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高等钢结构作业 高等钢结构作业学生姓名 学 号 指导教师 陈以一 学 院 土木工程学院 完成时间 2011年11月 100.9方钢管K形连接，采用直接焊接节点（相贯节点）。主支管为同种钢材（Q235），支管与主管的连接焊缝不小于1.2ti的毫米整数倍，ti为相应支管壁厚，焊缝的强度设计值。主管截面为2458，支管1截面1806，支管2截面1205，两支管与主管交角均为。（1）假如要求构件轴线相较于一点，判别此连接处支管是否满足搭接或非搭接的构造条件。（2）两支管间距为50mm，检查是否满足规范的构造要求，并确定构件轴线间相对位置。此时倘主管左侧受压力800kN，右侧受压力600kN，问该连接处支管1、2的最大承载力设计值为多少？（3）计算受拉、受压支管与主管的连接焊缝能否满足题（2）所得的支管承载力设计值要求。解：（1）首先判断此连接是搭接还是非搭接。若假设此连接为搭接。则如下图所示，交点分别为O,A,B,C,D。O点到线段AB的距离为d=245/2=122.5mm，则下面计算A点到支管2与主管的交点之间的距离AD，则同样，点B到支管1与主管交点之间的距离BC，则所以故该连接处两支管是搭接的关系。然后计算该连接是否满足搭接构造要求：钢结构设计规范GB50017-2003 10.2.3条规定：在搭接的K型或N型节点中，其搭接率，应满足。由于支管1的壁厚比支管2的壁厚大，因此支管1为被搭接管，支管2为搭接管。则，。因此该连接不满足搭接构造要求。(2)支管1的壁厚6mm，与主管的连接焊缝的整数，取为8mm。支管2的壁厚为5mm，与主管的连接焊缝的整数，取为6mm。钢结构设计规范10.2.2条规定：在有间隙的K型或N型节点中，支管间隙a应不小于两支管壁厚之和,满足该要求。如图所示（H=50mm），设支管1轴线与主管轴线相交于点；支管2轴线与主管轴线相交于点。则。则可知偏心距为根据钢结构设计规范10.1.5条规定，主管受压必须考虑此偏心弯矩（为节点两侧主管轴力之差值）的影响。根据钢结构设计规范表10.3.4，检验是否满足公式适用范围。，满足要求。，满足要求。，满足要求。，满足要求。，满足要求。根据钢结构设计规范10.3.4条，支管为矩形管得有间隙的K型节点，节点处任一支管的承载力设计值应取式（10.3.4-6）-式（10.3.4-9）的较小值。对于支管1：，当时，尚应小于：综上所述，支管1的最大承载力设计值为247kN。对于支管2：因为，所以当时，尚应小于：综上所述，支管2的最大承载力设计值为247kN。(3)根据钢结构设计规范10.3.2条：在矩形管结构中，对于有间隙的K型节点，支管与主管交线的计算长度应按下式计算：当时：则，取故满足
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