钢梁与钢柱刚性连接计算(JGJ99-2015应用系列)

tbw
端头腹板净截面惯性矩： Ibnwx1 = 1.072 × 108 ⋅ mm4
tbf
端头净截面惯性矩：
Ibnx1 = 9.485 × 108 ⋅ mm4
端头净截面抵抗矩：
Wbnx1 = 3.388 × 106 ⋅ mm3
bb
全截面抵抗矩：
Wbx = 3.39 × 106 ⋅ mm3
腹板截面抵抗矩：
按等强连接设计，弯矩由翼缘、腹板承担，剪力由腹板承担 弯矩传递途径： 梁翼缘 − −翼缘对接焊缝 − −柱
梁腹板 − −高强螺栓 − −连接板 − −连接板角焊缝 − −柱 剪力传递途径： 梁腹板 − −高强螺栓 − −连接板 − −连接板角焊缝 − −柱 2.梁端与柱连接方式： H型钢梁与钢柱刚性连接，梁翼缘采用对接焊缝与柱翼缘 板焊接，梁腹板采用高强螺栓与连接板 连接； 连接板与柱翼缘采用角焊缝焊 接，详见下图：
钢材抗剪强度设计值： fbv = 170 ⋅ N ⋅ mm− 2
钢材屈服强度：
fyb = 335 ⋅ N ⋅ mm− 2
梁截面特性
tbf
全截面惯性矩：
Ibx = 1.017 × 109 ⋅ mm4
腹板截面惯性矩：
Ibwx = 1.756 × 108 ⋅ mm4
hbw
hb
翼缘截面惯性矩：
Ibfx = 8.413 × 108 ⋅ mm4
Wbwx = 6.272 × 105 ⋅ mm3 翼缘截面抵抗矩： Wbfx = 2.804 × 106 ⋅ mm3
腹板面积：
Abw = 6720 ⋅ mm2
翼缘面积：
Abf = 10000 ⋅ mm2
总面积：
Ab = 16720 ⋅ mm2
梁翼缘塑性截面模量： Wbpf = 2.9 × 106 ⋅ mm3
接触面抗滑移系数： 传力摩擦面数：
μ = 0.4 nf = 2
高强螺栓预拉力
P = 155 ⋅ kN
螺栓材料抗拉强度最小值： fubt = 1040 ⋅ N ⋅ mm− 2
螺栓极限抗拉强度：
fpbu := fpbt = 500 ⋅ MPa
单个螺栓的抗剪承载力： Nvbp := 0.9nf ⋅ μ ⋅ P = 111.6 ⋅ kN
hbw := hb − 2tbf = 560 ⋅ mm
钢梁材质：
按JGJ99 − 2015表4.2.1和GB50017 − 2003表3.4.3取值。
梁材料参数程序 钢材抗拉强度设计值： 钢材极限抗拉强度： 端面承压强度设计值：
fsb = 295 ⋅ N ⋅ mm− 2 fub = 470 ⋅ N ⋅ mm− 2 fce = 400 ⋅ N ⋅ mm− 2
jc
tcf
hcw
hc
tcw
tcw
tcf
bc
总面积：
Ac = 27776 ⋅ mm2
全截面塑性模量：Wpc = 4.523 × 106 ⋅ mm3
hb := 600mm ω1 := 35mm 4.梁材料参数
bb := 250mm ω2 := 50mm
tbw := 12mm 梁净跨：
tbf := 20mm Ln := 10.0m
钢梁与钢柱刚性连接节点 一、设计使用的国家规范：
《钢结构设计规范》（GB50017-2003） 《高层民用建筑钢结构技术规程 》（JGJ99-2015） 《钢结构焊接规范》（GB50661-2011） 《钢结构高强度螺栓连接技术规 程》（JGJ82-2011） 二、设计方法及连接方式 1.设计方法：
柱截面ຫໍສະໝຸດ Baidu性
全截面惯性矩 翼缘截面惯性矩 腹板截面惯性矩 全截面抵抗矩 翼缘截面抵抗矩 腹板截面抵抗矩 腹板面积： 翼缘面积： 翼缘塑性截面模量： 3.梁截面参数：
Icx = 8.731 × 108 ⋅ mm4 Icfx = 6.784 × 108 ⋅ mm4 Icwx = 1.948 × 108 ⋅ mm4 Wcx = 3.881 × 106 ⋅ mm3 Wfcx = 3.015 × 106 ⋅ mm3 Wcwx = 9.319 × 105 ⋅ mm3 Acw = 13376 ⋅ mm2 Acf = 14400 ⋅ mm2 Wpcf = 3.125 × 106 ⋅ mm3
每排螺栓数： nv := 7 螺栓排数：
nh := 3
螺栓中心距和边距：
s := 70mm
a := 50mm
c := 50mm
螺栓边距 := "满足GB50017-2003中8.3.4条要求" if min(a , c) ≥ 2d0 "不满足GB50017-2003中8.3.4条要求，增加边距或减小螺栓直径" otherwise
tcw := 16mm tcf := 16mm
柱翼缘板屈服区宽度： bjc := bc − 2tcw = 418 ⋅ mm
2.柱材料参数
hcw := hc − 2tcf = 418 ⋅ mm 柱高： Hn := 7800mm
钢柱材质：
按JGJ99 − 2015表4.2.1和GB50017 − 2003表3.4.3取值。
全截面塑性模量： Wbp = 3.841 × 106 ⋅ mm3
3.螺栓参数（按GB50017 − 2003中7.2.2条规定取值计算）：
采用摩擦性高强螺栓连接，接触面处理方法：
螺栓等级：
抗剪传力方式：
螺栓预拉力P与螺栓直径的参数程序
螺栓孔直径：
d0 = 22 ⋅ mm
螺栓材料抗剪强度设计值： fpbv = 310 ⋅ N ⋅ mm− 2
螺栓边距 = "满足GB50017-2003中8.3.4条要求" 螺栓中心距 := "满足GB50017-2003中8.3.4条要求" if s ≥ 3d0 ∧ s ≤ 8d0
as s sa
as s sa
MV
VM
R35
c s s c 15
15 c s s c
梁与柱连接节点 25 6 19 10
35°
R10~15
ω2=50
25 25
15 R20 10
35°
ω1=35 tf 29 6 2
tf 62
15 3.抗震设防烈度：
6 19
二、截面及螺栓参数：
1.柱截面参数
柱类型：
hc := 450mm bc := 450mm
柱材料参数程序
钢材抗拉强度设计值： 钢材极限抗拉强度： 钢材弹性模量：
fsc = 305 ⋅ N ⋅ mm− 2
钢材抗剪强度设计值：
fuc = 470 ⋅ N ⋅ mm− 2
钢材屈服强度：
Es = 2.06 × 105 ⋅ N ⋅ mm− 2
fvc = 175 ⋅ N ⋅ mm− 2 fyc = 345 ⋅ N ⋅ mm− 2