“梁箱柱连接板铰接”节点计算书.doc

“梁箱柱连接板铰接”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：梁箱柱连接板铰接 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-390*198*6*8， 材料：Q235 柱截面：BOX-400*16， 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 双侧焊缝，单根计算长度：lf=300-25=290mm 腹板连接板：300 mm90 mm，厚：10 mm 间距为：a=10mm 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 否 组合工况2 0.0 135.4 是三. 验算结果一览 承担剪力(kN) 46.5 最大62.8 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 0.511 1 满足 净截面正应力比 0.000 1 满足 焊缝应力(MPa) 101 最大178 满足 焊脚高度(mm) 5 最大12 满足 焊脚高度(mm) 5 最小5 满足 剪应力(MPa) 94.7 最大167 满足 正应力(MPa) 0 最大413 满足四. 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；Vx=135.4 kN； 螺栓群中心对角焊缝偏心：e=10+90/2=55 mm 螺栓群偏心弯矩：M=135.45510-3=7.447 kNm2 腹板螺栓群承载力计算 列向剪力：V=135.4 kN 平面内弯矩：M=7.447kNm 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1个 连接板材料类型为Q235 螺栓抗剪承载力：Nvt=Nv=0.9nfP=0.910.45155=62.775kN 计算右上角边缘螺栓承受的力： Nv=135.4/4=33.85 kN Nh=0 kN 螺栓群对中心的坐标平方和：S=x2+y2=24500 mm2 Nmx=7.44770(4-1)/2/24500 103=31.916 kN Nmy=7.44770(1-1)/2/24500 103=0 kN N=(|Nmx|+|Nh|)2+(|Nmy|+|Nv|)20.5=(31.916+0)2+(0+33.85)20.5=46.523 kN62.775，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：Vl=135.4 kN 仅采用一块连接板 连接板截面宽度为：Bl=300 mm 连接板截面厚度为：Tl=10 mm 连接板材料抗剪强度为：fv=125 N/mm2 连接板材料抗拉强度为：f=215 N/mm2 连接板全面积：A=Bl*Tl=3001010-2=30 cm2 开洞总面积：A0=4221010-2=8.8 cm2 连接板净面积：An=A-A0=30-8.8=21.2 cm2 连接板净截面剪应力计算： =Vl103/An=135.4/21.210=63.8679 N/mm2125，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: =(1-0.5n1/n)N/An=(1-0.54/4)0/21.210=0 N/mm2215，满足！ 按钢结构设计规范5.1.1-3公式计算: =N/A=0/3010=0 N/mm2215，满足！六. 腹板角焊缝验算1 腹板角焊缝验算受力计算 控制工况同腹板螺栓群，其受力计算参上2 腹板角焊缝验算承载力验算 焊缝受力：N=0kN；V=135.4kN；M=7.447kNm 为地震组合工况，取连接焊缝RE=0.9 焊脚高度：hf=5mm； 角焊缝有效焊脚高度：he=20.75=7 mm 双侧焊缝，单根计算长度：lf=300-25=290mm3 焊缝承载力验算 强度设计值：f=160N/mm2 A=lf*he=290710-2=20.3 cm2 W=lf2*he/6=29027/610-3=98.12 cm3 M=|M|/W=|7.447|/98.12103=75.9 N/mm2 =V/A=135.4/20.310=66.7 N/mm2 正面角焊缝的强度设计值增大系数：f=1 综合应力：=(M/f)2+20.5 =(75.9/1)2+66.720.5=101 N/mm2160/0.9=177.8，满足4 腹板角焊缝验算构造检查 最大焊脚高度：101.2=12mm(取整) 512，满足！ 最小焊脚高度：100.51.5=5mm(取整) 5 = 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2，Vx=135.4 kN； 腹板