“H柱外包刚接”节点计算书1
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端部设计类型: 箱形柱刚接柱脚(1); 此类端部个数:4节点抗震设计抗震调整系数按<建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)>取值端部所在节点号: 113; 111; 524; 526;端部所在单元号: 56; 55; 886; 887;截面名称:焊接矩形截面□500×400×16×16;相关杆件单元:截面名称:;下面的计算结果由这4个端部在计算模型中所有荷载组合中轴力,剪力,弯矩的最大,最小值经计算得到构件抗拉强度(N/mm2):310.00构件抗剪强度(N/mm2):180.00焊缝抗剪强度(N/mm2):200.00钢材牌号: Q345接触面处理方法: 喷砂高强螺栓类型: 摩擦型螺栓等级: 10.9级锚栓信息:直径d0(mm): 30锚栓排列: 3 行 3 列行间距: 775.00 列间距: 500.00底板抗拉强度设计值(N/mm2):265.00锚栓抗拉强度设计值(N/mm2):180.00砼轴心抗压强度设计值(N/mm2):11.90锚栓最大拉应力(N/mm2):8.96砼最大压应力(N/mm2): 3.86砼轴心抗压强度设计值提高系数:1.22最大水平剪力(N):128925.03抗剪承载力(N):452293.82底板区格最大弯矩(N.mm): 93563.31连接板信息:板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)1 1670 1120 46板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)2 430 360 36板焊缝高度(mm): 14板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)3 430 360 36板焊缝高度(mm): 14端部设计类型: 箱形柱刚接柱脚(1); 此类端部个数:21节点抗震设计抗震调整系数按<建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)>取值端部所在节点号: 115; 121; 123; 135; 143; 147; 151; 155; 161; 131; 145; 149; 153; 157; 159; 163; 179; 181; 183; 165; 185;端部所在单元号: 57; 60; 61; 66; 70; 72; 74; 76; 79; 895; 71; 73; 75; 77; 78; 80; 88; 89; 90; 81; 91;截面名称:焊接矩形截面□350×350×10×10;相关杆件单元:截面名称:;下面的计算结果由这21个端部在计算模型中所有荷载组合中轴力,剪力,弯矩的最大,最小值经计算得到构件抗拉强度(N/mm2):310.00构件抗剪强度(N/mm2):180.00焊缝抗剪强度(N/mm2):200.00钢材牌号: Q345接触面处理方法: 喷砂高强螺栓类型: 摩擦型螺栓等级: 10.9级锚栓信息:直径d0(mm): 30锚栓排列: 3 行 3 列行间距: 420.00 列间距: 335.00底板抗拉强度设计值(N/mm2):265.00锚栓抗拉强度设计值(N/mm2):180.00砼轴心抗压强度设计值(N/mm2):11.90锚栓最大拉应力(N/mm2):6.15砼最大压应力(N/mm2): 5.92砼轴心抗压强度设计值提高系数:1.35最大水平剪力(N):48987.90抗剪承载力(N):212286.43底板区格最大弯矩(N.mm): 74460.04连接板信息:板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)1 960 790 41板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)2 330 220 16板焊缝高度(mm): 12板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)3 330 220 16板焊缝高度(mm): 12端部设计类型: 箱形柱刚接柱脚(1); 此类端部个数:48节点抗震设计抗震调整系数按<建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)>取值端部所在节点号: 119; 125; 127; 271; 133; 137; 139; 273; 1; 27; 29; 31; 33; 35; 117; 3; 5; 7; 9; 11; 13; 15; 17; 19; 21; 23; 25; 37; 39; 41; 43; 77; 79; 81; 83; 87; 89; 91; 93; 95; 97; 99; 101; 103; 105; 107; 141; 517;端部所在单元号: 59; 62; 63; 279; 65; 67; 68; 280; 1; 14; 15; 16; 17; 18; 58; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 19; 20; 21; 22; 39; 40; 41; 42; 44; 45; 46; 47; 48; 49; 50; 51; 52; 53; 54; 69; 865;截面名称:焊接矩形截面□400×400×12×12;相关杆件单元:截面名称:;下面的计算结果由这48个端部在计算模型中所有荷载组合中轴力,剪力,弯矩的最大,最小值经计算得到构件抗拉强度(N/mm2):310.00构件抗剪强度(N/mm2):180.00焊缝抗剪强度(N/mm2):200.00钢材牌号: Q345接触面处理方法: 喷砂高强螺栓类型: 摩擦型螺栓等级: 10.9级锚栓信息:直径d0(mm): 30锚栓排列: 3 行 3 列行间距: 515.00 列间距: 395.00底板抗拉强度设计值(N/mm2):265.00锚栓抗拉强度设计值(N/mm2):180.00砼轴心抗压强度设计值(N/mm2):11.90锚栓最大拉应力(N/mm2):3.86砼最大压应力(N/mm2): 5.59砼轴心抗压强度设计值提高系数:1.29最大水平剪力(N):89454.58抗剪承载力(N):408035.41底板区格最大弯矩(N.mm): 96343.42连接板信息:板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)1 1150 910 47板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)2 360 255 22板焊缝高度(mm): 14板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)3 360 255 22板焊缝高度(mm): 14端部设计类型: 箱形柱刚接柱脚(1); 此类端部个数:14节点抗震设计抗震调整系数按<建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)>取值端部所在节点号: 167; 171; 175; 49; 51; 53; 55; 65; 67; 69; 71; 169; 173; 177;端部所在单元号: 82; 84; 86; 25; 26; 27; 28; 33; 34; 35; 36; 83; 85; 87;截面名称:焊接矩形截面□400×400×20×20;相关杆件单元:截面名称:;下面的计算结果由这14个端部在计算模型中所有荷载组合中轴力,剪力,弯矩的最大,最小值经计算得到构件抗拉强度(N/mm2):295.00构件抗剪强度(N/mm2):170.00焊缝抗剪强度(N/mm2):200.00钢材牌号: Q345接触面处理方法: 喷砂高强螺栓类型: 摩擦型螺栓等级: 10.9级锚栓信息:直径d0(mm): 33锚栓排列: 3 行 3 列行间距: 650.00 列间距: 460.00底板抗拉强度设计值(N/mm2):265.00锚栓抗拉强度设计值(N/mm2):180.00砼轴心抗压强度设计值(N/mm2):11.90锚栓最大拉应力(N/mm2):75.72砼最大压应力(N/mm2): 4.73砼轴心抗压强度设计值提高系数:1.25最大水平剪力(N):189418.32抗剪承载力(N):188093.20柱脚水平抗剪承载力<实际剪力,应该在柱脚底板下设置抗剪连接件或在柱脚处增设抗剪插筋并局部浇灌细石混凝土!底板区格最大弯矩(N.mm): 93138.74连接板信息:板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)1 1430 1050 46板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)2 410 325 32板焊缝高度(mm): 14板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)3 410 325 32板焊缝高度(mm): 14端部设计类型: 箱形柱刚接柱脚(1); 此类端部个数:2节点抗震设计抗震调整系数按<建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)>取值端部所在节点号: 129; 85;端部所在单元号: 64; 43;截面名称:焊接矩形截面□450×500×20×20;相关杆件单元:截面名称:;下面的计算结果由这2个端部在计算模型中所有荷载组合中轴力,剪力,弯矩的最大,最小值经计算得到构件抗拉强度(N/mm2):295.00构件抗剪强度(N/mm2):170.00焊缝抗剪强度(N/mm2):200.00钢材牌号: Q345接触面处理方法: 喷砂高强螺栓类型: 摩擦型螺栓等级: 10.9级锚栓信息:直径d0(mm): 30锚栓排列: 3 行 3 列行间距: 815.00 列间距: 570.00底板抗拉强度设计值(N/mm2):250.00锚栓抗拉强度设计值(N/mm2):180.00砼轴心抗压强度设计值(N/mm2):11.90锚栓最大拉应力(N/mm2):0.00砼最大压应力(N/mm2): 3.63砼轴心抗压强度设计值提高系数:1.20最大水平剪力(N):116203.77抗剪承载力(N):754022.09底板区格最大弯矩(N.mm): 111982.45连接板信息:板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)1 1750 1260 52板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)2 440 380 38板焊缝高度(mm): 14板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)3 440 380 38板焊缝高度(mm): 14端部设计类型: 箱形柱刚接柱脚(1); 此类端部个数:8节点抗震设计抗震调整系数按<建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)>取值端部所在节点号: 45; 47; 57; 59; 61; 63; 73; 75;端部所在单元号: 23; 24; 29; 30; 31; 32; 37; 38;截面名称:焊接矩形截面□500×400×16×16;相关杆件单元:截面名称:;下面的计算结果由这8个端部在计算模型中所有荷载组合中轴力,剪力,弯矩的最大,最小值经计算得到构件抗拉强度(N/mm2):310.00构件抗剪强度(N/mm2):180.00焊缝抗剪强度(N/mm2):200.00钢材牌号: Q345接触面处理方法: 喷砂高强螺栓类型: 摩擦型螺栓等级: 10.9级锚栓信息:直径d0(mm): 30锚栓排列: 3 行 3 列行间距: 775.00 列间距: 500.00底板抗拉强度设计值(N/mm2):265.00锚栓抗拉强度设计值(N/mm2):180.00砼轴心抗压强度设计值(N/mm2):11.90锚栓最大拉应力(N/mm2):0.65砼最大压应力(N/mm2): 3.86砼轴心抗压强度设计值提高系数:1.22最大水平剪力(N):53229.44抗剪承载力(N):336557.99底板区格最大弯矩(N.mm): 93563.31连接板信息:板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm) 1 1670 1120 46板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm) 2 430 360 36板焊缝高度(mm): 14板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm) 3 430 360 36板焊缝高度(mm): 14。
“梁箱柱全焊刚接”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:梁箱柱全焊刚接节点内力采用:梁端节点力采用设计方法为:常用设计梁截面:H-500*200*10*16,材料:Q235柱截面:BOX-600*400*16,材料:Q235梁H-500*200*10*16,材料:Q235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1 200.0 20.0 100.0 否三. 验算结果一览焊缝应力(MPa) 30.6 最大160 满足焊脚高度(mm) 5 最大12 满足焊脚高度(mm) 5 最小5 满足最大拉应力(MPa) 97.9 最大215 满足最大压应力(MPa) -35.4 最小-215满足综合应力(MPa) 55.7 最大160 满足焊脚高度(mm) 5.00 最大12.0 满足焊脚高度(mm) 5.00 最小4.74 满足剪应力(MPa) 5.95 最大125 满足正应力(MPa) 0 最大310 满足四. 梁柱角焊缝验算1 角焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=200 kN;V x=20 kN;M y=100 kN·m;截面腹板面积:A w=468×10/100=46.8 cm^2截面翼缘面积:A f=200×16×2/100=64 cm^2腹板轴力分担系数:ρw=46.8/(46.8+64)=0.422383截面腹板分担轴力:N w=0.422383×200=84.4765 kN2 梁柱角焊缝承载力计算焊缝受力:N=84.4765kN;V=20kN;M=0kN·m焊脚高度:h f=5mm;角焊缝有效焊脚高度:h e=2×0.7×5=7 mm双侧焊缝,单根计算长度:l f=415-2×5=405mm3 焊缝承载力验算强度设计值:f=160N/mm^2A=l f*h e=405×7×10^-2=28.35 cm^2σN=|N|/A=|84.48|/28.35×10=29.8 N/mm^2τ=V/A=20/28.35×10=7.055 N/mm^2正面角焊缝的强度设计值增大系数:βf=1综合应力:σ=[(σN/βf)^2+τ^2]^0.5=[(29.8/1)^2+7.055^2]^0.5=30.62 N/mm^2≤160,满足4 角焊缝构造检查最大焊脚高度:10×1.2=12mm(取整)5≤12,满足!最小焊脚高度:10^0.5×1.5=5mm(取整)5 >= 5,满足!五. 梁柱对接焊缝验算1 对接焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=200 kN;V x=20 kN;M y=100 kN·m;截面腹板面积:A w=468×10/100=46.8 cm^2截面翼缘面积:A f=200×16×2/100=64 cm^2腹板轴力分担系数:ρw=46.8/(46.8+64)=0.4224截面翼缘分担轴力:N f=(1-0.4224)×200=115.5 kN2 对接焊缝承载力计算六. 梁与连接板角焊缝强度验算1 角焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=200 kN;V x=20 kN;M y=100 kN·m;截面腹板面积:A w=468×10/100=46.8 cm^2截面翼缘面积:A f=200×16×2/100=64 cm^2腹板轴力分担系数:ρw=46.8/(46.8+64)=0.4224截面腹板分担轴力:N w=0.4224×200=84.48 kN腹板塑性截面模量:I w==8542 cm^4翼缘塑性截面模量:I f==3.749e+004 cm^4翼缘弯矩分担系数:ρf=3.749e+004/(8542+3.749e+004)=0.8145>0.7,翼缘承担全部截面弯矩腹板焊缝承担弯矩:M w=0 kN·m2 梁腹角焊缝基本参数焊缝群分布和尺寸如下图所示:角焊缝焊脚高度:h f=5 mm;有效高度:h e=3.5 mm焊缝受力:N=0kN;V x=84.48kN;V y=20kN;M x=0kN·m;M y=0kN·m;T=0kN·m3 角焊缝强度验算有效面积:A=12.95 cm^2Vy作用下:τvy=V y/A=20/12.95×10=15.44 MPaVx作用下:σvx=V x/A=84.48/12.95×10=65.23 MPa最大综合应力σmax=[(σvx/βf)^2+τy^2]^0.5=[(65.23/1.22)^2+15.44^2]^0.5=55.66 MPa≤160,满足4 角焊缝构造检查角焊缝连接板最小厚度:T min=10 mm构造要求最大焊脚高度:h fmax=1.2*T min=12 mm≥5,满足采用低氢碱性焊条,腹板角焊缝最小焊脚高度按连接板最小厚度计算构造要求最小腹板焊脚高度:h fmin=1.5*T min^0.5=4.743 mm≤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1,V x=20 kN;腹板净高:h0=500-16-16-3×21.5=403.5 mm腹板剪应力:τ=1.2*V/(h0*T w)=1.2×2e+004/(403.5×10)=5.948≤125,满足2 梁腹净截面抗弯验算无偏心弯矩作用,抗弯应力为0,满足!。
H型钢支撑刚接连接节点计算钢材牌号及板厚抗拉、抗压和抗弯抗剪235Q235(≤16mm)215125235Q235(>16~40mm)205120235Q235(>40~60mm)200115235Q235(>60~100mm)190110345Q345(≤16mm)310180345Q345(>16~35mm)295170345Q345(>35~50mm)265155345Q345(>50~100mm)250145390Q390(≤16mm)350205390Q390(>16~35mm)335190390Q390(>35~50mm)315180390Q390(>50~100mm)295170420Q420(≤16mm)380220420Q420(>16~35mm)360210420Q420(>35~50mm)340195420Q420(>50~100mm)325185高强度螺栓预拉力螺栓直径预拉力螺栓直径螺栓孔径M 16(8.8级)801617.5M 20(8.8级)1252022M 22(8.8级)1502224M 24(8.8级)1752426M 27(8.8级)2302729M 30(8.8级)2803032M 16(10.9级)1001617.5M 20(10.9级)1552022M 22(10.9级)1902224M 24(10.9级)2252426M 27(10.9级)2902729M 30(10.9级)3553032焊缝的强度设计值一级、二级三级Q235(≤16mm)215215185Q235(>16~40mm)205205175Q235(>40~60mm)200200170对接焊缝抗拉 f v w钢材牌号及板厚抗压f c wQ235(>60~100mm)190190160Q345(≤16mm)310310265Q345(>16~35mm)295295250Q345(>35~50mm)265265225Q345(>50~100mm)250250210Q390(≤16mm)350350300Q390(>16~35mm)335335285Q390(>35~50mm)315315270Q390(>50~100mm)295295250Q420(≤16mm)380380320Q420(>16~35mm)360360305Q420(>35~50mm)340340290Q420(>50~100mm)325325275混凝土强度设计值混凝土强度等级混凝土强度影响系数βc轴心抗压强度f c轴心抗拉强度f cC15 1.007.20.91C20 1.009.6 1.1二.支撑拼接节点弹性计算 1.0011.9 1.27C30 1.0014.3 1.43C35 1.0016.7 1.57C40 1.0019.1 1.711)支撑拼接等强连接 1.0021.1 1.8C50 1.0023.1 1.89C55Nn =0.85AwnXf=0 1.96C600.9327.5 2.04C650.9029.7 2.09C70n Wb ≥Nn/N v b=31.8 2.14C750.8333.8 2.18C800.8035.92.22钢结构抗震设计连接系数焊接螺栓连接焊接Q235 1.4 1.45 1.25Q345 1.3 1.35 1.2Q345GJ1.251.31.15梁柱连接支撑,构件母材牌号最小抗拉强度屈服强度13752355375225375215375215470345470325470295470295485390485370485350485350517420517400517380517380螺栓有效截面积最小抗拉强度132.783010226.9830254.3830314.0830415.3830530.7830132.71040226.91040254.31040314.01040415.31040530.71040角焊缝5125自动焊、半自动焊和E43型焊条1602120自动焊、半自动焊和E50型焊条2001155自动焊、半自动焊和E55型焊条220焊接方法和焊条型号抗拉、抗压和抗剪 f f w抗剪f v w1101801701551452051901801702202101951854螺栓连接1.3埋入式 1.21.25外包式 1.21.2外露式1.1柱脚,构件拼接。
“梁十字柱栓焊刚接”节点计算书=一. 节点基本料设计依据:《钢结构连接节点设计手册》(第二版)节点类型为:梁十字柱栓焊刚接节点内力采用:梁端节点力采用设计方法为:常用设计梁截面:H-400*200*8*13,材料:Q235腹板螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:3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:l f=230-2×7=216mm腹板连接板:230 mm×90 mm,厚:18 mm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 0.0 115.4 152.3 否三. 验算结果一览最大拉应力(MPa) 156 最大215 满足最大压应力(MPa) -156 最小-215满足承担剪力(kN) 38.5 最大62.8 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大64 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 0.326 1 满足净截面正应力比 0.000 1 满足焊缝应力(MPa) 54.5 最大160 满足焊脚高度(mm) 7 最大21 满足焊脚高度(mm) 7 最小7 满足剪应力(MPa) 56.2 最大125 满足正应力(MPa) 0 最大310 满足四. 梁柱对接焊缝验算1 对接焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=0 kN;V x=115.4 kN;M y=152.3 kN·m;2 对接焊缝承载力计算焊缝受力:N=0 kN;M x=0 kN·mM y=152.3kN·m抗拉强度:F t=215N/mm^2抗压强度:F c=215N/mm^2轴力N为零,σN=0 N/mm^2弯矩Mx为零,σMx=0 N/mm^2W y=973.865cm^3σMy=|M y|/W y=152.3/973.865×1000=156.387N/mm^2最大拉应力:σt=σN+σMx+σMy=0+0+156.387=156.387N/mm^2≤215,满足最大压应力:σc=σN-σMx-σMy=0-0-156.387=(-156.387)N/mm^2≥(-215),满足五. 梁柱腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况:组合工况1,N=0 kN;V x=115.4 kN;M y=152.3 kN·m;2 螺栓群承载力验算列向剪力:V=115.4 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:3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:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×1×0.45×155=62.775kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=115.4/3=38.467 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x^2+∑y^2=9800 mm^2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)^2+(|N my|+|N v|)^2]^0.5=[(0+0)^2+(0+38.467)^2]^0.5=38.467 kN≤62.775,满足3 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!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!六. 腹板连接板计算1 连接板受力计算控制工况:同腹板螺栓群(内力计算参上)2 连接板承载力验算连接板剪力:V l=115.4 kN仅采用一块连接板连接板截面宽度为:B l=230 mm连接板截面厚度为:T l=18 mm连接板材料抗剪强度为:f v=120 N/mm^2连接板材料抗拉强度为:f=205 N/mm^2连接板全面积:A=B l*T l=230×18×10^-2=41.4 cm^2开洞总面积:A0=3×22×18×10^-2=11.88 cm^2连接板净面积:A n=A-A0=41.4-11.88=29.52 cm^2连接板净截面剪应力计算:τ=V l×10^3/A n=115.4/29.52×10=39.0921 N/mm^2≤120,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/A n=(1-0.5×3/3)×0/29.52×10=0 N/mm^2≤205,满足!按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/41.4×10=0 N/mm^2≤205,满足!七. 梁柱角焊缝验算1 角焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=0 kN;V x=115.4 kN;M y=152.3 kN·m;2 角焊缝承载力计算焊缝受力:N=0kN;V=115.4kN;M=0kN·m焊脚高度:h f=7mm;角焊缝有效焊脚高度:h e=2×0.7×7=9.8 mm双侧焊缝,单根计算长度:l f=230-2×7=216mm3 焊缝承载力验算强度设计值:f=160N/mm^2A=l f*h e=216×9.8×10^-2=21.17 cm^2τ=V/A=115.4/21.17×10=54.52 N/mm^2综合应力:σ=τ=54.52 N/mm^2≤160,满足4 角焊缝构造检查最大焊脚高度:18×1.2=21mm(取整)7≤21,满足!最小焊脚高度:18^0.5×1.5=7mm(取整)7 >= 7,满足!八. 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1,V x=115.4 kN;腹板净高:h0=400-13-13-3×22=308 mm腹板剪应力:τ=1.2*V/(h0*T w)=1.2×1.154e+005/(308×8)=56.2≤125,满足2 梁腹净截面抗弯验算无偏心弯矩作用,抗弯应力为0,满足!。
“梁箱柱全焊刚接”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:梁箱柱全焊刚接节点内力采用:梁端节点力采用设计方法为:常用设计梁截面:H-500*200*10*16,材料:Q235柱截面:BOX-600*400*16,材料:Q235梁H-500*200*10*16,材料:Q235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1 200.0 20.0 100.0 否三. 验算结果一览焊缝应力(MPa) 30.6 最大160 满足焊脚高度(mm) 5 最大12 满足焊脚高度(mm) 5 最小5 满足最大拉应力(MPa) 97.9 最大215 满足最大压应力(MPa) -35.4 最小-215满足综合应力(MPa) 55.7 最大160 满足焊脚高度(mm) 5.00 最大12.0 满足焊脚高度(mm) 5.00 最小4.74 满足剪应力(MPa) 5.95 最大125 满足正应力(MPa) 0 最大310 满足四. 梁柱角焊缝验算1 角焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=200 kN;V x=20 kN;M y=100 kN·m;截面腹板面积:A w=468×10/100=46.8 cm^2截面翼缘面积:A f=200×16×2/100=64 cm^2腹板轴力分担系数:ρw=46.8/(46.8+64)=0.422383截面腹板分担轴力:N w=0.422383×200=84.4765 kN2 梁柱角焊缝承载力计算焊缝受力:N=84.4765kN;V=20kN;M=0kN·m焊脚高度:h f=5mm;角焊缝有效焊脚高度:h e=2×0.7×5=7 mm双侧焊缝,单根计算长度:l f=415-2×5=405mm3 焊缝承载力验算强度设计值:f=160N/mm^2A=l f*h e=405×7×10^-2=28.35 cm^2σN=|N|/A=|84.48|/28.35×10=29.8 N/mm^2τ=V/A=20/28.35×10=7.055 N/mm^2正面角焊缝的强度设计值增大系数:βf=1综合应力:σ=[(σN/βf)^2+τ^2]^0.5=[(29.8/1)^2+7.055^2]^0.5=30.62 N/mm^2≤160,满足4 角焊缝构造检查最大焊脚高度:10×1.2=12mm(取整)5≤12,满足!最小焊脚高度:10^0.5×1.5=5mm(取整)5 >= 5,满足!五. 梁柱对接焊缝验算1 对接焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=200 kN;V x=20 kN;M y=100 kN·m;截面腹板面积:A w=468×10/100=46.8 cm^2截面翼缘面积:A f=200×16×2/100=64 cm^2腹板轴力分担系数:ρw=46.8/(46.8+64)=0.4224截面翼缘分担轴力:N f=(1-0.4224)×200=115.5 kN2 对接焊缝承载力计算六. 梁与连接板角焊缝强度验算1 角焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=200 kN;V x=20 kN;M y=100 kN·m;截面腹板面积:A w=468×10/100=46.8 cm^2截面翼缘面积:A f=200×16×2/100=64 cm^2腹板轴力分担系数:ρw=46.8/(46.8+64)=0.4224截面腹板分担轴力:N w=0.4224×200=84.48 kN腹板塑性截面模量:I w==8542 cm^4翼缘塑性截面模量:I f==3.749e+004 cm^4翼缘弯矩分担系数:ρf=3.749e+004/(8542+3.749e+004)=0.8145>0.7,翼缘承担全部截面弯矩腹板焊缝承担弯矩:M w=0 kN·m2 梁腹角焊缝基本参数焊缝群分布和尺寸如下图所示:角焊缝焊脚高度:h f=5 mm;有效高度:h e=3.5 mm焊缝受力:N=0kN;V x=84.48kN;V y=20kN;M x=0kN·m;M y=0kN·m;T=0kN·m3 角焊缝强度验算有效面积:A=12.95 cm^2Vy作用下:τvy=V y/A=20/12.95×10=15.44 MPaVx作用下:σvx=V x/A=84.48/12.95×10=65.23 MPa最大综合应力σmax=[(σvx/βf)^2+τy^2]^0.5=[(65.23/1.22)^2+15.44^2]^0.5=55.66 MPa≤160,满足4 角焊缝构造检查角焊缝连接板最小厚度:T min=10 mm构造要求最大焊脚高度:h fmax=1.2*T min=12 mm≥5,满足采用低氢碱性焊条,腹板角焊缝最小焊脚高度按连接板最小厚度计算构造要求最小腹板焊脚高度:h fmin=1.5*T min^0.5=4.743 mm≤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1,V x=20 kN;腹板净高:h0=500-16-16-3×21.5=403.5 mm腹板剪应力:τ=1.2*V/(h0*T w)=1.2×2e+004/(403.5×10)=5.948≤125,满足2 梁腹净截面抗弯验算无偏心弯矩作用,抗弯应力为0,满足!。
NN.mmmmmmmm个kNN/mm2N/mm2300mm12mm207mm150mm8mmp圆管柱外部加劲肋宽度 L3=150.00mm圆管柱外部两相邻加劲肋间外缘弧长 a1=235.62mm底板面积 A=πd p2 /4=282743.34mm2柱底板下的压应力σc=N/A=0.044N/mm2圆管柱外部的柱底板长宽比 L3/a1=0.637查表得系数β2=0.072圆管柱外部底板的最大弯矩 M0=β2σc a12=176.71N.mm圆管内部底板的最大弯矩 M i=σc d2/32=124.34N.mm两者取大值 M max=176.71N.mm则底板最小厚度 t=SQRT(6M max/f)+2= 3.8mm二、验算柱脚锚栓基础反力分布σmax=4N/πd p2+32M/πd p3=0.626N/mm2OK!σmin=4N/πd p2-32M/πd p3=-0.537N/mm2受拉区范围x=ABS(σmin)×d p/[ABS(σmax)+ABS(σmin)]=277.20mm第一排锚栓至中和轴的距离 a1=202.20mm取202.20mm 第二排锚栓至中和轴的距离 a2=136.30mm取136.30mm 第三排锚栓至中和轴的距离 a3=-22.80mm取0.00mm 第四排锚栓至中和轴的距离 a4=-181.90mm取0.00mm 受拉区锚栓的折算系数(1+2∑a i/a1)= 2.35基础压应力合力至底板中心轴的距离 c=192.40mm基础压应力合力至最外排锚栓的距离 Z=417.40mm最外端折算锚栓所受拉力∑T=(M-Nc)/Z=23.79kN最外端锚栓所受拉力 T=∑T/(1+2×∑a i/a)=10.13kN OK!三、柱底板加劲肋验算加劲肋斜高与厚度比 b/t R=17.25OK!加劲肋所承受的底板区格宽度 a R=235.62mm mm加劲肋承受的竖向剪力 V=a R L3σmax=22118.24N N加劲肋的剪应力τR=V/(ht R)= 6.14N/mm2OK!竖向焊缝的剪应力τf=V/(2h e l w)= 6.81N/mm2OK!OK!自由边长度 L2=450mmα1=0.22查表得系数β2=0.078柱外部底板的最大弯矩 M max=β2σc a12=38247.17N.mm则底板最小厚度 t=SQRT(6M max/f)+2=35mm三、底部剪力验算地板摩擦力 75000.00NOK 表示不要设抗剪键OK!四、腹板中间对称布置加劲肋自由边长度 L3=225mm柱外部底板的最大弯矩 M0=β2σc a12=9561.79N.mm则底板最小厚度 t=SQRT(6M max/f)+2=19mm加劲肋尺寸输入加劲肋尺寸输入高度 h=300mm加劲肋材质抗剪强度设计值120N/mm2厚度 tR=12mm斜高207mm宽度150mm焊脚尺寸8mm加劲肋所承受的底板区格宽度 a R=225.00mm加劲肋承受的竖向剪力 V=a R L1σ=53121.08N加劲肋的剪应力τR=V/(ht R)=14.76N/mm2OK!焊缝实际长度 Lw=290mm竖向焊缝的剪应力τf=V/(2h e l w)=16.36N/mm2OK!。
“梁梁拼接全焊刚接”节点计算书====================================================================计算软件:TSZ结构设计系列软件 TS_MTSTool v4.6.0.0计算时间:2016年11月11日 16:23:10====================================================================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:梁梁拼接全焊刚接梁截面:H-390*198*6*8,材料:Q235左边梁截面:H-390*198*6*8,材料:Q235腹板螺栓群:4.8级-M20螺栓群并列布置:3行;行间距135mm;1列;螺栓群列边距:30 mm,行边距45 mm腹板连接板:360 mm×70 mm,厚:10 mm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 0.0 115.4 152.3 否组合工况2 0.0 135.4 172.3 是三. 验算结果一览最大剪应力(MPa) 78.1 最大125 满足最大拉应力(MPa) 291 最大239不满足最大压应力(MPa) -291 最小-239不满足四. 梁梁腹板对接焊缝验算1 梁梁腹板对接焊缝受力计算控制工况:组合工况2,N=0 kN;V x=135.4 kN;M y=172.3 kN·m;2 腹板对接焊缝承载力计算剪力:V=135.4kN强度等级:一级有效长度:l e=289 mm焊肉高度:h e=6 mm最大剪应力:τ=V/(l e*h e)=135.4/(289×6)×10^3=78.0854 N/mm^2≤125,满足五. 梁梁翼缘对接焊缝验算1 翼缘对接焊缝受力计算控制工况:组合工况2,N=0 kN;V x=135.4 kN;M y=172.3 kN·m;2 翼缘对接焊缝承载力计算焊缝受力:N=0 kN;M x=0 kN·mM y=172.3kN·m抗震组合内力,取承载力抗震调整系数γRE=0.9抗拉强度:F t=215N/mm^2抗压强度:F c=215N/mm^2轴力N为零,σN=0 N/mm^2弯矩Mx为零,σMx=0 N/mm^2W y=592.763cm^3σMy=|M y|/W y=172.3/592.763×1000=290.673N/mm^2最大拉应力:σt=σN+σMx+σMy=0+0+290.673=290.673N/mm^2>215/0.9=238.889,不满足最大压应力:σc=σN-σMx-σMy=0-0-290.673=(-290.673)N/mm^2<(-215)/0.9=(-238.889),不满足。
一、钢梁截面特征 h=360 b=200 h w =320t w =12t 1=20翼缘截面惯性矩: I 1 =2×b×t 1×(h/2-t 1/2)2=2×200×20×(360/2-20/2)^2 =231200000mm 4腹板截面惯性矩: I w =1/12×t w ×h w 3 =1/12×12×320^3 =32768000mm 4钢梁全截面惯性矩: I=I 1+I w =263968000mm 4翼缘截面抵抗矩: W 1=b×t 1×(h-t 1)=200×20×(360-20) =mm 3腹板截面抵抗矩: W w =1/6×t w ×h w 2=1/6×12×320^2 =mm 3钢梁全截面抵抗矩: W= W 1+W w =1564800mm 3二、翼缘受弯承载力计算材质:Q235钢f t w =205N/mm 2钢梁翼缘受弯承载力M u =βt f t w ×W 1=1.22*205×1360000/10^6=340.1KN.m三、腹板螺栓受剪承载力计算高强螺栓采用10.9级,材质Q345钢,表面喷砂处理单个螺栓承载力设计值为: N v b =0.9n f μP 腹板与柱采用高强螺栓连接,10.9级。
螺栓直径d=22mm 单剪螺栓个数n=3一个高强螺栓的预拉力P=190KN n f =1一个螺栓承载力设计值N v b =0.9*1*0.5*190=85.5KN全部腹板螺栓受剪承载力为:85.5*3=256.5KN四、支承板双面角焊缝计算支承板厚同梁腹板,焊接一侧的长度:240mm 焊缝高度:6mm f t w =215N/mm 2抗剪承载力为 N w =h e l w f t w =6*0.707*2*(240-10)*215/1000=419.5KN梁柱刚接节点计算1360000204800。
“H柱外包刚接”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:H柱外包刚接柱截面:H-350*357*19*19,材料:Q345柱与底板全截面采用对接焊缝,焊缝等级为:二级,采用引弧板;底板尺寸:L*B= 380 mm×390 mm,厚:T= 20 mm锚栓信息:个数:2采用锚栓:双螺母焊板锚栓库_Q235-M30方形锚栓垫板尺寸(mm):B*T=70×20底板下混凝土采用C40基础梁混凝土采用C25基础埋深:1.5m栓钉生产标准:GB/T 10433栓钉抗拉强度设计值:f=215 N/mm^2栓钉强屈比:γ=1.67沿Y向栓钉采用:M16×120行向排列:200 mm×8列向排列:仅布置一列栓钉混凝土外包尺寸信息:X向:h1=180 mmX向:h2=180 mmY向:b1=80 mmY向:b2=80 mm实配钢筋:4HRB400_25+8HRB400_16+8HRB400_16X向钢筋保护层厚度:C x=30 mmY向钢筋保护层厚度:C y=30 mm实配箍筋:矩形箍HRB400-Φ6@250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 -250.3 256.30.0 0.0 0.0 否三. 验算结果一览最大压应力(MPa) 1.69 最大19.1 满足等强全截面 1满足基底最大剪力(kN) 256 最大100不满足绕x轴抗弯承载力(kN*m) 432 最小1121不满足绕y轴抗弯承载力(kN*m) 308 最小513不满足沿Y向抗剪应力比 4.84 最大49.9 满足 X向栓钉直径(mm) 16.0 最小16.0满足 X向列间距(mm) 0 最大200满足 X向行间距(mm) 200 最大200满足 X向行间距(mm) 200 最小96满足 X向边距(mm) 179 最小为28满足绕Y轴承载力比值 0.90 最大1.00 满足绕X轴承载力比值 0 最大1.00 满足绕Y轴含钢率(%) 0.49 最小0.20 满足绕X轴含钢率(%) 0.49 最小0.20 满足沿Y向主筋中距(mm) 86.4 最小50.0 满足沿Y向主筋中距(mm) 86.4 最大200 满足沿X向主筋中距(mm) 125 最小50.0 满足沿X向主筋中距(mm) 125 最大200 满足沿Y向锚固长度(mm) 560 最小560满足沿X向锚固长度(mm) 1080 最小875 满足 X向抗剪应力比 0.34 最大1.00 满足 Y向抗剪应力比 1.09 最大1.00不满足箍筋间距(mm) 250 最大250 满足箍筋直径(mm) 6.00 最大10.0 满足四. 混凝土承载力验算控制工况:组合工况1,N=(-250.332) kN;底板面积:A=L*B =380×390×10^-2=1482cm^2底板承受的压力为:N=250.332 kN底板下混凝土压应力:σc=250.332/1482 ×10=1.68915 N/mm^2≤19.1,满足五. 柱对接焊缝验算柱截面与底板采用全对接焊缝,强度满足要求六. 柱脚抗剪验算控制工况:组合工况1,N=(-250.332) kN;V x=256.3 kN;V y=0 kN;锚栓所承受的总拉力为:T a=0 kN柱脚底板的摩擦力:V fb=0.4*(-N+T a)=0.4×(250.332+0)=100.133 kN柱脚所承受的剪力:V=(V x^2+V y^2)^0.5=(256.3^2+0^2)^0.5=256.3 kN>100.133,不满足七. 柱脚节点抗震验算1 绕x轴抗弯最大承载力验算绕x轴柱全塑性受弯承载力:W p=2.70756e+006mm3M p=W p*f y=2.70756e+006×345=934.107 kN·m因为N/N y=250332/6.77545e+006=0.0369469<=0.13, 所以M pc=M p=934.107 kN·m绕x轴柱脚的极限受弯承载力:A s=0.25π×162×4+0.25π×252×2=1786mm2M u1=M pc/(1-l r/l)=9.34107e+008/(1-1500/4500)=1401.16 kN·mM u2=0.9A s f yk h0=0.9×1786×400×672=432.068 kN·mM u,base j=min(M u1,M u2)=432.068 kN·m<1.2M pc=1120.93 kN·m, 不满足2 绕y轴抗弯最大承载力验算绕y轴柱全塑性受弯承载力:W p=1.23892e+006mm3M p=W p*f y=1.23892e+006×345=427.429 kN·m因为N/N y=250332/6.77545e+006=0.0369469<=Aw/A, 所以M pc=1*M p=427.429 kN·m绕y轴柱脚的极限受弯承载力:A s=0.25π×162×4+0.25π×252×2=1786mm2M u1=M pc/(1-l r/l)=4.27429e+008/(1-1500/4500)=641.143 kN·mM u2=0.9A s f yk h0=0.9×1786×400×479=307.977 kN·mM u,base j=min(M u1,M u2)=307.977 kN·m<1.2M pc=512.914 kN·m, 不满足八. 栓钉验算栓钉生产标准:GB/T 10433栓钉抗拉强度设计值:f=215 N/mm^2栓钉强屈比:γ=1.67沿Y向栓钉采用:M16×120行向排列:200 mm×8列向排列:仅布置一列栓钉1 沿Y向栓钉验算承载力验算控制工况:组合工况1控制内力:N=(-250.332)kN,My=0kN·m,Vx=256.3kN顶部箍筋处弯矩设计值:Myu=|0+256.3×0.05|=12.815 kN·mX向截面高度:h x=350mmX向翼缘厚度:t x=19mm沿Y向一侧栓钉承担的翼缘轴力:N f=12.815/(350-19)×10^3=38.716kN单个栓钉受剪承载力设计值计算:栓钉钉杆面积:A s=πd^2/4=3.14159×16^2/4=201.062 mm^2N vs1=0.43*A s(E c*f c)^0.5=0.43×201.062×(333200)^0.5×10^-3=49.9058 kNN vs2=0.7*A s*f*γ=0.7×201.062×215×1.67 ×10^-3=50.5339 kN N vs=min(N vs1,N vs2)=49.9058 kN沿Y向单根栓钉承受剪力:V=38.716/8/1=4.8395kN≤49.9058,满足2 沿X向栓钉验算H型截面柱,沿X向栓钉按构造设置即可,不验算!九. 钢筋验算X向承载力验算控制工况:组合工况1控制内力:Mx=0 kN·m,Vy=0 kNX向柱脚底部弯矩设计值:Mxd=|0|=0 kN·mY向承载力验算控制工况:组合工况1控制内力:My=0 kN·m,Vx=256.3 kNX向柱脚底部弯矩设计值:Myd=|0|=0 kN·m外包混凝土X向长度:X=710 mm外包混凝土Y向长度:Y=517 mm实配钢筋:4HRB400_25+8HRB400_16+8HRB400_16单侧角筋面积:A c=981.748 mm^2沿Y向中部筋面积:A my=804.248 mm^2外包混凝土X向计算长度:X0=710-30-25×0.5=667.5 mm构造要求沿Y向配筋量:A ymin=0.002*X0*Y=690.195 mm^2沿Y向单侧实配面积:A sy=A c+A my=1786 mm^2≥A ymin=690.195,满足要求沿X向中部筋面积:A mx=804.248 mm^2外包混凝土Y向计算长度:Y0=517-30-25×0.5=474.5 mm构造要求沿X向配筋量:A xmin=0.002*Y0*X=673.79 mm^2沿X向单侧实配面积:A sx=A c+A mx=1786 mm^2≥A xmin=690.195,满足要求沿Y向钢筋中心间距:X00=625 mm角筋绕Y轴承载力:M cy=A c*F yc*X0=981.748×360×667.5 ×10^-6=235.914 kN·m中部筋绕Y轴承载力:M my=A mx*F ym*X0=804.248×360×667.5 ×10^-6=193.261 kN·m实配钢筋绕绕Y轴承载力:M sy=M cy+M my=235.914+193.261=429.175 kN·mM sy≥|M y|=384.45,满足要求沿X向钢筋中心间距:Y00=432 mm角筋绕X轴承载力:M cx=A c*F yc*Y0=981.748×360×474.5 ×10^-6=167.702 kN·m中部筋绕X轴承载力:M mx=A mx*F ym*Y0=804.248×360×474.5 ×10^-6=137.382 kN·m实配钢筋绕X轴承载力:M sx=M cx+M mx=167.702+137.382=305.084 kN·mM sx≥|M x|=0,满足要求十. 外部混凝土抗剪验算X向承载力验算控制工况:组合工况1控制内力:N=(-250.332) kN,Vx=256.3 kNX向柱脚底部剪力设计值:Vxd=max(|256.3-0.4×250.332|,0)=100.133 kNY向承载力验算控制工况:组合工况1控制内力:N=(-250.332) kN,Vy=0 kNY向柱脚底部剪力设计值:Vyd=max(|0-0.4×250.332|,0)=356.433 kN 水平箍筋X向配箍率:ρshx=2×56.5487/(357+160)/250=0水平箍筋Y向配箍率:ρshy=2×56.5487/(350+360)/250=0工字形类截面,ρsh不能大于0.06取ρshx=0,取ρshy=0外包混凝土所分配的X向受剪承载力:V rcx1=(0.07×11.9+0.5×360×0)×(357+160)×680×10^-3=348.222 kNV rcx2=(0.14×11.9×160/(160+357)+360×0)×(357+160)×680×10^-3=292.006 kN 外包混凝土X向受剪承载力比值:ξx=100.133/min(348.222,292.006)=0.342914≤1.0,满足外包混凝土所分配的Y向受剪承载力:V rcy1=(0.07×11.9+0.5×360×0)×(350+360)×487×10^-3=327.683 kNV rcy2=(0.14×11.9×360/(360+350)+360×0)×(350+360)×487×10^-3=371.396 kN 外包混凝土Y向受剪承载力比值:ξy=356.433/min(327.683,371.396)=1.08774>1.0,不满足。