ×10-3=282kN螺栓连接的极限受剪承载力:N vcu=min(N vu,N cu)=282 kNV u3=20×282=5640 kN节点的最大抗剪承载力:V u=min(V u1,V u2,V u3)=3516.063kNV bp=2813.232≤V u=3516.063,满足!3 螺栓孔对梁截面的削弱率验算梁的毛截面面积:A=478.4cm2螺栓孔的削弱面积:A b=(2×2×2×34×22+10×20×22)/100=103.84cm2孔洞削弱率为:A b/A*100%=103.84/478.4×100%=21.706%21.706% < 25%,满足!一. 节点基本资料节点类型为:梁梁拼接全螺栓刚接梁截面:H-800*400*14*32,材料:Q235左边梁截面:H-800*400*14*32,材料:Q235腹板螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:7行;行间距70mm;2列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距45 mm翼缘螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:2行;行间距70mm;4列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距50 mm腹板连接板:510 mm×325 mm,厚:12 mm翼缘上部连接板:605 mm×400 mm,厚:20 mm翼缘下部连接板:605 mm×170 mm,厚:24 mm梁梁腹板间距为:a=5mm节点前视图如下:节点下视图如下:二. 荷载信息设计内力:组合工况内力设计值工况N(kN) Vx(kN) My(kN·m) 抗震组合工况1 0.0 115.4 152.3 否组合工况2 0.0 135.4 172.3 是三. 验算结果一览验算项数值限值结果承担剪力(kN) 72.8 最大126 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大144 满足中排列间距(mm) 70 最大288 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 45 最小44 满足行边距(mm) 45 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大144 满足中排行间距(mm) 70 最大288 满足行间距(mm) 70 最小66 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大144 满足中排列间距(mm) 70 最大288 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 45 最小44 满足行边距(mm) 45 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大144 满足中排行间距(mm) 70 最大288 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.954 1 满足净截面正应力比0.000 1 满足净面积(cm^2) 85.4 最小81.5 满足承担剪力(kN) 123 最大140 满足极限受剪(kN·m) 9450 最小7219 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大176 满足中排列间距(mm) 70 最大352 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 50 最小33 满足行边距(mm) 50 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大176 满足中排行间距(mm) 70 最大352 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.000 1 满足净截面正应力比0.271 1 满足净面积(cm^2) 123 最小99.8 满足净抵抗矩(cm^3) 8867 最小8422 满足抗弯承载力(kN·m) 4428.8 最小3582.4 满足抗剪承载力(kN) 1764.1 最小1404.4 满足孔洞削弱率(%) 21.69% 最大25% 满足四. 梁梁腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况:梁净截面承载力梁腹板净截面抗剪承载力:V wn=[14×(800-2×32)-max(7×22,0+0)×14]×125=1018.5kN 2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力:V=1018.5 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:7行;行间距70mm;2列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距45 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q235螺栓抗剪承载力:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=1018.5/14=72.75 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x2+∑y2=291550 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+0)2+(0+72.75)2]0.5=72.75 kN≤125.55,满足3 腹板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88,满足!外排列间距为70,最大限值为144,满足!中排列间距为70,最大限值为288,满足!列间距为70,最小限值为66,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88,满足!外排行间距为70,最大限值为144,满足!中排行间距为70,最大限值为288,满足!行间距为70,最小限值为66,满足!4 腹板连接板计算连接板剪力:V l=1018.5 kN采用一样的两块连接板连接板截面宽度为:B l=510 mm连接板截面厚度为:T l=12 mm连接板材料抗剪强度为:f v=125 N/mm2连接板材料抗拉强度为:f=215 N/mm2连接板全面积:A=B l*T l*2=510×12×2×10-2=122.4 cm2开洞总面积:A0=7×22×12×2×10-2=36.96 cm2连接板净面积:A n=A-A0=122.4-36.96=85.44 cm2连接板净截面剪应力计算:τ=V l×103/A n=1018.5/85.44×10=119.206 N/mm2≤125,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=(1-0.5×7/14)×0/85.44×10=0 N/mm2,≤215,满足!按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/12240×10=0 N/mm2,≤215,满足!5 腹板连接板刚度计算腹板的净面积为:14×(800-2×32)/100-7×14×22/100=81.48cm2腹板连接板的净面积为:(510-7×22)×12×2/100=85.44cm2≥81.48,满足五. 翼缘螺栓群验算1 翼缘螺栓群受力计算控制工况:梁净截面抗弯承载力梁净截面抗弯承载力计算翼缘螺栓:I fb=[4×2×22×323/12+4×2×22×32×(800-32)2/4]×10-4=83095.279 cm4腹板螺栓:I wb=[7×14×223/12+14×20×137200]×10-4=4234.456 cm4梁净截面:W n=(424219.443-83095.279-4234.456)/0.5/800×10=8422.243 cm3净截面抗弯承载力:M n=W n*f=8422.243×205×10-3=1726.56 kN·m翼缘净截面:M fn=M n=1509.879kN·m翼缘螺栓群承担轴向力:F f=M fn/(h-t f)/2=1509.879/(800-32)/2×103=982.994 kN 2 翼缘螺栓群承载力计算行向轴力:H=982.994 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:2行;行间距70mm;4列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距50 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.5×155=139.5kN轴向连接长度:l1=(4-1)×70=210 mm<15d0=330,取承载力折减系数为ξ=1.0折减后螺栓抗剪承载力:N vt=139.5×1=139.5 kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=0 kNN h=982.994/8=122.874 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x2+∑y2=58800 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+122.874)2+(0+0)2]0.5=122.874 kN≤139.5,满足3 翼缘螺栓群极限承载力验算翼缘受拉承载力:1.2A f f ay=1.2×2×400×32×235×10-3=7219.2 kN螺栓群螺栓个数:n=4×2×4=32 个单个螺栓极限受剪承载力:N vu=0.58n f A e f u=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN单个螺栓对应的板件极限受剪承载力:N cu=∑tdf cu=32×20×1.5×375 ×10-3=360kN螺栓群极限受剪承载力:min(nN vu,nN cu)=9450.222 kN≥7219.2,满足4 翼缘螺栓群构造检查列边距为45,最小限值为44,满足!列边距为45,最大限值为88,满足!外排列间距为70,最大限值为176,满足!中排列间距为70,最大限值为352,满足!列间距为70,最小限值为66,满足!行边距为50,最小限值为33,满足!行边距为50,最大限值为88,满足!外排行间距为70,最大限值为176,满足!中排行间距为70,最大限值为352,满足!行间距为70,最小限值为66,满足!5 翼缘连接板计算连接板轴力:N l=982.994 kN采用两种不同的连接板连接板1截面宽度为:B l1=170 mm连接板1截面厚度为:T l1=24 mm连接板1有2块连接板2截面宽度为:B l2=400 mm连接板2截面厚度为:T l2=20 mm连接板材料抗剪强度为:f v=170 N/mm2连接板材料抗拉强度为:f=295 N/mm2连接板全面积:A=B l1*T l1*2+B l2*T l2=(170×24×2+400×20)×10-2=161.6 cm2开洞总面积:A0=2×22×(24+20)×2×10-2=38.72 cm2连接板净面积:A n=A-A0=161.6-38.72=122.88 cm2连接板净截面剪应力:τ=0 N/mm2≤170,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=(1-0.5×2/8)×982.994/122.88×10=69.997 N/mm2,≤295,满足!按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=982.994/16160×10=60.829 N/mm2,≤295,满足!6 翼缘连接板刚度计算单侧翼缘的净面积为:400×32/100-2×2×22×32/100=99.84cm2单侧翼缘连接板的净面积为:(400-2×2×22)×20/100+(170-2×22)×24×2/100=122.88cm2≥99.84,满足7 拼接连接板刚度验算梁的毛截面惯性矩:I b0=424219.443cm4翼缘上的螺栓孔的惯性矩:I bbf=2×2×2×[22×323/12+22×32×(800/2-32/2)2]×10-4=83095.279cm4腹板上的螺栓孔的惯性矩:I bbw=7×14×223/12×10-4+14×22×(2102+1402+702+702+1402+2102)×10-4=4234.456cm4梁的净惯性矩:I b=424219.443-83095.279-4234.456=336889.708cm4梁的净截面抵抗矩:W b=336889.708/800×2×10=8422.243cm3翼缘上部连接板的毛惯性矩:I pf1=2×[400×203/12+400×20×(800/2+20/2)2]×10-4=269013.333cm4翼缘上部连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pfb1=2×2×2×[22×203/12+22×20×(800/2+20/2)2]×10-4=59182.933cm4翼缘下部连接板的毛惯性矩:I pf2=2×2×[170×243/12+170×24×(800/2-24/2-32)2]×10-4=206911.488cm4翼缘下部连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pfb2=2×2×2×[22×243/12+22×24×(800/2-24/2)2]×10-4=63610.061cm4腹板连接板的毛惯性矩:I pw=2×12×5103/12×10-4=26530.2cm4腹板连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pbw=2×7×12×223/12×10-4+2×12×22×(2102+1402+702+702+1402+2102)×10-4=7259.067cm4连接板的净惯性矩:I p=269013.333+206911.488+26530.2-59182.933-63610.061-7259.067=372402.96cm4连接板的净截面抵抗矩:W p=372402.96/(800/2+20)×10=8866.737cm3≥8422.243,满足六. 梁梁节点抗震验算1 抗弯最大承载力验算梁全塑性受弯承载力:M bp=[400×32×(800-32)+0.25×(800-2×32)2×14]×235 ×10-6=2755.689kN·m翼缘上部连接板的净面积为:(400-2×2×22)×20=6240mm2翼缘下部连接板的净面积为:(170-2×22)×24×2=6048mm2翼缘连接板净截面抗拉最大承载力的相应弯矩:M u1=[6240×470×(800+20)+6048×470×(800-2×32-24)]×10-6=4428.799kN·m翼缘螺栓群抗剪最大承载力的相应弯矩:螺栓极限受剪承载力:N vu=0.58n f A e f u=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN板件极限承压力:N cu=∑tdf cu=32×20×1.5×470 ×10-3=451.2kN螺栓连接的极限受剪承载力:N vcu=min(N vu,N cu)=295.319 kNM u2=2×8×295.319×(800-32)×10-3=7257.771 kN·m最大抗弯承载力:M u=min(M u1,M u2)=4428.799kN·m1.3*M bp=3582.396≤M u=4428.799,满足!2 抗剪最大承载力验算梁全塑性抗剪承载力:V bp=0.58×736×14×235/1000=1404.435 kN腹板的净面积为:14×(800-2×32)×10-2-7×14×10-2×22=8148cm2梁腹板净截面的抗剪最大承载力:V u1=8148×375/30.5 ×10-3=1764.094kN腹板连接板的净面积为:(510-7×22)×12×2×10-2=8544cm2连接板净截面的抗剪最大承载力:V u2=8544×375/30.5 ×10-3=1849.83kN腹板螺栓群的抗剪最大承载力:螺栓极限受剪承载力:N vu=0.58n f A e f u=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN板件极限承压力:N cu=∑tdf cu=14×20×1.5×470 ×10-3=197.4kN螺栓连接的极限受剪承载力:N vcu=min(N vu,N cu)=197.4 kNV u3=14×197.4=2763.6 kN节点的最大抗剪承载力:V u=min(V u1,V u2,V u3)=1764.094kNV bp=1404.435≤V u=1764.094,满足!3 螺栓孔对梁截面的削弱率验算梁的毛截面面积:A=359.04cm2螺栓孔的削弱面积:A b=(2×2×2×32×22+7×14×22)/100=77.88cm2孔洞削弱率为:A b/A*100%=77.88/359.04×100%=21.691%21.691% < 25%,满足!一. 节点基本资料节点类型为:梁梁拼接全螺栓刚接梁截面:H-588*300*12*20,材料:Q345左边梁截面:H-588*300*12*20,材料:Q345腹板螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:6行;行间距70mm;2列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距45 mm翼缘螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:2行;行间距70mm;3列;列间距100mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距45 mm腹板连接板:440 mm×325 mm,厚:10 mm翼缘上部连接板:585 mm×300 mm,厚:10 mm翼缘下部连接板:585 mm×160 mm,厚:12 mm梁梁腹板间距为:a=5mm节点前视图如下:节点下视图如下:二. 荷载信息设计内力:组合工况内力设计值工况N(kN) Vx(kN) My(kN·m) 抗震组合工况1 0.0 115.4 152.3 否组合工况2 0.0 135.4 172.3 是三. 验算结果一览验算项数值限值结果承担剪力(kN) 74.9 最大140 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大80 满足外排列间距(mm) 70 最大120 满足中排列间距(mm) 70 最大240 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 45 最小44 满足行边距(mm) 45 最大80 满足外排行间距(mm) 70 最大120 满足中排行间距(mm) 70 最大240 满足行间距(mm) 70 最小66 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大80 满足外排列间距(mm) 70 最大120 满足中排列间距(mm) 70 最大240 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 45 最小44 满足行边距(mm) 45 最大80 满足外排行间距(mm) 70 最大120 满足中排行间距(mm) 70 最大240 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.810 1 满足净截面正应力比0.000 1 满足净面积(cm^2) 61.6 最小49.9 满足承担剪力(kN) 101 最大140 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 100 最大144 满足中排列间距(mm) 100 最大288 满足列间距(mm) 100 最小66 满足行边距(mm) 45 最小33 满足行边距(mm) 45 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大144 满足中排行间距(mm) 70 最大288 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.000 1 满足净截面正应力比0.398 1 满足净面积(cm^2) 49.0 最小42.4 满足净抵抗矩(cm^3) 2828 最小2794 满足四. 梁梁腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况:梁净截面承载力梁腹板净截面抗剪承载力:V wn=[12×(588-2×20)-max(6×22,0+0)×12]×180=898.56kN 2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力:V=898.56 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:6行;行间距70mm;2列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距45 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.5×155=139.5kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=898.56/12=74.88 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x2+∑y2=186200 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+0)2+(0+74.88)2]0.5=74.88 kN≤139.5,满足3 腹板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80,满足!外排列间距为70,最大限值为120,满足!中排列间距为70,最大限值为240,满足!列间距为70,最小限值为66,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80,满足!外排行间距为70,最大限值为120,满足!中排行间距为70,最大限值为240,满足!行间距为70,最小限值为66,满足!4 腹板连接板计算连接板剪力:V l=898.56 kN采用一样的两块连接板连接板截面宽度为:B l=440 mm连接板截面厚度为:T l=10 mm连接板材料抗剪强度为:f v=180 N/mm2连接板材料抗拉强度为:f=310 N/mm2连接板全面积:A=B l*T l*2=440×10×2×10-2=88 cm2开洞总面积:A0=6×22×10×2×10-2=26.4 cm2连接板净面积:A n=A-A0=88-26.4=61.6 cm2连接板净截面剪应力计算:τ=V l×103/A n=898.56/61.6×10=145.87 N/mm2≤180,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=(1-0.5×6/12)×0/61.6×10=0 N/mm2,≤310,满足!按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/8800×10=0 N/mm2,≤310,满足!5 腹板连接板刚度计算腹板的净面积为:12×(588-2×20)/100-6×12×22/100=49.92cm2腹板连接板的净面积为:(440-6×22)×10×2/100=61.6cm2≥49.92,满足五. 翼缘螺栓群验算1 翼缘螺栓群受力计算控制工况:梁净截面抗弯承载力梁净截面抗弯承载力计算翼缘螺栓:I fb=[4×2×22×203/12+4×2×22×20×(588-20)2/4]×10-4=28402.645 cm4腹板螺栓:I wb=[6×12×223/12+12×20×85750]×10-4=2270.189 cm4梁净截面:W n=(112827-28402.645-2270.189)/0.5/588×10=2794.359 cm3净截面抗弯承载力:M n=W n*f=2794.359×295×10-3=824.336 kN·m翼缘净截面:M fn=M n=686.573kN·m翼缘螺栓群承担轴向力:F f=M fn/(h-t f)/2=686.573/(588-20)/2×103=604.378 kN 2 翼缘螺栓群承载力计算行向轴力:H=604.378 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:2行;行间距70mm;3列;列间距100mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距45 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.5×155=139.5kN轴向连接长度:l1=(3-1)×100=200 mm<15d0=330,取承载力折减系数为ξ=1.0折减后螺栓抗剪承载力:N vt=139.5×1=139.5 kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=0 kNN h=604.378/6=100.73 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x2+∑y2=47350 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+100.73)2+(0+0)2]0.5=100.73 kN≤139.5,满足3 翼缘螺栓群构造检查列边距为45,最小限值为44,满足!列边距为45,最大限值为88,满足!外排列间距为100,最大限值为144,满足!中排列间距为100,最大限值为288,满足!列间距为100,最小限值为66,满足!行边距为45,最小限值为33,满足!行边距为45,最大限值为88,满足!外排行间距为70,最大限值为144,满足!中排行间距为70,最大限值为288,满足!行间距为70,最小限值为66,满足!4 翼缘连接板计算连接板轴力:N l=604.378 kN采用两种不同的连接板连接板1截面宽度为:B l1=160 mm连接板1截面厚度为:T l1=12 mm连接板1有2块连接板2截面宽度为:B l2=300 mm连接板2截面厚度为:T l2=10 mm连接板材料抗剪强度为:f v=180 N/mm2连接板材料抗拉强度为:f=310 N/mm2连接板全面积:A=B l1*T l1*2+B l2*T l2=(160×12×2+300×10)×10-2=68.4 cm2开洞总面积:A0=2×22×(12+10)×2×10-2=19.36 cm2连接板净面积:A n=A-A0=68.4-19.36=49.04 cm2连接板净截面剪应力:τ=0 N/mm2≤180,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=(1-0.5×2/6)×604.378/49.04×10=102.701 N/mm2,≤310,满足!按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=604.378/6840×10=88.359 N/mm2,≤310,满足!5 翼缘连接板刚度计算单侧翼缘的净面积为:300×20/100-2×2×22×20/100=42.4cm2单侧翼缘连接板的净面积为:(300-2×2×22)×10/100+(160-2×22)×12×2/100=49.04cm2≥42.4,满足6 拼接连接板刚度验算梁的毛截面惯性矩:I b0=112827cm4翼缘上的螺栓孔的惯性矩:I bbf=2×2×2×[22×203/12+22×20×(588/2-20/2)2]×10-4=28402.645cm4腹板上的螺栓孔的惯性矩:I bbw=6×12×223/12×10-4+12×22×(1752+1052+352+352+1052+1752)×10-4=2270.189cm4梁的净惯性矩:I b=112827-28402.645-2270.189=82154.166cm4梁的净截面抵抗矩:W b=82154.166/588×2×10=2794.359cm3翼缘上部连接板的毛惯性矩:I pf1=2×[300×103/12+300×10×(588/2+10/2)2]×10-4=53645.6cm4翼缘上部连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pfb1=2×2×2×[22×103/12+22×10×(588/2+10/2)2]×10-4=15736.043cm4翼缘下部连接板的毛惯性矩:I pf2=2×2×[160×123/12+160×12×(588/2-12/2-20)2]×10-4=55170.048cm4翼缘下部连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pfb2=2×2×2×[22×123/12+22×12×(588/2-12/2)2]×10-4=17520.307cm4腹板连接板的毛惯性矩:I pw=2×10×4403/12×10-4=14197.333cm4腹板连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pbw=2×6×10×223/12×10-4+2×10×22×(1752+1052+352+352+1052+1752)×10-4=3783.648cm4连接板的净惯性矩:I p=53645.6+55170.048+14197.333-15736.043-17520.307-3783.648=85972.983cm4连接板的净截面抵抗矩:W p=85972.983/(588/2+10)×10=2828.059cm3≥2794.359,满足一. 节点基本资料节点类型为:梁梁拼接全螺栓刚接梁截面:H-900*400*16*32,材料:Q235左边梁截面:H-900*400*16*32,材料:Q235腹板螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:8行;行间距70mm;2列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距45 mm翼缘螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:2行;行间距70mm;4列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距40 mm腹板连接板:580 mm×325 mm,厚:14 mm翼缘上部连接板:605 mm×400 mm,厚:22 mm翼缘下部连接板:605 mm×150 mm,厚:24 mm梁梁腹板间距为:a=5mm节点前视图如下:节点下视图如下:二. 荷载信息设计内力:组合工况内力设计值工况N(kN) Vx(kN) My(kN·m) 抗震组合工况1 0.0 115.4 152.3 否组合工况2 0.0 135.4 172.3 是三. 验算结果一览验算项数值限值结果承担剪力(kN) 82.5 最大126 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大168 满足中排列间距(mm) 70 最大336 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 45 最小44 满足行边距(mm) 45 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大168 满足中排行间距(mm) 70 最大336 满足行间距(mm) 70 最小66 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大168 满足中排列间距(mm) 70 最大336 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 45 最小44 满足行边距(mm) 45 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大168 满足中排行间距(mm) 70 最大336 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.934 1 满足净截面正应力比0.000 1 满足净面积(cm^2) 113 最小106 满足承担剪力(kN) 123 最大140 满足极限受剪(kN·m) 9450 最小7219 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大176 满足中排列间距(mm) 70 最大352 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 40 最小33 满足行边距(mm) 40 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大176 满足中排行间距(mm) 70 最大352 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.000 1 满足净截面正应力比0.280 1 满足净面积(cm^2) 120 最小99.8 满足净抵抗矩(cm^3) 10191 最小9932 满足抗弯承载力(kN·m) 4916.2 最小4248.3 满足抗剪承载力(kN) 2286.3 最小1823.1 满足孔洞削弱率(%) 21.67% 最大25% 满足四. 梁梁腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况:梁净截面承载力梁腹板净截面抗剪承载力:V wn=[16×(900-2×32)-max(8×22,0+0)×16]×125=1320kN 2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力:V=1320 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:8行;行间距70mm;2列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距45 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q235螺栓抗剪承载力:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=1320/16=82.5 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x2+∑y2=431200 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+0)2+(0+82.5)2]0.5=82.5 kN≤125.55,满足3 腹板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88,满足!外排列间距为70,最大限值为168,满足!中排列间距为70,最大限值为336,满足!列间距为70,最小限值为66,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88,满足!外排行间距为70,最大限值为168,满足!中排行间距为70,最大限值为336,满足!行间距为70,最小限值为66,满足!4 腹板连接板计算连接板剪力:V l=1320 kN采用一样的两块连接板连接板截面宽度为:B l=580 mm连接板截面厚度为:T l=14 mm连接板材料抗剪强度为:f v=125 N/mm2连接板材料抗拉强度为:f=215 N/mm2连接板全面积:A=B l*T l*2=580×14×2×10-2=162.4 cm2开洞总面积:A0=8×22×14×2×10-2=49.28 cm2连接板净面积:A n=A-A0=162.4-49.28=113.12 cm2连接板净截面剪应力计算:τ=V l×103/A n=1320/113.12×10=116.69 N/mm2≤125,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=(1-0.5×8/16)×0/113.12×10=0 N/mm2,≤215,满足!按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/16240×10=0 N/mm2,≤215,满足!5 腹板连接板刚度计算腹板的净面积为:16×(900-2×32)/100-8×16×22/100=105.6cm2腹板连接板的净面积为:(580-8×22)×14×2/100=113.12cm2≥105.6,满足五. 翼缘螺栓群验算1 翼缘螺栓群受力计算控制工况:梁净截面抗弯承载力梁净截面抗弯承载力计算翼缘螺栓:I fb=[4×2×22×323/12+4×2×22×32×(900-32)2/4]×10-4=106130.159 cm4腹板螺栓:I wb=[8×16×223/12+16×20×205800]×10-4=7255.518 cm4梁净截面:W n=(560313.421-106130.159-7255.518)/0.5/900×10=9931.728 cm3净截面抗弯承载力:M n=W n*f=9931.728×205×10-3=2036.004 kN·m翼缘净截面:M fn=M n=1714.163kN·m翼缘螺栓群承担轴向力:F f=M fn/(h-t f)/2=1714.163/(900-32)/2×103=987.421 kN 2 翼缘螺栓群承载力计算行向轴力:H=987.421 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:2行;行间距70mm;4列;列间距70mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距40 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.5×155=139.5kN轴向连接长度:l1=(4-1)×70=210 mm<15d0=330,取承载力折减系数为ξ=1.0折减后螺栓抗剪承载力:N vt=139.5×1=139.5 kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=0 kNN h=987.421/8=123.428 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x2+∑y2=58800 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+123.428)2+(0+0)2]0.5=123.428 kN≤139.5,满足3 翼缘螺栓群极限承载力验算翼缘受拉承载力:1.2A f f ay=1.2×2×400×32×235×10-3=7219.2 kN螺栓群螺栓个数:n=4×2×4=32 个单个螺栓极限受剪承载力:N vu=0.58n f A e f u=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN单个螺栓对应的板件极限受剪承载力:N cu=∑tdf cu=32×20×1.5×375 ×10-3=360kN螺栓群极限受剪承载力:min(nN vu,nN cu)=9450.222 kN≥7219.2,满足4 翼缘螺栓群构造检查列边距为45,最小限值为44,满足!列边距为45,最大限值为88,满足!外排列间距为70,最大限值为176,满足!中排列间距为70,最大限值为352,满足!列间距为70,最小限值为66,满足!行边距为40,最小限值为33,满足!行边距为40,最大限值为88,满足!外排行间距为70,最大限值为176,满足!中排行间距为70,最大限值为352,满足!行间距为70,最小限值为66,满足!5 翼缘连接板计算连接板轴力:N l=987.421 kN采用两种不同的连接板连接板1截面宽度为:B l1=150 mm连接板1截面厚度为:T l1=24 mm连接板1有2块连接板2截面宽度为:B l2=400 mm连接板2截面厚度为:T l2=22 mm连接板材料抗剪强度为:f v=170 N/mm2连接板材料抗拉强度为:f=295 N/mm2连接板全面积:A=B l1*T l1*2+B l2*T l2=(150×24×2+400×22)×10-2=160 cm2开洞总面积:A0=2×22×(24+22)×2×10-2=40.48 cm2连接板净面积:A n=A-A0=160-40.48=119.52 cm2连接板净截面剪应力:τ=0 N/mm2≤170,满足!连接板截面正应力计算:。
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Nv=
93.45 (KN)
Ns1=
194.48 (KN)
采用高强螺
栓规格:M
24
(10.9S)
螺栓孔径
Nvb 0.9nf mP
Mf=
100 (mm) 0 (mm) 0 (mm) 0 (mm) 0 (mm)
100 (mm)
25.5 (mm)
Nvb 0.9nf mP
μ= nf= P= Nvb=
0.45 2 (采用双剪)
If= 1019275.2 (cm4)
Ik= Ij= Ij/h=
207932.14 (cm4) 811343.06 (cm4)
7375.85 (cm3)
上下翼缘连接 板的截面惯性 矩:
上下翼缘连接 板螺栓孔的截 面惯性矩:
上下翼缘连接 板的净截面惯 性矩:
上下翼缘连接 板的净截面抵 抗矩:
Il= 1131398.38 (cm4)
Mp=Wp*fy =
翼缘连接板 净截面最大 承载力的相 应最大弯 矩:
翼板高强螺 栓抗剪最大 承载力的相 应最大弯 矩:
5795.3 (KN M) Mu1= 8524.74 Mu2= 11789.86
1.3Mp=
梁腹板抗剪 高强螺栓的
(1), 极限承载力
7533.9 (KNM) <Mu1
可 (Nvub=0.58nfAebfub)
Ilk= 206818.52 (cm4)
Ilj= 924579.86 (cm4)
Ilj/hl=
8110.35 (cm3)
>Ij/h 可
6,极限承 载力验算: 根据《建筑 抗震设计规 范》 (GB50011 -2010)的 8.2.8的要 求:
梁的连接的 极限受弯、 受剪承载 力,应符合 下列要求:
其中:
225 (KN) 202.5 (KN)
>Ns1
24(10.9S)高 故采用 强螺栓
2,柱腹板拼
接连接板的
厚度
hw*tw/2h+2
t=
=
16 mm
3,翼缘板 螺栓连接验 算: 上翼板或下 翼板一侧高 强螺栓数:
4,柱翼板拼 接连接板的 厚度: 1)、翼缘 外侧拼接板
n
NV B
Mf (h t f
)
=
t1= tfc/2+2=
一,GL(WH110 0X500X 25X36) 钢梁连 接设计
1,弹性设 计:
节点采用栓 -栓连接, 翼缘,腹板 均采用高强 螺栓连接;
翼缘板按仅 (1), 承担弯矩;
腹板连接采 用高强螺栓 连接,螺栓 设计考虑承 担剪力和弯 (2), 距
剪力取腹板 全截面达到 抗剪设计强 度时所能承 其中: 担的剪力, 弯矩取母材 翼缘边缘纤 维达到设计 强度时腹板 所分担的弯 矩。
故
Mw= Mt*Iw/Ix
=
843.6 (KNM)
V= h0*tw*fv
=
3084 (KN)
(3),腹 板螺栓连接 验算:
? NM1x
My1 (xi2 yi2)
NM1y
Mx1 (xi2 yi2 )
Nv
V n
Ns1 (NM1x )2 (NM1y Nv )2
其中
螺栓数量= 螺栓行间距
= 排数m= 螺栓列间距
= 列数n=
y1=
y2=
y3=
y4=
y5= ymax=
33
80 (mm) 11
100 (mm) 3
80 (mm) 160 (mm) 240 (mm) 320 (mm) 400 (mm) 400 (mm)
x1= x2= x3= x4= x5=
xmax=
故
NM1x=
36.49 (KN)
NM1y=
144.70 (KN)
Hale Waihona Puke 梁截面hH1100x500 1100
截面特性: A(mm2)
61700
Ix(cm4)
1245603.1
b上 500 A上(mm2) 18000 W上(cm3) 22647.33
b下 500 A下(mm2) 18000 W下(cm3) 22647.33
Wp(cm3)
t上 36 A腹(mm2) 25700 Sc上(cm3) 9576.00
高强螺栓连 接板的极限 (2), 承压强度
(Ncub=dΣtfcub)
0.58*hw*tw*f
Vu=
ay=
3353.9 (KN )
螺栓极限受 剪
Nvub=0.58* nf*Aeb*fub
=
425.26
(KN )
螺栓极限承 压
(对腹板承压计
算)
Ncub=dΣ
tfcub=
338
(KN )
Nb (Vu / n)2 (N bM )2
t下 36 y上(mm) 550.00 Sc下(cm3) 9576.00
t腹 25 y下(mm) 550.00 ix(mm) 449.31
Iw(cm4) 226327.91
25756.9
其中:梁端 最大弯距 为:
Mt=
4642.70 (KN M)
Iw=
226327.9 (cm4)
Iw/Ix=
0.1817
其中: N bM
= =
Nb=
(Nm1x)2 (Nm1y)2
149.23 (KN ) 181 (KN )
腹板连接板 总厚度大于 腹板厚度, 能满足。
7、与柱连 接强节点弱 构件连接核 算:
<Ncub 可
由于梁翼、腹板与柱均为完全熔透的等强焊接节点:
故梁端截面 最大承载 力:Mu=
Afh*fu*hb+An b*fu*hwb/4=
满足要求。
>1.4Mp=
9658.84 8113.42
材质 (N/mm2) f= 205 fv= 120 fu= 375 fy= 225
3799.12 (KN M)
拼接板高 910 mm
(mm2) (N/mm2)
(KN M)
17.63 颗数取为
20 mm
2)、翼缘 内侧拼接板
宽度= tfc*Bc/4b+3 t2= =
180 mm
28 mm
Aeb= fub=
352.5 1040.0
20
5,上下翼缘 连接板的净 截面抵抗 矩:
上下翼缘的截 面惯性矩: 上下翼缘螺栓 孔的截面惯性 矩: 上下翼缘的净 截面惯性矩: 上下翼缘的净 截面抵抗矩: