“梁H柱强连接板铰接”节点计算书

“梁H柱强连接板铰接”节点计算书====================================================================计算软件： TSZ结构设计系列软件TS_MTSToolv4.6.0.0计算时间： 2024年01月08日16:43:53====================================================================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H柱强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-200*200*8*10，材料：Q345柱截面：H-500*300*16*24，材料：Q235腹板螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：2行；行间距70mm；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：45mm，行边距45mm双侧焊缝，单根计算长度：lf=160-2×8=144mm腹板连接板：160mm×160mm，厚：8mm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10.050.0否组合工况20.050.0否三.验算结果一览承担剪力(kN)32.8最大55.8满足列边距(mm)45最小33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)45最小44满足行边距(mm)45最大64满足外排行间距(mm)70最大96满足中排行间距(mm)70最大192满足行间距(mm)70最小66满足净截面剪应力比0.2991满足净截面正应力比0.0001满足焊缝应力(MPa)120最大200满足焊脚高度(mm)8最大9满足焊脚高度(mm)8最小5满足剪应力(MPa)55.1最大180满足正应力(MPa)0最大310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1，N=0kN；Vx=50kN；螺栓群中心对角焊缝偏心：e=10+160/2=90mm螺栓群偏心弯矩：M=50×90×10^-3=4.5kN·m2腹板螺栓群承载力计算列向剪力：V=50kN平面内弯矩：M=4.5kN·m螺栓采用：10.9级-M20螺栓群并列布置：2行；行间距70mm；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：45mm，行边距45mm螺栓受剪面个数为1个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力：Nvt=Nv=0.9nfμP=0.9×1×0.4×155=55.8kN计算右上角边缘螺栓承受的力：Nv=50/4=12.5kNNh=0kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x^2+∑y^2=9800mm^2Nmx=4.5×70×(2-1)/2/9800×10^3=16.071kNNmy=4.5×70×(2-1)/2/9800×10^3=16.071kNN=[(|Nmx|+|Nh|)^2+(|Nmy|+|Nv|)^2]^0.5=[(16.071+0)^2+(16.071+12.5)^2]^0.5=32.781kN≤55.8，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45，最小限值为44，满足！行边距为45，最大限值为64，满足！外排行间距为70，最大限值为96，满足！中排行间距为70，最大限值为192，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=50kN仅采用一块连接板连接板截面宽度为：Bl=160mm连接板截面厚度为：Tl=8mm连接板材料抗剪强度为：fv=180N/mm^2连接板材料抗拉强度为：f=310N/mm^2连接板全面积：A=Bl*Tl=160×8×10^-2=12.8cm^2开洞总面积：A0=2×22×8×10^-2=3.52cm^2连接板净面积：An=A-A0=12.8-3.52=9.28cm^2连接板净截面剪应力计算：τ=Vl×10^3/An=50/9.28×10=53.879N/mm^2≤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/An=(1-0.5×2/4)×0/9.28×10=0N/mm^2≤310，满足！按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/12.8×10=0N/mm^2≤310，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=50kN；M=4.5kN·m焊脚高度：hf=8mm；角焊缝有效焊脚高度：he=2×0.7×8=11.2mm双侧焊缝，单根计算长度：lf=160-2×8=144mm3焊缝承载力验算强度设计值：f=200N/mm^2A=lf*he=144×11.2×10^-2=16.13cm^2W=lf^2*he/6=144^2×11.2/6×10^-3=38.71cm^3σM=|M|/W=|4.5|/38.71×10^3=116.3N/mm^2τ=V/A=50/16.13×10=31N/mm^2正面角焊缝的强度设计值增大系数：βf=1综合应力：σ=[(σM/βf)^2+τ^2]^0.5=[(116.3/1)^2+31^2]^0.5=120.3N/mm^2≤200，满足4腹板角焊缝验算构造检查最大焊脚高度：8×1.2=9mm(取整)8≤9，满足！最小焊脚高