gjl1与gz1刚接端板竖放

1、【GJ-1】“GJL1与GZ1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：顶端单边刚接端板竖放梁截面：H-600(400)*250*6*10，材料：Q345柱截面：H-700(400)*300*8*12，材料：Q345节点示意图如下：端板信息：板采用：宽(mm)长(mm)：300820，厚(mm)：25螺栓采用：10.9 级-M22端板从上到下的零件排列为：第 1 排：螺栓，距边缘距离为：55 mm第 2 排：翼缘，距前一个零件的距离为：60 mm第 3 排：螺栓，距前一个零件的距离为：60 mm第 4 排：加劲板(120(mm)5(mm)，

2、距前一个零件的距离为：75mm第 5 排：螺栓，距前一个零件的距离为：75 mm第 6 排：加劲板(120(mm)5(mm)，距前一个零件的距离为：85mm第 7 排：螺栓，距前一个零件的距离为：85 mm第 8 排：加劲板(120(mm)5(mm)，距前一个零件的距离为：75mm第 9 排：螺栓，距前一个零件的距离为：75 mm第 10 排：翼缘，距前一个零件的距离为：60mm第 11 排：螺栓，距前一个零件的距离为：60mm二. 荷载信息设计内力：组合工况内力设计值工况抗震N(kN)Vx(kN)My(kNm)组合工况 1-13.9-0.4-142.3是三. 验算结果一览验算项数值限值结果端

3、板厚度(mm)腹板厚度(mm)25.06最小 19.1不需验算满足满足1 号栓端距(mm)55最小 48满足1 号栓-翼缘(mm)3 号栓-翼缘(mm)3 号栓-4 号板(mm)5 号栓-4 号板(mm)5 号栓-6 号板(mm)7 号栓-6 号板(mm)7 号栓-8 号板(mm)9 号栓-8 号板(mm)9 号栓-翼缘(mm)11 号栓端距(mm)11 号栓-翼缘(mm)5555737383837373555555最小 48最小 48最小 48最小 48最小 48最小 48最小 48最小 48最小 48最小 48最小 48满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足最大栓距(mm)板件宽厚比

4、1709.32最大 400最大 14.9满足满足板件剪应力(MPa)焊缝剪应力(MPa)焊脚高度(mm)焊脚高度(mm) 节点域抗剪强度最大拉应力(MPa)最大压应力(MPa)综合应力(MPa) 腹板焊脚高(mm)腹板焊脚高(mm)板件宽厚比12713610.010.052.698.7-95.81.206.006.0011.0最大 180最大 200最小 4.74最大 12.0最大 212最大 344最小-344最大 160最大 7.20最小 3.67最大 14.9满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足满足板件剪应力(MPa)焊缝剪应力(MPa)焊脚高度(mm)焊脚高度(mm)板件宽厚比20

5、.023.18.008.007.82最大 212最大 222最小 4.74最大 12.0最大 14.9满足满足满足满足满足板件剪应力(MPa)焊缝剪应力(MPa)焊脚高度(mm)焊脚高度(mm)51.355.78.008.00最大 180最大 200最小 4.74最大 12.0满足满足满足满足四. 端板验算1 受力信息控制工况：组合工况 1轴力 N=13.87kN，剪力 V=(-0.36)kN，弯矩 M=(-142.3)kNm2 端板螺栓群验算单个螺栓抗拉承载力计算：Nt=0.8P=0.8190=152kN22受拉翼缘螺栓拉力承担系数：=2+2y/h =4.4423i3弯矩作用下螺栓的最大拉力

6、：T =|M|/(h)=142.3/(4.4423590.15)10=54.279 kNm为组合工况，取连接螺栓RE=1忽略垂直端板方向分力的作用，螺栓最大拉力：Td=Tm=54.279 kN单个螺栓抗剪承载力计算：Nv=0.9nfP=0.910.5190=85.5kN受压翼缘螺栓个数为：n=6 个单个螺栓所承受的剪力为：Vd=|V|/n=0.36/6=0.03 kN螺栓强度验算：Td/Nt + Vd/Nv = 54.279/152 + 0.03/85.5 = 0.35745 1满足！3 端板厚度验算一个螺栓的受拉承载力设计值为：152kN第 1 排螺栓受拉为两边支承类（端板外伸）30.5Tm

7、in=65510515210 /(105300+255(55+105)/295 =19.069mm第 2 排螺栓受拉为三边支承类第 3 排螺栓受拉为三边支承类第 4 排螺栓受拉为三边支承类第 5 排螺栓受拉为三边支承类第 6 排螺栓受拉为两边支承类（端板外伸）3Tmin=654.956910515210 /(105300+254.9569(54.9569+105)/2950.5=19.065 mm最小限值为 19.069 mm当前板厚为 25mm，满足！4 腹板厚度验算有腹板加劲肋，腹板厚度不需验算, 满足！5 螺栓间距检查螺栓端距为 54，最小限值为 48，满足！1 号螺栓到翼缘距离为 55

8、，最小限值为最小 48，满足！2 号螺栓到翼缘距离为 55，最小限值为最小 48，满足！3 号螺栓到翼缘到 4 号板件距离为 73，最小限值为最小 48，满足！4 号螺栓到翼缘到 5 号板件距离为 73，最小限值为最小 48，满足！5 号螺栓到翼缘到 6 号板件距离为 83，最小限值为最小 48，满足！6 号螺栓到翼缘到 7 号板件距离为 83，最小限值为最小 48，满足！7 号螺栓到翼缘到 8 号板件距离为 73，最小限值为最小 48，满足！8 号螺栓到翼缘到 9 号板件距离为 73，最小限值为最小 48，满足！9 号螺栓到翼缘距离为 55，最小限值为最小 48，满足！螺栓端距为 55，最小

9、限值为 48，满足！10 号螺栓到翼缘距离为 55，最小限值为最小 48，满足！最大螺栓间距为 170，最大限值为 400，满足！五. 加劲板验算腹板加劲肋两侧螺栓最大轴拉力：Ntmax=22.505 kN加劲肋验算控制剪力：Vr=max(Ntmax，0.4*P)=76kN计算宽度取为上切边到角点距离：br=93.228mm板件宽厚比：br/tr=93.228/10=9.322814.856，满足扣除切角加劲肋高度：hr=80-20=60 mm3板件剪应力： =V /h /t =7610/(6010)=126.67 Mpa180，满足rrrr角焊缝有效焊脚高度：he=20.710=14 mm角

10、焊缝计算长度：lw=hr-2*hf=60-210=40mm角焊缝剪应力：w=Vr/(2*0.7*hf*lw)=76/(21440)=135.71MPa200，满足六. 节点域验算控制工况：组合工况 1，M=142.3 kN*m为组合工况，取节点域承载力抗震调整系数RE=0.85节点域高度取为节点中心处柱顶盖板与横向加劲肋间竖向净距：Hb=511.17 mm节点域宽度取为节点中心处柱翼缘与端板间水平净距：Hc=661.61 mm节点域厚度：Tc=8 mmmm3节点域体积：V =H *H *T =2.7056e+006pbcc62剪应力：=M/V =142.3/2.7056e+00610=52.5

11、95N/mmp2节点域钢材抗剪强度设计值：f =180N/mmv52.61801/0.85=211.76，满足七. 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：hf=6 mm；有效高度：he=4.2mm1内力分配2对接焊缝面积：A =50.431cmbcm2角焊缝有效面积：Aw=0.76(1080-46)=44.35对接焊缝承受轴力：N1=Ab/(Ab+Aw)*N=50.43/(50.43+44.35)13.87=7.38kN角焊缝承受轴力：N2=Aw/(Ab+Aw)*N=44.35/(50.43+44.35)13.87=6.49kN3腹板塑性截面模量：Iw=6(600

12、.3-210.09) /12=9761cm4334翼缘塑性截面模量：I =250600.3/12-250(600.3-210.09) /12=4.392e+004 cmf翼缘弯矩分担系数：f=4.392e+004/(9761+4.392e+004)=0.8182翼缘对接焊缝分担弯矩：Mf=0.81820=0 kN*m腹板角焊缝分担弯矩：Mw=(1-0.8182)0=0 kN*m2对接焊缝验算焊缝受力：N=7.38kN；Mx=(-142.3) kNmMy=0kNm抗震组合内力，取承载力抗震调整系数RE=0.92抗拉强度：Ft=310N/mm2抗压强度：Fc=310N/mmA=50.43cm210

13、=1.463N/mm2N=N/A=7.38/50.433Wx=1463cm1000=97.24N/mm2=|M |/W =142.3/1463Mxxx2My=0 N/mm弯矩 My 为零，2My=1.463+97.24+0=98.71N/mm 310/0.9=344.4，满足最大拉应力： = +tNMx=1.463-97.24-0=(-95.78)N/mm2(-310)/0.9=(-344.4)，最大压应力： = -cNMxMy满足3角焊缝强度验算焊缝受力：N=6.49kN；Vx=0kN；Vy=(-0.36)kN；Mx=0kNm；My=0kNm；T=0kNm未直接承受动力荷载，取正面角焊缝强度

14、设计值增大系数f=1.22cm2有效面积：A=44.35Vy 作用下：vy=Vy/A=(-0.36)/44.3510=(-0.08117) MPa角点平面内综合应力：/=|vy|/f=0.06653MPa轴力下正应力：N=N/A=6.49/44.3510=1.463MPa角点平面外正应力：=|N|=1.463MPa角点最大综合应力：220.5=(1.463/1.22)2+0.0665320.5=1.201 =(/ )f+MPa160，满足m/4角焊缝构造检查腹板角焊缝连接板最小厚度：Tmin=6mm腹板构造要求最大焊缝高度：hfmax=1.2*Tmin=7.2mm6，满足腹板角焊缝连接板最大厚

15、度：Tmax=6mm0.5=3.674 mm6，满足构造要求最小腹板焊脚高度：h=1.5*Tfminmax八. 横向加劲肋验算控制工况：组合工况 1控制内力：M=(-142.3) kN*m；N=13.87 kN端板处中心距：zb=590.1 mm3加劲肋受力：V =0.5*|M|/z +|N/4|=0.5(-142.3)/590.110+|13.87/4|=124 kNrb计算宽度取为板件宽度：br=110mm板件宽厚比：br/tr=110/10=1114.86，满足扣除切角加劲肋高度：hr=661.6-220=621.6mm为组合工况，取连接板RE=0.853板件剪应力： =V /h /t =12410/(621.610)=19.95 Mpa180/0.85=211.8，满足rrrr为组合工况，取连接焊缝RE=0.9角焊缝有效焊脚高度：he=20.78=11.2mm角焊缝计算长度：lw=hr-2*hf=621.6-28=605.6mm608=480mm，取 lw=480mm角焊缝剪应力：w=Vr/(2*0.7*hf*lw)=124/(211.2480)=23.07 MPa200/0.9=222.2，满足九. 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：Vr=46.14 k