钢构节点计算实例

钢结构计算（我的计算方法，仅供参考）1、先算预埋件：以套计算以吨位计算：长度×该规格的理论重量2、钢柱：柱底板、节点板、牛腿并入钢柱，高强螺栓以套计算，理论重量×长度×榀数翼缘板＝（钢柱顶标高－柱底板板底标高）*翼缘板宽度*翼缘板的理论重量腹板＝（钢柱顶标高－柱底板板底标高）*（此腹板截面高度－两块翼缘板厚度）*腹板的理论重量3、钢梁：节点并入钢梁，高强螺栓以套计算4、檩条：C型：理论重量×（单根总长度+两端各加0.4）×根数Z型：理论重量×（各轴线段搭接+搭接长度）×根数檩托板计算，并入钢梁，普通螺栓以套计算具体详见节点图5、隅撑：长度＝（钢梁的高度h+檩条的高度之和）×√2，理论重量×长度×个数包含节点板普通螺栓以套计算6、系杆：轴线间长度×理论重量，包含节点板普通螺栓以套计算7、拉条：直拉条=（檩条间距+两端各加50mm）×该规格的理论重量斜拉条=√（檩条间距的平方+水平距离的平方）×该规格的理论重量撑杆=檩条间距×该规格的理论重量普通螺母以套计算，一根拉条有两个螺母8、水平支撑：斜长＝（开间长度a2+进深长度b2）的算数平方根，重量=长度×该规格的理论重量包含节点板普通螺栓以套计算9、柱间支撑：（同水平支撑）10、圆钢理论重量＝0.00617*d2钢板理论重量＝7.85*t角钢理论重量(kg/m)＝0.00795* t*（2 b－t）或者可以查五金手册〕圆管理论重量(kg/m)=0.02466*壁厚*(钢管直径-壁厚)槽钢理论重量(kg/m) ＝(h+2b- 2t)*t*0.00785〕。

目录第8章节点设计原理 (1)§8-1 节点设计的原则 (1)§8-2 次梁与主梁的连接节点 (1)8.2.1 次梁与主梁铰接 (1)8.2.2 次梁与主梁刚接 (3)§8-3 梁与柱的连接节点 (3)8.3.1 梁与柱的铰接连接 (4)8.3.2 梁与柱的刚性连接 (5)8.3.3 梁与柱的半刚性连接 (9)§8-4 桁架与柱的连接节点 (10)8.4.1 桁架与柱的铰接连接 (10)8.4.2 桁架与柱的刚性连接 (12)§8-5 变截面柱的节点构造 (13)§8-6 柱脚节点 (15)8.6.1 柱脚的形式与构造 (15)8.6.2 轴心受压柱的柱脚计算 (17)8.6.3 框架柱的柱脚计算 (19)§8-7 支座节点 (28)8.7.1 支座节点的形式 (28)8.7.2 支座节点的设计 (30)§8-8 直接焊接管节点 (30)8.8.1 直接焊接管节点的构造形式 (30)8.8.2 相贯焊缝的计算 (32)8.8.3 直接焊接管节点的承载力计算 (33)第8章节点设计原理§8-1 节点设计的原则整个结构是由构件和节点（connection）构成的。

单个构件必须通过节点相连接，协同工作才能形成结构整体。

即使每个构件都能满足安全使用的要求，如果节点设计处理不恰当，连接节点的破坏，也常会引起整个结构的破坏。

可见，要使结构能够满足预定功能的要求，正确的节点设计与构件设计，两者具有同等的重要性。

由于连接节点受力状态较为复杂，不易精确地分析其工作状态。

所以，在节点设计时应遵循下列基本原则：（1）连接节点应有明确的传力路线和可靠的构造保证。

传力应均匀和分散，尽可能减少应力集中现象。

在节点设计过程中，一方面要根据节点构造的实际受力状况，选择合理的结构计算简图；另一方面节点构造要与结构的计算简图相一致。

避免因节点构造不恰当而改变结构或构件的受力状态，并尽可能地使节点计算简图接近于节点实际工作情况。

三、LT（檩条）工程量：屋面檩条布置图（结施-09）LT-1数量：22*2=44根；LT-2数量：22*10=220根檩条规格：C180*60*20*2.5 ；单重：6.673Kg/m节点详图二（结施-13）LT-1重量=6.545*44*6.673节点详图二（结施-13）LT-2重量=6.24*220*6.673四、WLT（屋面拉条）工程量：屋面檩条布置图（结施-09）WLT1数量：16*12=192根；WLT2数量：12根屋面拉条规格：圆钢12 ；单重：0.888Kg/m节点详图二（结施-13）GJ-1示意图（结施-05）WLT1重量=（1.5+0.1）*192*0.888WLT2重量=（0.4+0.1）*12*0.888五、WXLT（屋面斜拉条）工程量：屋面檩条布置图（结施-09）边跨斜拉条数量：4*12=48节点详图二（结施-13）斜拉条规格：圆钢12屋面檩条布置图（结施-09）中间跨斜拉条数量：4*12=48边跨斜拉条重量=√（3.125-0.3）2+1.3752+0.1=3.24m*48*0.888 中间跨斜拉条重量=√（3.125-0.3）2+1.52+0.1=3.3m*48*0.888六、WCG（屋面撑杆）工程量：屋面檩条布置图（结施-09）边跨屋面撑杆数量：2*12=24根屋面檩条布置图（结施-09）中间跨屋面撑杆数量：2*12=24根节点详图二（结施-13）边跨屋面撑杆钢管重量=1.375*24*2.589边跨屋面撑杆钢筋重量=（1.375+0.1）*24*0.888中间跨屋面撑杆钢管重量=1.5*24*2.589中间跨屋面撑杆钢筋重量=（1.5+0.1）*24*0.888七、YC（隅撑）工程量：屋面檩条布置图（结施-09）边跨YC1数量=6*2+12*11=144YC2数量=2*2+4*11=48YC3数量=2*2+4*11=48规格：角钢50*5 单重=3.77Kg/m节点详图二（结施-13）YC1重量=（0.18+0.384）*1.414*3.77*144YC1节点板重量=0.11*0.12*6*7.85*144GJ-1示意图（结施-05）坡度系数=（703-384）/5165=0.06176YC2重量=（0.06176*1.153+0.384+0.18）*1.414*3.77*48 YC2节点板重量=0.11*0.12*6*7.85*48YC3重量=（0.06176*4.153+0.384+0.18）*1.414*3.77*48 YC3节点板重量=0.11*0.12*6*7.85*48八、GXG-1（钢系杆）工程量：屋面支撑平面布置图（结施-07）GXG-1 数量：N=6*12=72根节点1（结施-08）4-4剖面（结施-08）GXG-1详图（结施-08）GXG-1：钢管89*4长度L=6250-（160+10）*2=5910mm ; 钢管重量=5.91*8.385=49.56Kg*72/1000 节点板12厚重量G1=0.17*0.09*94.2=1.44Kg*72*2/1000节点板10厚重量G2=0.17*0.17*78.5=2.27Kg*72*2/1000GXG-1与屋架梁连接板10厚重量G3=0.147*0.384*78.5=4.43Kg*72*2/1000GXG-1与屋架梁连接板10厚重量（边跨外侧）G4=0.097*0.384*78.5=0.29Kg*6*2/1000九、边跨SC-1（水平支撑）工程量：屋面支撑布置图（结施-07）边跨SC-1数量：6个节点1（结施-08）SC-1距B轴线间距离：250mm节点2（结施-08）SC-1距A轴线间距离：250+450=700mm边跨SC-1长度L=√6.252+（5.75-0.7-0.25）2+0.15*2=8.18m；重量G=8.18*3.85*12/1000 角钢75*10重量: 0.1*60*11.089/1000十、中间跨SC-1（水平支撑）工程量：屋面支撑布置图（结施-07）中间跨SC-1数量：9个节点1（结施-08）中间跨SC-1距轴线间距离为：250mm中间跨SC-1长度L=√6.252+（6.0-0.25-0.25）2 +0.15*2=8.63m；重量G=8.63*3.85*18/1000十一、A轴及F轴墙架工程量：墙面支撑布置图（结施-10）C160*60*20*2.5 单重:6.28Kg/m节点7 （结施-10）A轴及F轴水平墙梁长度L1=6.25*12+0.26*2=75.52m；重量G1=（75.52*6*2-4）*6.28/1000A轴及F轴垂直墙梁高度H1=7.5-1.2=6.3m；重量G2=（6.3*46+4.5*4+3*2）*6.28/1000节点7 （结施-10）A轴及F轴墙梁连接板8mm厚（3-3剖面）：G3=0.16*0.2*62.8*6*13*2/10001轴及13轴墙梁连接板8mm厚（4-4剖面）：G4=0.26*0.2*62.8*（5*6*2+8）/1000十二、1轴及13轴墙架工程量：墙面支撑布置图（结施-11）1轴及13轴水平墙梁长度L2=29.5+0.175*2=29.85m；重量G5=（29.85*10+18*2-4）*6.28/1000 1轴及13轴垂直墙梁高度H2=（7.5-1-1.2）=5.3m；重量G6=（5.3*18+4.5*4+2*2）*6.28/10001轴山墙支撑布置图（结施-11）1轴及13轴墙顶角钢50*4长度L3=√（29.5/2+0.175）2+0.62=14.94m;重量G7=14.94*4*3.059/1000十三、1轴及13轴山墙支撑（GXG-2）工程量：1、13轴山墙支撑布置图（结施-11）数量：（GXG-2）4根；GXG-2 6根；钢管89*4重量G=（5.66*6+5.41*4）*8.385/1000 节点板10厚：0.17*0.17*78.5*20/1000节点板12厚：0.11*0.17*94.2*20/1000柱上连接板10厚：0.16*0.2*78.5*20/1000十四、A轴及F轴柱间支撑（ZC-1）工程量：A、F轴柱间支撑布置图（结施-08）数量：共6组；圆钢25长度L1=√6.252+（7.5-0.35-0.85）2 +0.15*2=9.17m；重量G1=9.17*3.85*12/1000 角钢75*10 重量G2=0.1*24*11.089/1000十五、A轴及F轴墙板工程量：建筑设计说明（建施-01）墙板转角详图（建施-02）A、F轴墙板面积S1=（75+0.34*2）*（7.5-1.2）*2=953.57平方米十六、1轴及13轴墙板工程量：1、13轴墙板面积S2=（29.5+0.335*2）*（7.5-1.2）*2+（29.5+0.335*2）*0.6=398.24平方米扣减门窗洞：M1 2樘：4*2.8*2=22.4平方米C1 23樘：2.65*1.8*23=109.71平方米C2 23樘：2.65*1*23=60.95平方米C3 5樘： 2.4*1.8*5=21.6平方米C4 9樘： 2.4*1*9=21.6平方米以上门窗洞面积合计：236.26平方米墙板面积合计=953.57+398.24-236.26=1115.55平方米十七、屋面彩板工程量：1-1剖面（建施-05）屋面板面积：长度=75+（0.1+0.16+0.08）*2+0.3*2=76.28m宽度=(√(29.5/2+0.175+0.16+0.08)2+0.62+0.3)*2=30.96m 面积=76.28*30.96=2361.63平方米南、北立面图（建施-04）十八、总结钢结构工程算量程序：。

例题 8-1简支人字形屋架设计1、设计资料人字形屋架跨度30m，屋架间距12m，铰支于钢筋混凝土柱上。

厂房长度96m。

屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度1/10，轧制H型钢檩条（见例6-6）的水平间距为5m，基本风压为0.50kN/m2，屋面离地面高度约为20m，雪荷载为0.20kN/m2。

钢材采用Q235-B·F，焊条采用E43型。

2 屋架尺寸，支撑布置屋架计算跨度L=L－300=29700mm，端部及中部高度均取作2000mm。

屋架杆件几何长度见8－41，支撑布置见图8－42。

图8-41图8-423、荷载、内力计算及内力组合（1）永久荷载（水平投影面）101=0.1507kN/m2 压型钢板 0.15×10檩条自重 0.158kN/m2 屋架及支撑自重 0.20kN/m2合计0.509kN/m2(2)屋面均布活荷载或雪荷载(水平投影面)0.30kN/m2(3)风荷载：风荷载为1.25，屋面迎风面的体形系数为－0.6，背风面为－0.5，所以负风压的设计值（垂直于屋面）为迎风面：=-1.4×0.6×1.25×0.50=－0.525kN/m21背风面：2ω=-1.4×0.5×1.25×0.50=－0.4375kN/m 21ω的垂直水平面的分力已略超过荷载分项系数取1.0时的永荷载垂直于屋面的分量（0.507kN/m 2）。

这里不计风荷载，而将所有拉杆的长细比控制在250以内。

（4）上弦节点集中荷载的设计值为Q=（1.2×0.509+1.4×0.30）×5×12=61.70kN （5）内力计算跨度中央每侧各二根腹杆按压杆控制其长细比，不考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。

因杆件较少，以数解法（截面法、节点法）求出各杆件内力见图8-41。

4、杆件截面选择腹杆最大内力N=260.0kN ，查表8-4，选用中间节点板厚度t=10mm ，支座节点板厚度t=10mm 。

一、设计资料：1.某厂房总长度60m ，跨度为18m.，柱距6m 。

车间内设有两台30/5吨中级工作制吊车。

屋架端高1900mm,屋面坡度为1/10,置于钢筋混凝土柱上，上柱截面400x400，柱的混凝土强度等级为C25，无檩屋盖体系，采用1.5×6.0m 。

计算最低温度-200C 。

采用1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板和卷材屋面。

二、结构形式与布置图：屋架支撑布置图如下图所示。

02279a.18米跨屋架(几何尺寸)b.18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值Aacege'c'a'+2.5370.000-4.371-5.636-4.551-3.357-1.8500.00-4.754-1.862+0.615+1.17+1.344+1.581+3.158+0.540-1.632-1.305-1.520-1.748-1.0-1.0+0.4060.000.00-0.5+5.325+5.312+3.967+2.637+0.933BC DE FGF 'E 'D 'C 'B 'A '0.5 1.0 1.01.01.0 1.0 1.0c . 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值四、荷载计算与组合1、荷载计算预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡×1.35=1.89kN/m 2 三毡四油防水层 0.4kN/㎡×1.35=0.54kN/m 2 找平层（20mm 厚） 0.4kN/㎡×1.35=0.54kN/m 2 泡沫混凝土保温层 （80mm ） 0.48kN/㎡×1.35=0.648kN/m 2 钢屋架和支撑自重 （0.12+0.011×30）×1.35=0.608kN/㎡ 管道荷载 0.1×0.35=0.135 kN/㎡ 永久荷载总和 4.361 kN/㎡屋面活荷载 0.5×1.4=0.7kN/㎡ 积灰荷载 0.5×1.4=0.7kN/㎡ 可变荷载总和 1.4 kN/㎡2、荷载组合计算屋架杆内力时，应考虑如下三种荷载组合：1全跨永久荷载+全跨可变荷载F=（4.361+1.4）×1.5×6=51.849kN2全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：F1=4.361×1.5×6=39.249 kN半跨节点可变荷载：F2=1.4×1.5×6=12.6 kN3全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点屋架自重：F3=0.608×1.5×6=5.47kN半跨节点屋面板自重及活荷载：F4=（1.89+0.5）×1.5×6=21.51 kN四、杆件截面设计腹杆最大内力，N=448.43kN（压），由屋架节点板厚度参考可知：支座节点板刚度取12mm；其余节点板与垫板厚度取10mm。

“梁梁拼接全螺栓刚接”节点计算书====================================================================计算软件：MTS钢结构设计系列软件MTSTool v3.5.0.0计算时间：2012年12月02日16:53:51==================================================================== H1100梁梁拼接全螺栓刚接一. 节点基本资料节点类型为：梁梁拼接全螺栓刚接梁截面：H-1100*400*20*34，材料：Q235左边梁截面：H-1100*400*20*34，材料：Q235腹板螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：10行；行间距70mm；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：50 mm，行边距50 mm翼缘螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：2行；行间距70mm；4列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距50 mm腹板连接板：730 mm×345 mm，厚：16 mm翼缘上部连接板：605 mm×400 mm，厚：22 mm翼缘下部连接板：605 mm×170 mm，厚：24 mm梁梁腹板间距为：a=5mm节点前视图如下：节点下视图如下：二. 荷载信息设计内力：组合工况内力设计值工况N(kN) Vx(kN) My(kN·m) 抗震组合工况1 0.0 115.4 152.3 否组合工况2 0.0 135.4 172.3 是三. 验算结果一览验算项数值限值结果承担剪力(kN) 6.77 最大126 满足列边距(mm) 50 最小33 满足列边距(mm) 50 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大176 满足中排列间距(mm) 70 最大352 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 50 最小44 满足行边距(mm) 50 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大176 满足中排行间距(mm) 70 最大352 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.066 1 满足净截面正应力比0.000 1 满足净面积(cm^2) 163 最小162 满足承担剪力(kN) 8.93 最大140 满足极限受剪(kN·m) 9450 最小7670 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大176 满足中排列间距(mm) 70 最大352 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 50 最小33 满足行边距(mm) 50 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大176 满足中排行间距(mm) 70 最大352 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.000 1 满足净截面正应力比0.021 1 满足净面积(cm^2) 129 最小106 满足净抵抗矩(cm^3) 13981 最小13969 满足抗弯承载力(kN·m) 6485.0 最小6055.8 满足抗剪承载力(kN) 3516.1 最小2813.2 满足孔洞削弱率(%) 21.71% 最大25% 满足四. 梁梁腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况：组合工况2，N=0 kN；V x=135.4 kN；M y=172.3 kN·m；2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力：V=135.4 kN螺栓采用：10.9级-M20螺栓群并列布置：10行；行间距70mm；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：50 mm，行边距50 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q235螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=135.4/20=6.77 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x2+∑y2=833000 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+0)2+(0+6.77)2]0.5=6.77 kN≤125.55，满足3 腹板螺栓群构造检查列边距为50，最小限值为33，满足！列边距为50，最大限值为88，满足！外排列间距为70，最大限值为176，满足！中排列间距为70，最大限值为352，满足！列间距为70，最小限值为66，满足！行边距为50，最小限值为44，满足！行边距为50，最大限值为88，满足！外排行间距为70，最大限值为176，满足！中排行间距为70，最大限值为352，满足！行间距为70，最小限值为66，满足！。

五、节点设计重点设计“E ”、“R ”、“B ”、“A ” “K ”五个典型节点，其余节点设计类同。

1．下弦B 节点先根据腹杆的内力计算腹杆与节点连接焊缝的尺寸，即h f 和l w 。

然后根据l w 的大小比例绘出节点板的形状和大小，最后验算下弦杆与节点板的连接焊缝。

选用E43焊条，角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值f wt ＝160N/m ㎡，实际所需的焊脚尺寸可由构造确定。

（1）BK 杆的内力N=90.23KN ，采用三面围焊，肢背和肢尖焊缝h f =6mm ，所需要的焊缝长度为：mm l w 633= N f l h N w f f w f 84.10329916022.126367.07.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β肢背mm f h N N l wf f w 1471216067.0292.51649105.3117.07.022/7.0331=+⨯⨯⨯-⨯⨯=⨯-=，取150mm 肢尖mm f h N N l wff w 701216067.0292.51649105.3113.07.022/3.033=+⨯⨯⨯-⨯⨯=⨯-=，取80mm （2）2-13杆的内力N=243.97KN ，采用三面围焊，肢背与肢尖的焊缝h f =6mm ，所需要的焊缝长度为：mm l w 803=N f l h N w f f w f 4.131********.128067.07.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β肢背mm f h N N l wf f w 901216067.022.655871097.2437.07.022/7.033=+⨯⨯⨯-⨯⨯=⨯-=，取100mm 肢尖mm f h N N l w f f w 181216067.022.655871097.2433.07.022/3.033=+⨯⨯⨯-⨯⨯=⨯-=，取60mm（1） 竖杆2-12杆的内力N=-47.92KN ，采用三面围焊，焊缝尺寸可按构造确定取h f =8mm 。

一、二、三、四、梁：H 500*500*10*20柱： A w =㎜2A f =㎜2A=㎜2=㎜4=2*[500*20^3/12+20*500*(500/2-20/2)^2]=㎜4I =I w +I f =㎜4W t =㎜3五、弹性设计：1、剪力 Vw=Aw*fV=4600*180=KN全截面承受弯矩：Mt =Wt*fy =4,935,120.00*310=N·mm=KN·mm1529887200*1152666667/1233780000/1000=KN·mm2、μ≥0.5N v b =KN=KN(80^2)*2*3=(80^2)*2*3=38400+38400=100,580.53*80/76800=KN 100,580.53*80/76800=KN[(92.0+104.8)^2+104.8^2]^0.5=KN ≤N v b3、-㎜2㎜2≥Anw4600+2*10000=82881,113,333+1152666667=翼缘截面惯性矩：I f 弹性抵抗矩：1233780000/(500/2)=4,935,120.00力的取值：1529887200在剪力Mq 作用下,每个螺栓受力：100,580.53翼缘分担弯矩：81,113,3331,429,306.67腹板螺栓验算：采用M20高强螺栓，抗滑移系数螺栓双剪,承载力设计值为：125.55截面：全截面惯性矩：10000截面面积：24600腹板截面惯性矩：I w 10*（500-2*20）^3/12=腹板面积：10*(500-2*20)=4600单侧翼缘面积：20*500=节点号：截面及特性：连接形式：腹板采用高强度螺栓连接，翼缘采用全熔透焊接连接。

工程名称： M f =腹板分担弯矩：Mw =Mt*Iw/I =1529887200*81,113,333/1233780000/1000M t *I f /I=1500*800*45*50Nv=Vw/n=828/992.0在弯矩作用下，受力最大的螺栓的受力：ΣXi 2 =38400ΣYi 2 =38400ΣXi 2 +ΣYi 2=76800Nmx=Mq*ymax/（ΣXi2 +ΣYi2）=104.8Nmy=Mq*xmax/（ΣXi2 +ΣYi2）=104.8受力最大的螺栓所受合力：(（Nv+Nmy ）2+N mx 2)^0.5=223.0腹板拼接板验算：拼接板规格：14*260*530腹板净截面面积：A nw=4600-3*22*10=3940拼接板净截面面积：Ans=2*14*（260-22*3）=543212337800001152666667梁与柱的刚性拼接连接计算拼接板承受的剪应力:τ=Anw*fv/Ans=3940*180/5432=Inw=81,113,333-3*22^3*10/12-2*10*22*(80^2)=Ins=2*[14*260^3/12-14*22^3/12*3-2*22*14*(80^2)]=㎜4≥Inwσ=Mw*y/Ins=100,580.53*130/33,051,330.7*1000=395.6N/㎜2=[395.6^2+130.6^2]^0.5=416.6N/㎜2≤1.1f=3414、翼缘完全熔透的对接焊缝强度验算：σx=M/Bt f (h-t f )=1,429,306.67/[500*20*(500-20)]=298N/㎜2<f t w =310N/㎜25、连接板焊缝h f:h f =12σf M =6M/(4*0.707*h f *l w 2)=6*100,580.53/(4*0.707*12*260^2)=263N/㎜2τfv =V/(4*0.707*h f *l w )=828/(4*0.707*12*260)=94N/㎜2((σfM /βf )2+(τfv )2))0.5=235N/㎜2<f f w =200N/㎜2六、截面塑性抵抗矩：Wpn=10*230*230+500*20*(500-20)=M u =b(t f)(h-t f )f u =500*20*(500-20)*470=KN.mM p =W p f y =5329000*310=1652KN.mM u =2256KN.m>1.2M p =KN.m 腹板净截面面积的极限抗剪承载力：V u1=0.58A wn f u =0.58*3940*470=1074KN 腹板连接板净截面面积的极限抗剪承载力：V u2=0.58A ns f u =0.58*5432*470=1481KN腹板连接板焊缝的极限抗剪承载力：V u5=0.58A w f f u =0.58*0.707*2*12*260**470=1203KN 腹板高强度螺栓的极限抗剪承载力：V u3=0.58n f nA e b f u b =0.58*2*9*352.4*1040=3826.2KN V u4=nd Σtf cu b =9*20*10*1.5*470=1269KN V umix =min(V u1,V u2,V u3,V u4,V u5)=1074KN 1.3(2M p /l n )= 1.3*2*1652/6=715.87KN<V umix =1074KN 0.58h w t w f y =0.58*(500-2*20)*10*310=827.1KN<V umix =1074KN1982.45329000腹板净截惯性矩：折算应力((σ^2+τ^2)^0.5)/1.1极限承载力设计验算：78,270,713.0拼接板净惯性矩：33,051,330.7拼接板受弯是边缘弯曲应力：((263/1.22)^2+94^2))^0.5=130.6N/㎜2≤f v2256。

一、设计资料：1.某厂房总长度60m ，跨度为18m.，柱距6m 。

车间内设有两台30/5吨中级工作制吊车。

屋架端高1900mm,屋面坡度为1/10,置于钢筋混凝土柱上，上柱截面400x400，柱的混凝土强度等级为C25，无檩屋盖体系，采用1.5×6.0m 。

计算最低温度-200C 。

采用1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板和卷材屋面。

二、结构形式与布置图：屋架支撑布置图如下图所示。

02279a.18米跨屋架(几何尺寸)b.18米跨屋架全跨单位荷载作用下各杆件的内力值Aacege'c'a'+2.5370.000-4.371-5.636-4.551-3.357-1.8500.00-4.754-1.862+0.615+1.17+1.344+1.581+3.158+0.540-1.632-1.305-1.520-1.748-1.0-1.0+0.4060.000.00-0.5+5.325+5.312+3.967+2.637+0.933BC DE FGF 'E 'D 'C 'B 'A '0.5 1.0 1.01.01.0 1.0 1.0c . 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值四、荷载计算与组合1、荷载计算预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡×1.35=1.89kN/m 2 三毡四油防水层 0.4kN/㎡×1.35=0.54kN/m 2 找平层（20mm 厚） 0.4kN/㎡×1.35=0.54kN/m 2 泡沫混凝土保温层 （80mm ） 0.48kN/㎡×1.35=0.648kN/m 2 钢屋架和支撑自重 （0.12+0.011×30）×1.35=0.608kN/㎡ 管道荷载 0.1×0.35=0.135 kN/㎡ 永久荷载总和 4.361 kN/㎡屋面活荷载 0.5×1.4=0.7kN/㎡ 积灰荷载 0.5×1.4=0.7kN/㎡ 可变荷载总和 1.4 kN/㎡2、荷载组合计算屋架杆内力时，应考虑如下三种荷载组合：1全跨永久荷载+全跨可变荷载F=（4.361+1.4）×1.5×6=51.849kN2全跨永久荷载+半跨可变荷载全跨节点永久荷载：F1=4.361×1.5×6=39.249 kN半跨节点可变荷载：F2=1.4×1.5×6=12.6 kN3全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载全跨节点屋架自重：F3=0.608×1.5×6=5.47kN半跨节点屋面板自重及活荷载：F4=（1.89+0.5）×1.5×6=21.51 kN四、杆件截面设计腹杆最大内力，N=448.43kN（压），由屋架节点板厚度参考可知：支座节点板刚度取12mm；其余节点板与垫板厚度取10mm。

摘要本工程为三层钢框架超市设计，长64.00m，宽30.00m，层高为4.5m，建筑高度为14.4m，建筑面积5760.00m2，综合运用所学专业知识，进行了钢结构建筑设计和结构设计。

主体采用钢框架结构，钢筋混凝土现浇楼板。

首先确定结构方案并进行荷载统计、梁柱截面选择及刚度验算，计算恒载、活载作用下的框架内力，然后计算风载、地震作用下的框架内力，经内力组合后得出构件的最不利组合内力，最后进行梁、柱截面验算、节点设计、楼板、楼板配筋计算，绘制施工图。

计算竖向荷载效应时采用分层法，计算水平荷载效应时采用D值法；在荷载组合时。

考虑以可变荷载效应控制的组合和以永久荷载效应控制的组合方式；在活荷载计算过程中，采用满布荷载法；框架节点设计采用栓焊混合的连接方式。

关键词：建筑设计；钢框架；内力分析；节点设计ABSTRACTBased on the professional knowledge for learned，the building was designed. The works include two parts: architecture design and structure design.This project is commercial building of 3-floors，steel structure，which is located in Xi An. It is 64.00m long, 30.00m wide. The height of story are 4.5m and5m. The height of the whole building is 14.4m.The total area is 5760.00m2.Architecture design tries hard for simple and clear，which has the ages feels and assort with surroundings environment.Steel frame and reinforce concrete floor were used in the structure. Firstly，the size of the beam and column was determined by the type of the structure and the calculation of the loads. Secondly，the inner forces of the frame under the wind load and earthquake load，the dead load，and the living loads were analyzed separately. By the combination of the inner forces，the most dangerous forces can be got，and then the steel beam，steel column，the frame connections and reinforce concrete floor can be designed. After these，the drawing can be made. In the progress of inter force analysis，the vertical forces are calculated by the layer-wise method，and the horizontal forces are calculated by the D method. In the process of the live load calculation，full load is used. Mixed connection with welding and bolts was used in steel frame，and independent foundation under column was adopted.Key Words:architecture design; steel frame; internal force analysis; connection design目录前言 (1)第１章建筑设计 (2)1.1设计任务和设计要求 (2)1.1.1设计任务 (2)1.1.2设计要求 (2)1.2建筑物所处的自然条件 (2)1.2.1气象条件 (2)1.2.2地形、地质及地震烈度 (2)1.2.3水文 (3)1.3建筑物功能与特点 (3)1.3.1平面设计 (3)1.3.2立面设计 (3)1.3.3防火 (3)第2章结构设计 (4)2.1结构方案选型及布置 (4)2.1.1柱网布置 (4)2.1.2结构形式选择 (4)2.1.3楼板形式选择 (4)2.2荷载计算 (4)2.2.1恒荷载标准值 (5)2.2.2活荷载标准值 (5)2.2.3风压标准值 (5)2.2.4雪荷载标准值 (6)2.2.5地震作用 (6)2.3竖向荷载计算 (6)2.3.1屋面恒荷载 (6)2.3.2楼面恒荷载 (6)2.3.3屋面活荷载 (7)2.3.4楼面活荷载 (7)2.4风荷载计算 (8)2.5内力分析 (9)2.5.1截面初选 (9)2.6内力计算 (12)2.6.1竖向荷载标准值作用下 (12)2.6.2风荷载作用下的内力计算 (18)2.7水平地震作用下结构各层的总重力荷载代表值计算 (20)2.7.1墙自重 (20)2.7.2梁，柱重力荷载标准值汇总 (21)2.7.3集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi (22)2.7.4水平地震作用下框架内力合侧移的计算 (22)2.7.5水平地震作用下框架内力计算 (25)2.8内力组合 (28)2.9结构构件验算 (33)2.9.1框架柱的验算 (33)2.9.2框架梁的验算 (37)2.10框架连接设计 (39)2.10.1主梁与中柱Z-1的连接： (39)2.10.2次梁与主梁的铰接连接 (40)2.11柱脚设计 (42)2.11.1中柱柱脚的设计 (42)2.11.2边柱柱脚的设计 (44)2.12楼板计算 (47)总结 (49)参考文献 (50)致谢词 (51)前言本次毕业设计是大学教育培养目标实现的重要步骤，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教学成果的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。

钢结构柱脚节点构造及计算（最新版）目录1.钢结构柱脚节点概述2.钢结构柱脚节点的构造3.钢结构柱脚节点的计算方法4.钢结构柱脚节点的应用实例5.钢结构柱脚节点的设计要点正文一、钢结构柱脚节点概述钢结构柱脚节点是钢结构建筑中常见的一种连接方式，它将钢柱与基础牢固地连接在一起，承担着整个建筑物的重量和荷载。

柱脚节点的设计和计算对于钢结构建筑的安全和稳定性至关重要。

二、钢结构柱脚节点的构造钢结构柱脚节点通常由柱脚、底板、焊接钢板、高强度螺栓等构件组成。

柱脚是钢柱的端部，底板是柱脚与基础之间的承压板，焊接钢板用于增强柱脚与底板之间的连接，高强度螺栓则是用来固定焊接钢板和柱脚。

三、钢结构柱脚节点的计算方法钢结构柱脚节点的计算主要包括以下几个方面：1.柱脚轴向压力计算：根据建筑物的荷载和柱脚的受力面积，计算柱脚底板承受的轴向压力。

2.柱脚侧向抗弯极限承载力计算：在抗震设计时，需要计算柱脚在轴力和弯矩作用下的侧向抗弯极限承载力，以确保柱脚在强烈地震等极端情况下不会发生塑性铰。

3.焊接钢板和螺栓的计算：根据柱脚和底板之间的连接强度要求，计算焊接钢板的面积和厚度，以及高强度螺栓的数量和规格。

四、钢结构柱脚节点的应用实例在实际工程中，钢结构柱脚节点的应用非常广泛，如高层建筑、桥梁、体育馆等大型钢结构建筑。

在这些建筑中，柱脚节点的合理设计和计算可以确保建筑物的安全稳定。

五、钢结构柱脚节点的设计要点在设计钢结构柱脚节点时，应注意以下几个方面：1.确保柱脚节点的强度和刚度满足设计要求。

2.考虑地震等极端情况下柱脚节点的抗震性能。

3.注重柱脚节点的构造简单、安装方便、维护便捷。

4.节约材料，降低成本。

总之，钢结构柱脚节点的设计和计算是钢结构建筑中非常重要的一环。

参考文献:朱志彬，刘成平.充填体强度计算及稳定性分析[J].采矿技，03：15-17，25.刘斌，艾光华.关于矿产资源综合利用问题的探讨[J].矿业2006-04-15.郭利杰，杨小聪，等.深部采场胶结充填体力学稳定性研究2008，17（3）：10-13.彭志华.胶结充填体力学作用机理及稳定性分析[J].有色金[5]赵兴东.谦比希矿深部开采隔离矿柱稳定性分析学与工程学报，2010，29（s1）.[6]尚振华，唐绍辉，焦文宇，等.基于FLAC^3D模拟的大规模采空区破坏概率研究[J].岩土力学（10）：3000-3006. [7]王俊，乔登攀，邓涛，等.大红山铜矿胶结高矿柱强度设计及工程实践[J].黄金，2014（8）.[8]李夕兵，彭定潇，冯帆，等.基于中厚板理论的深部崩落转图11B16-18Ⅱ胶结充填体塑性区分布图3弯矩和节点刚度关系曲线图4图5节点区应力分布模型说明：如图1所示，建立一个不等截面T 形对接焊的模型，依次在F 处施加0.5~4kN 增量0.5kN 的集中力，得到节点处8个不同的弯矩M1~M8以及横向杆件端部的竖向挠度U1~U8。

之后将横向杆件根本完全固定，在从表1可以看出，半刚性节点杆件竖向挠度较刚性节点大很多，从图3可以看出，在拐点处材料由弹性进入弹节点刚度随荷载加大而降低。

3.2H 型钢T 形对接焊节点刚度的计算模型说明：如图4所示，建立一个H 型钢依次在F 处施加10~150kN 增量20kN 图1图2图8从表2可以看出，按标准刚接节点设计时，在弹性阶段节点区的变形对杆件的挠度产生的影响不大，且节点刚度保持不变，但能反映出节点区变形对杆件挠度的影响是存在的，尤其当节点区较细长时，节点区的剪切变形就更不能忽略。

从图5可以看出，节点区的应力与梁端的应力相当，且高应力区所占区域比较大。

在进行节点设计时需要注意此类节点的节点刚度及节点区强度。

3.3承压型螺栓连接的计算刚度计算模型简化说明：建立一个端部栓接的悬挑梁，如图7栓接实现铰接受力的一部分原因是螺栓孔隙的存在，螺栓孔隙能吸收的最大转角可以通过几何计算得出，之后如果仍继续变形，则会传递弯矩，模型中只考虑开始传递弯矩时的节点刚度。

“梁梁拼接全螺栓刚接”节点计算书====================================================================计算软件：MTS钢结构设计系列软件MTSTool v3.5.0.0计算时间：2012年12月02日16:53:51==================================================================== H1100梁梁拼接全螺栓刚接一. 节点基本资料节点类型为：梁梁拼接全螺栓刚接梁截面：H-1100*400*20*34，材料：Q235左边梁截面：H-1100*400*20*34，材料：Q235腹板螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：10行；行间距70mm；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：50 mm，行边距50 mm翼缘螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：2行；行间距70mm；4列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距50 mm腹板连接板：730 mm×345 mm，厚：16 mm翼缘上部连接板：605 mm×400 mm，厚：22 mm翼缘下部连接板：605 mm×170 mm，厚：24 mm梁梁腹板间距为：a=5mm节点前视图如下：节点下视图如下：二. 荷载信息设计内力：组合工况内力设计值工况N(kN) Vx(kN) My(kN·m) 抗震组合工况1 0.0 115.4 152.3 否组合工况2 0.0 135.4 172.3 是三. 验算结果一览验算项数值限值结果承担剪力(kN) 6.77 最大126 满足列边距(mm) 50 最小33 满足列边距(mm) 50 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大176 满足中排列间距(mm) 70 最大352 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 50 最小44 满足行边距(mm) 50 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大176 满足中排行间距(mm) 70 最大352 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.066 1 满足净截面正应力比0.000 1 满足净面积(cm^2) 163 最小162 满足承担剪力(kN) 8.93 最大140 满足极限受剪(kN·m) 9450 最小7670 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大176 满足中排列间距(mm) 70 最大352 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 50 最小33 满足行边距(mm) 50 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大176 满足中排行间距(mm) 70 最大352 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.000 1 满足净截面正应力比0.021 1 满足净面积(cm^2) 129 最小106 满足净抵抗矩(cm^3) 13981 最小13969 满足抗弯承载力(kN·m) 6485.0 最小6055.8 满足抗剪承载力(kN) 3516.1 最小2813.2 满足孔洞削弱率(%) 21.71% 最大25% 满足四. 梁梁腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况：组合工况2，N=0 kN；V x=135.4 kN；M y=172.3 kN·m；2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力：V=135.4 kN螺栓采用：10.9级-M20螺栓群并列布置：10行；行间距70mm；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：50 mm，行边距50 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q235螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=135.4/20=6.77 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x2+∑y2=833000 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+0)2+(0+6.77)2]0.5=6.77 kN≤125.55，满足3 腹板螺栓群构造检查列边距为50，最小限值为33，满足！列边距为50，最大限值为88，满足！外排列间距为70，最大限值为176，满足！中排列间距为70，最大限值为352，满足！列间距为70，最小限值为66，满足！行边距为50，最小限值为44，满足！行边距为50，最大限值为88，满足！外排行间距为70，最大限值为176，满足！中排行间距为70，最大限值为352，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：V l=135.4 kN采用一样的两块连接板连接板截面宽度为：B l=730 mm连接板截面厚度为：T l=16 mm连接板材料抗剪强度为：f v=125 N/mm2连接板材料抗拉强度为：f=215 N/mm2连接板全面积：A=B l*T l*2=730×16×2×10-2=233.6 cm2开洞总面积：A0=10×22×16×2×10-2=70.4 cm2连接板净面积：A n=A-A0=233.6-70.4=163.2 cm2连接板净截面剪应力计算：τ=V l×103/A n=135.4/163.2×10=8.297 N/mm2≤125，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=(1-0.5×10/20)×0/163.2×10=0 N/mm2,≤215，满足！按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/23360×10=0 N/mm2,≤215，满足！2 腹板连接板刚度计算腹板的净面积为：20×(1100-2×34)/100-10×20×22/100=162.4cm2腹板连接板的净面积为：(730-10×22)×16×2/100=163.2cm2≥162.4，满足六. 翼缘螺栓群验算1 翼缘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；翼缘螺栓群承担的轴向力：F f=|M f|/(h-t f)/2=71.435kN2 翼缘螺栓群承载力计算行向轴力：H=71.435 kN螺栓采用：10.9级-M20螺栓群并列布置：2行；行间距70mm；4列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距50 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.5×155=139.5kN轴向连接长度：l1=(4-1)×70=210 mm<15d0=330,取承载力折减系数为ξ=1.0折减后螺栓抗剪承载力：N vt=139.5×1=139.5 kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=0 kNN h=71.435/8=8.929 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x2+∑y2=58800 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+8.929)2+(0+0)2]0.5=8.929 kN≤139.5，满足3 翼缘螺栓群极限承载力验算翼缘受拉承载力：1.2A f f ay=1.2×2×400×34×235×10-3=7670.4 kN螺栓群螺栓个数：n=4×2×4=32 个单个螺栓极限受剪承载力：N vu=0.58n f A e f u=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN单个螺栓对应的板件极限受剪承载力：N cu=∑tdf cu=34×20×1.5×375 ×10-3=382.5kN螺栓群极限受剪承载力：min(nN vu，nN cu)=9450.222 kN≥7670.4，满足4 翼缘螺栓群构造检查列边距为45，最小限值为44，满足！列边距为45，最大限值为88，满足！外排列间距为70，最大限值为176，满足！中排列间距为70，最大限值为352，满足！列间距为70，最小限值为66，满足！行边距为50，最小限值为33，满足！行边距为50，最大限值为88，满足！外排行间距为70，最大限值为176，满足！中排行间距为70，最大限值为352，满足！行间距为70，最小限值为66，满足！七. 翼缘连接板计算1 翼缘连接板受力计算控制工况：组合工况2，N=0 kN；V x=135.4 kN；M y=172.3 kN·m；翼缘连接板承担的轴向力：F f=|M f|/(h-t f)/2=80.816kN2 翼缘连接板承载力计算连接板轴力：N l=80.816 kN采用两种不同的连接板连接板1截面宽度为：B l1=170 mm连接板1截面厚度为：T l1=24 mm连接板1有2块连接板2截面宽度为：B l2=400 mm连接板2截面厚度为：T l2=22 mm连接板材料抗剪强度为：f v=170 N/mm2连接板材料抗拉强度为：f=295 N/mm2连接板全面积：A=B l1*T l1*2+B l2*T l2=(170×24×2+400×22)×10-2=169.6 cm2开洞总面积：A0=2×22×(24+22)×2×10-2=40.48 cm2连接板净面积：A n=A-A0=169.6-40.48=129.12 cm2连接板净截面剪应力：τ=0 N/mm2≤170，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=(1-0.5×2/8)×80.816/129.12×10=5.477 N/mm2,≤295，满足！按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=80.816/16960×10=4.765 N/mm2,≤295，满足！3 翼缘连接板刚度计算单侧翼缘的净面积为：400×34/100-2×2×22×34/100=106.08cm2单侧翼缘连接板的净面积为：(400-2×2×22)×22/100+(170-2×22)×24×2/100=129.12cm2≥106.08，满足4 拼接连接板刚度验算梁的毛截面惯性矩：I b0=956168.235cm4翼缘上的螺栓孔的惯性矩：I bbf=2×2×2×[22×343/12+22×34×(1100/2-34/2)2]×10-4=170056.503cm4腹板上的螺栓孔的惯性矩：I bbw=10×20×223/12×10-4+20×22×(3152+2452+1752+1052+352+352+1052+1752+2452+3152)×10-4 =17804.747cm4梁的净惯性矩：I b=956168.235-170056.503-17804.747=768306.985cm4梁的净截面抵抗矩：W b=768306.985/1100×2×10=13969.218cm3翼缘上部连接板的毛惯性矩：I pf1=2×[400×223/12+400×22×(1100/2+22/2)2]×10-4=553979.947cm4翼缘上部连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pfb1=2×2×2×[22×223/12+22×22×(1100/2+22/2)2]×10-4=121875.588cm4翼缘下部连接板的毛惯性矩：I pf2=2×2×[170×243/12+170×24×(1100/2-24/2-34)2]×10-4=414632.448cm4翼缘下部连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pfb2=2×2×2×[22×243/12+22×24×(1100/2-24/2)2]×10-4=122281.421cm4腹板连接板的毛惯性矩：I pw=2×16×7303/12×10-4=103737.867cm4腹板连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pbw=2×10×16×223/12×10-4+2×16×22×(3152+2452+1752+1052+352+352+1052+1752+2452+3152)×10-4=28487.595cm4连接板的净惯性矩：I p=553979.947+414632.448+103737.867-121875.588-122281.421-28487.595=799705.658cm4连接板的净截面抵抗矩：W p=799705.658/(1100/2+22)×10=13980.868cm3≥13969.218，满足八. 梁梁节点抗震验算1 抗弯最大承载力验算梁全塑性受弯承载力：M bp=[400×34×(1100-34)+0.25×(1100-2×34)2×20]×235 ×10-6=4658.339kN·m翼缘上部连接板的净面积为：(400-2×2×22)×22=6864mm2翼缘下部连接板的净面积为：(170-2×22)×24×2=6048mm2翼缘连接板净截面抗拉最大承载力的相应弯矩：M u1=[6864×470×(1100+22)+6048×470×(1100-2×34-24)]×10-6=6484.962kN·m翼缘螺栓群抗剪最大承载力的相应弯矩：螺栓极限受剪承载力：N vu=0.58n f A e f u=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN板件极限承压力：N cu=∑tdf cu=34×20×1.5×470 ×10-3=479.4kN螺栓连接的极限受剪承载力：N vcu=min(N vu，N cu)=295.319 kNM u2=2×8×295.319×(1100-34)×10-3=10073.937 kN·m最大抗弯承载力：M u=min(M u1,M u2)=6484.962kN·m1.3*M bp=6055.841≤M u=6484.962，满足！2 抗剪最大承载力验算梁全塑性抗剪承载力：V bp=0.58×1032×20×235/1000=2813.232 kN腹板的净面积为：20×(1100-2×34)×10-2-10×20×10-2×22=16240cm2梁腹板净截面的抗剪最大承载力：V u1=16240×375/30.5 ×10-3=3516.063kN腹板连接板的净面积为：(730-10×22)×16×2×10-2=16320cm2连接板净截面的抗剪最大承载力：V u2=16320×375/30.5 ×10-3=3533.384kN腹板螺栓群的抗剪最大承载力：螺栓极限受剪承载力：N vu=0.58n f A e f u=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN板件极限承压力：N cu=∑tdf cu=20×20×1.5×470 ×10-3=282kN螺栓连接的极限受剪承载力：N vcu=min(N vu，N cu)=282 kNV u3=20×282=5640 kN节点的最大抗剪承载力：V u=min(V u1,V u2,V u3)=3516.063kNV bp=2813.232≤V u=3516.063，满足！3 螺栓孔对梁截面的削弱率验算梁的毛截面面积：A=478.4cm2螺栓孔的削弱面积：A b=(2×2×2×34×22+10×20×22)/100=103.84cm2孔洞削弱率为：A b/A*100%=103.84/478.4×100%=21.706%21.706% < 25%，满足！一. 节点基本资料节点类型为：梁梁拼接全螺栓刚接梁截面：H-800*400*14*32，材料：Q235左边梁截面：H-800*400*14*32，材料：Q235腹板螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：7行；行间距70mm；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距45 mm翼缘螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：2行；行间距70mm；4列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距50 mm腹板连接板：510 mm×325 mm，厚：12 mm翼缘上部连接板：605 mm×400 mm，厚：20 mm翼缘下部连接板：605 mm×170 mm，厚：24 mm梁梁腹板间距为：a=5mm节点前视图如下：节点下视图如下：二. 荷载信息设计内力：组合工况内力设计值工况N(kN) Vx(kN) My(kN·m) 抗震组合工况1 0.0 115.4 152.3 否组合工况2 0.0 135.4 172.3 是三. 验算结果一览验算项数值限值结果承担剪力(kN) 72.8 最大126 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大144 满足中排列间距(mm) 70 最大288 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88 满足外排行间距(mm) 70 最大144 满足中排行间距(mm) 70 最大288 满足行间距(mm) 70 最小66 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大144 满足中排列间距(mm) 70 最大288 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88 满足外排行间距(mm) 70 最大144 满足中排行间距(mm) 70 最大288 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.954 1 满足净截面正应力比0.000 1 满足净面积(cm^2) 85.4 最小81.5 满足承担剪力(kN) 123 最大140 满足极限受剪(kN·m) 9450 最小7219 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大176 满足中排列间距(mm) 70 最大352 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 50 最小33 满足行边距(mm) 50 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大176 满足中排行间距(mm) 70 最大352 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.000 1 满足净截面正应力比0.271 1 满足净面积(cm^2) 123 最小99.8 满足净抵抗矩(cm^3) 8867 最小8422 满足抗弯承载力(kN·m) 4428.8 最小3582.4 满足抗剪承载力(kN) 1764.1 最小1404.4 满足孔洞削弱率(%) 21.69% 最大25% 满足四. 梁梁腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况：梁净截面承载力梁腹板净截面抗剪承载力：V wn=[14×(800-2×32)-max(7×22，0+0)×14]×125=1018.5kN 2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力：V=1018.5 kN螺栓采用：10.9级-M20螺栓群并列布置：7行；行间距70mm；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距45 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q235螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=1018.5/14=72.75 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x2+∑y2=291550 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+0)2+(0+72.75)2]0.5=72.75 kN≤125.55，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88，满足！外排列间距为70，最大限值为144，满足！中排列间距为70，最大限值为288，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88，满足！外排行间距为70，最大限值为144，满足！中排行间距为70，最大限值为288，满足！行间距为70，最小限值为66，满足！4 腹板连接板计算连接板剪力：V l=1018.5 kN采用一样的两块连接板连接板截面宽度为：B l=510 mm连接板截面厚度为：T l=12 mm连接板材料抗剪强度为：f v=125 N/mm2连接板材料抗拉强度为：f=215 N/mm2连接板全面积：A=B l*T l*2=510×12×2×10-2=122.4 cm2开洞总面积：A0=7×22×12×2×10-2=36.96 cm2连接板净面积：A n=A-A0=122.4-36.96=85.44 cm2连接板净截面剪应力计算：τ=V l×103/A n=1018.5/85.44×10=119.206 N/mm2≤125，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=(1-0.5×7/14)×0/85.44×10=0 N/mm2,≤215，满足！按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/12240×10=0 N/mm2,≤215，满足！5 腹板连接板刚度计算腹板的净面积为：14×(800-2×32)/100-7×14×22/100=81.48cm2腹板连接板的净面积为：(510-7×22)×12×2/100=85.44cm2≥81.48，满足五. 翼缘螺栓群验算1 翼缘螺栓群受力计算控制工况：梁净截面抗弯承载力梁净截面抗弯承载力计算翼缘螺栓：I fb=[4×2×22×323/12+4×2×22×32×(800-32)2/4]×10-4=83095.279 cm4腹板螺栓：I wb=[7×14×223/12+14×20×137200]×10-4=4234.456 cm4梁净截面：W n=(424219.443-83095.279-4234.456)/0.5/800×10=8422.243 cm3净截面抗弯承载力：M n=W n*f=8422.243×205×10-3=1726.56 kN·m翼缘净截面：M fn=M n=1509.879kN·m翼缘螺栓群承担轴向力：F f=M fn/(h-t f)/2=1509.879/(800-32)/2×103=982.994 kN 2 翼缘螺栓群承载力计算行向轴力：H=982.994 kN螺栓采用：10.9级-M20螺栓群并列布置：2行；行间距70mm；4列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距50 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.5×155=139.5kN轴向连接长度：l1=(4-1)×70=210 mm<15d0=330,取承载力折减系数为ξ=1.0折减后螺栓抗剪承载力：N vt=139.5×1=139.5 kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=0 kNN h=982.994/8=122.874 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x2+∑y2=58800 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+122.874)2+(0+0)2]0.5=122.874 kN≤139.5，满足3 翼缘螺栓群极限承载力验算翼缘受拉承载力：1.2A f f ay=1.2×2×400×32×235×10-3=7219.2 kN螺栓群螺栓个数：n=4×2×4=32 个单个螺栓极限受剪承载力：N vu=0.58n f A e f u=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN单个螺栓对应的板件极限受剪承载力：N cu=∑tdf cu=32×20×1.5×375 ×10-3=360kN螺栓群极限受剪承载力：min(nN vu，nN cu)=9450.222 kN≥7219.2，满足4 翼缘螺栓群构造检查列边距为45，最小限值为44，满足！列边距为45，最大限值为88，满足！外排列间距为70，最大限值为176，满足！中排列间距为70，最大限值为352，满足！列间距为70，最小限值为66，满足！行边距为50，最小限值为33，满足！行边距为50，最大限值为88，满足！外排行间距为70，最大限值为176，满足！中排行间距为70，最大限值为352，满足！行间距为70，最小限值为66，满足！5 翼缘连接板计算连接板轴力：N l=982.994 kN采用两种不同的连接板连接板1截面宽度为：B l1=170 mm连接板1截面厚度为：T l1=24 mm连接板1有2块连接板2截面宽度为：B l2=400 mm连接板2截面厚度为：T l2=20 mm连接板材料抗剪强度为：f v=170 N/mm2连接板材料抗拉强度为：f=295 N/mm2连接板全面积：A=B l1*T l1*2+B l2*T l2=(170×24×2+400×20)×10-2=161.6 cm2开洞总面积：A0=2×22×(24+20)×2×10-2=38.72 cm2连接板净面积：A n=A-A0=161.6-38.72=122.88 cm2连接板净截面剪应力：τ=0 N/mm2≤170，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=(1-0.5×2/8)×982.994/122.88×10=69.997 N/mm2,≤295，满足！按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=982.994/16160×10=60.829 N/mm2,≤295，满足！6 翼缘连接板刚度计算单侧翼缘的净面积为：400×32/100-2×2×22×32/100=99.84cm2单侧翼缘连接板的净面积为：(400-2×2×22)×20/100+(170-2×22)×24×2/100=122.88cm2≥99.84，满足7 拼接连接板刚度验算梁的毛截面惯性矩：I b0=424219.443cm4翼缘上的螺栓孔的惯性矩：I bbf=2×2×2×[22×323/12+22×32×(800/2-32/2)2]×10-4=83095.279cm4腹板上的螺栓孔的惯性矩：I bbw=7×14×223/12×10-4+14×22×(2102+1402+702+702+1402+2102)×10-4=4234.456cm4梁的净惯性矩：I b=424219.443-83095.279-4234.456=336889.708cm4梁的净截面抵抗矩：W b=336889.708/800×2×10=8422.243cm3翼缘上部连接板的毛惯性矩：I pf1=2×[400×203/12+400×20×(800/2+20/2)2]×10-4=269013.333cm4翼缘上部连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pfb1=2×2×2×[22×203/12+22×20×(800/2+20/2)2]×10-4=59182.933cm4翼缘下部连接板的毛惯性矩：I pf2=2×2×[170×243/12+170×24×(800/2-24/2-32)2]×10-4=206911.488cm4翼缘下部连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pfb2=2×2×2×[22×243/12+22×24×(800/2-24/2)2]×10-4=63610.061cm4腹板连接板的毛惯性矩：I pw=2×12×5103/12×10-4=26530.2cm4腹板连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pbw=2×7×12×223/12×10-4+2×12×22×(2102+1402+702+702+1402+2102)×10-4=7259.067cm4连接板的净惯性矩：I p=269013.333+206911.488+26530.2-59182.933-63610.061-7259.067=372402.96cm4连接板的净截面抵抗矩：W p=372402.96/(800/2+20)×10=8866.737cm3≥8422.243，满足六. 梁梁节点抗震验算1 抗弯最大承载力验算梁全塑性受弯承载力：M bp=[400×32×(800-32)+0.25×(800-2×32)2×14]×235 ×10-6=2755.689kN·m翼缘上部连接板的净面积为：(400-2×2×22)×20=6240mm2翼缘下部连接板的净面积为：(170-2×22)×24×2=6048mm2翼缘连接板净截面抗拉最大承载力的相应弯矩：M u1=[6240×470×(800+20)+6048×470×(800-2×32-24)]×10-6=4428.799kN·m翼缘螺栓群抗剪最大承载力的相应弯矩：螺栓极限受剪承载力：N vu=0.58n f A e f u=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN板件极限承压力：N cu=∑tdf cu=32×20×1.5×470 ×10-3=451.2kN螺栓连接的极限受剪承载力：N vcu=min(N vu，N cu)=295.319 kNM u2=2×8×295.319×(800-32)×10-3=7257.771 kN·m最大抗弯承载力：M u=min(M u1,M u2)=4428.799kN·m1.3*M bp=3582.396≤M u=4428.799，满足！2 抗剪最大承载力验算梁全塑性抗剪承载力：V bp=0.58×736×14×235/1000=1404.435 kN腹板的净面积为：14×(800-2×32)×10-2-7×14×10-2×22=8148cm2梁腹板净截面的抗剪最大承载力：V u1=8148×375/30.5 ×10-3=1764.094kN腹板连接板的净面积为：(510-7×22)×12×2×10-2=8544cm2连接板净截面的抗剪最大承载力：V u2=8544×375/30.5 ×10-3=1849.83kN腹板螺栓群的抗剪最大承载力：螺栓极限受剪承载力：N vu=0.58n f A e f u=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN板件极限承压力：N cu=∑tdf cu=14×20×1.5×470 ×10-3=197.4kN螺栓连接的极限受剪承载力：N vcu=min(N vu，N cu)=197.4 kNV u3=14×197.4=2763.6 kN节点的最大抗剪承载力：V u=min(V u1,V u2,V u3)=1764.094kNV bp=1404.435≤V u=1764.094，满足！3 螺栓孔对梁截面的削弱率验算梁的毛截面面积：A=359.04cm2螺栓孔的削弱面积：A b=(2×2×2×32×22+7×14×22)/100=77.88cm2孔洞削弱率为：A b/A*100%=77.88/359.04×100%=21.691%21.691% < 25%，满足！一. 节点基本资料节点类型为：梁梁拼接全螺栓刚接梁截面：H-588*300*12*20，材料：Q345左边梁截面：H-588*300*12*20，材料：Q345腹板螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：6行；行间距70mm；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距45 mm翼缘螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：2行；行间距70mm；3列；列间距100mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距45 mm腹板连接板：440 mm×325 mm，厚：10 mm翼缘上部连接板：585 mm×300 mm，厚：10 mm翼缘下部连接板：585 mm×160 mm，厚：12 mm梁梁腹板间距为：a=5mm节点前视图如下：节点下视图如下：二. 荷载信息设计内力：组合工况内力设计值工况N(kN) Vx(kN) My(kN·m) 抗震组合工况1 0.0 115.4 152.3 否组合工况2 0.0 135.4 172.3 是三. 验算结果一览验算项数值限值结果承担剪力(kN) 74.9 最大140 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大80 满足外排列间距(mm) 70 最大120 满足中排列间距(mm) 70 最大240 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80 满足外排行间距(mm) 70 最大120 满足中排行间距(mm) 70 最大240 满足行间距(mm) 70 最小66 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大80 满足外排列间距(mm) 70 最大120 满足中排列间距(mm) 70 最大240 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80 满足外排行间距(mm) 70 最大120 满足中排行间距(mm) 70 最大240 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.810 1 满足净截面正应力比0.000 1 满足净面积(cm^2) 61.6 最小49.9 满足承担剪力(kN) 101 最大140 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 100 最大144 满足中排列间距(mm) 100 最大288 满足列间距(mm) 100 最小66 满足行边距(mm) 45 最小33 满足行边距(mm) 45 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大144 满足中排行间距(mm) 70 最大288 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.000 1 满足净截面正应力比0.398 1 满足净面积(cm^2) 49.0 最小42.4 满足净抵抗矩(cm^3) 2828 最小2794 满足四. 梁梁腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况：梁净截面承载力梁腹板净截面抗剪承载力：V wn=[12×(588-2×20)-max(6×22，0+0)×12]×180=898.56kN 2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力：V=898.56 kN螺栓采用：10.9级-M20螺栓群并列布置：6行；行间距70mm；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距45 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.5×155=139.5kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=898.56/12=74.88 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x2+∑y2=186200 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+0)2+(0+74.88)2]0.5=74.88 kN≤139.5，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80，满足！外排列间距为70，最大限值为120，满足！中排列间距为70，最大限值为240，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80，满足！外排行间距为70，最大限值为120，满足！中排行间距为70，最大限值为240，满足！行间距为70，最小限值为66，满足！4 腹板连接板计算连接板剪力：V l=898.56 kN采用一样的两块连接板连接板截面宽度为：B l=440 mm连接板截面厚度为：T l=10 mm连接板材料抗剪强度为：f v=180 N/mm2连接板材料抗拉强度为：f=310 N/mm2连接板全面积：A=B l*T l*2=440×10×2×10-2=88 cm2开洞总面积：A0=6×22×10×2×10-2=26.4 cm2连接板净面积：A n=A-A0=88-26.4=61.6 cm2连接板净截面剪应力计算：τ=V l×103/A n=898.56/61.6×10=145.87 N/mm2≤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/A n=(1-0.5×6/12)×0/61.6×10=0 N/mm2,≤310，满足！按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/8800×10=0 N/mm2,≤310，满足！5 腹板连接板刚度计算腹板的净面积为：12×(588-2×20)/100-6×12×22/100=49.92cm2腹板连接板的净面积为：(440-6×22)×10×2/100=61.6cm2≥49.92，满足五. 翼缘螺栓群验算1 翼缘螺栓群受力计算控制工况：梁净截面抗弯承载力梁净截面抗弯承载力计算翼缘螺栓：I fb=[4×2×22×203/12+4×2×22×20×(588-20)2/4]×10-4=28402.645 cm4腹板螺栓：I wb=[6×12×223/12+12×20×85750]×10-4=2270.189 cm4梁净截面：W n=(112827-28402.645-2270.189)/0.5/588×10=2794.359 cm3净截面抗弯承载力：M n=W n*f=2794.359×295×10-3=824.336 kN·m翼缘净截面：M fn=M n=686.573kN·m翼缘螺栓群承担轴向力：F f=M fn/(h-t f)/2=686.573/(588-20)/2×103=604.378 kN 2 翼缘螺栓群承载力计算行向轴力：H=604.378 kN螺栓采用：10.9级-M20螺栓群并列布置：2行；行间距70mm；3列；列间距100mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距45 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.5×155=139.5kN轴向连接长度：l1=(3-1)×100=200 mm<15d0=330,取承载力折减系数为ξ=1.0折减后螺栓抗剪承载力：N vt=139.5×1=139.5 kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=0 kNN h=604.378/6=100.73 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x2+∑y2=47350 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+100.73)2+(0+0)2]0.5=100.73 kN≤139.5，满足3 翼缘螺栓群构造检查列边距为45，最小限值为44，满足！列边距为45，最大限值为88，满足！外排列间距为100，最大限值为144，满足！中排列间距为100，最大限值为288，满足！列间距为100，最小限值为66，满足！行边距为45，最小限值为33，满足！行边距为45，最大限值为88，满足！外排行间距为70，最大限值为144，满足！中排行间距为70，最大限值为288，满足！行间距为70，最小限值为66，满足！4 翼缘连接板计算连接板轴力：N l=604.378 kN采用两种不同的连接板连接板1截面宽度为：B l1=160 mm连接板1截面厚度为：T l1=12 mm连接板1有2块连接板2截面宽度为：B l2=300 mm连接板2截面厚度为：T l2=10 mm连接板材料抗剪强度为：f v=180 N/mm2连接板材料抗拉强度为：f=310 N/mm2连接板全面积：A=B l1*T l1*2+B l2*T l2=(160×12×2+300×10)×10-2=68.4 cm2开洞总面积：A0=2×22×(12+10)×2×10-2=19.36 cm2连接板净面积：A n=A-A0=68.4-19.36=49.04 cm2连接板净截面剪应力：τ=0 N/mm2≤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/A n=(1-0.5×2/6)×604.378/49.04×10=102.701 N/mm2,≤310，满足！按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=604.378/6840×10=88.359 N/mm2,≤310，满足！5 翼缘连接板刚度计算单侧翼缘的净面积为：300×20/100-2×2×22×20/100=42.4cm2单侧翼缘连接板的净面积为：(300-2×2×22)×10/100+(160-2×22)×12×2/100=49.04cm2≥42.4，满足6 拼接连接板刚度验算梁的毛截面惯性矩：I b0=112827cm4翼缘上的螺栓孔的惯性矩：I bbf=2×2×2×[22×203/12+22×20×(588/2-20/2)2]×10-4=28402.645cm4腹板上的螺栓孔的惯性矩：I bbw=6×12×223/12×10-4+12×22×(1752+1052+352+352+1052+1752)×10-4=2270.189cm4梁的净惯性矩：I b=112827-28402.645-2270.189=82154.166cm4梁的净截面抵抗矩：W b=82154.166/588×2×10=2794.359cm3翼缘上部连接板的毛惯性矩：I pf1=2×[300×103/12+300×10×(588/2+10/2)2]×10-4=53645.6cm4翼缘上部连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pfb1=2×2×2×[22×103/12+22×10×(588/2+10/2)2]×10-4=15736.043cm4翼缘下部连接板的毛惯性矩：I pf2=2×2×[160×123/12+160×12×(588/2-12/2-20)2]×10-4=55170.048cm4翼缘下部连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pfb2=2×2×2×[22×123/12+22×12×(588/2-12/2)2]×10-4=17520.307cm4腹板连接板的毛惯性矩：I pw=2×10×4403/12×10-4=14197.333cm4腹板连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pbw=2×6×10×223/12×10-4+2×10×22×(1752+1052+352+352+1052+1752)×10-4=3783.648cm4连接板的净惯性矩：I p=53645.6+55170.048+14197.333-15736.043-17520.307-3783.648=85972.983cm4连接板的净截面抵抗矩：W p=85972.983/(588/2+10)×10=2828.059cm3≥2794.359，满足一. 节点基本资料节点类型为：梁梁拼接全螺栓刚接梁截面：H-900*400*16*32，材料：Q235左边梁截面：H-900*400*16*32，材料：Q235腹板螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：8行；行间距70mm；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距45 mm翼缘螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：2行；行间距70mm；4列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距40 mm腹板连接板：580 mm×325 mm，厚：14 mm翼缘上部连接板：605 mm×400 mm，厚：22 mm翼缘下部连接板：605 mm×150 mm，厚：24 mm梁梁腹板间距为：a=5mm节点前视图如下：节点下视图如下：二. 荷载信息设计内力：组合工况内力设计值工况N(kN) Vx(kN) My(kN·m) 抗震组合工况1 0.0 115.4 152.3 否组合工况2 0.0 135.4 172.3 是三. 验算结果一览验算项数值限值结果承担剪力(kN) 82.5 最大126 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大168 满足中排列间距(mm) 70 最大336 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88 满足外排行间距(mm) 70 最大168 满足中排行间距(mm) 70 最大336 满足行间距(mm) 70 最小66 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大168 满足中排列间距(mm) 70 最大336 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88 满足外排行间距(mm) 70 最大168 满足中排行间距(mm) 70 最大336 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.934 1 满足净截面正应力比0.000 1 满足净面积(cm^2) 113 最小106 满足承担剪力(kN) 123 最大140 满足极限受剪(kN·m) 9450 最小7219 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 70 最大176 满足中排列间距(mm) 70 最大352 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 40 最小33 满足行边距(mm) 40 最大88 满足外排行间距(mm) 70 最大176 满足中排行间距(mm) 70 最大352 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比0.000 1 满足净截面正应力比0.280 1 满足净面积(cm^2) 120 最小99.8 满足净抵抗矩(cm^3) 10191 最小9932 满足抗弯承载力(kN·m) 4916.2 最小4248.3 满足抗剪承载力(kN) 2286.3 最小1823.1 满足孔洞削弱率(%) 21.67% 最大25% 满足四. 梁梁腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况：梁净截面承载力梁腹板净截面抗剪承载力：V wn=[16×(900-2×32)-max(8×22，0+0)×16]×125=1320kN 2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力：V=1320 kN螺栓采用：10.9级-M20螺栓群并列布置：8行；行间距70mm；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距45 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q235螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=1320/16=82.5 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x2+∑y2=431200 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+0)2+(0+82.5)2]0.5=82.5 kN≤125.55，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88，满足！外排列间距为70，最大限值为168，满足！中排列间距为70，最大限值为336，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88，满足！外排行间距为70，最大限值为168，满足！中排行间距为70，最大限值为336，满足！行间距为70，最小限值为66，满足！4 腹板连接板计算连接板剪力：V l=1320 kN采用一样的两块连接板连接板截面宽度为：B l=580 mm连接板截面厚度为：T l=14 mm连接板材料抗剪强度为：f v=125 N/mm2连接板材料抗拉强度为：f=215 N/mm2连接板全面积：A=B l*T l*2=580×14×2×10-2=162.4 cm2开洞总面积：A0=8×22×14×2×10-2=49.28 cm2连接板净面积：A n=A-A0=162.4-49.28=113.12 cm2连接板净截面剪应力计算：τ=V l×103/A n=1320/113.12×10=116.69 N/mm2≤125，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=(1-0.5×8/16)×0/113.12×10=0 N/mm2,≤215，满足！按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/16240×10=0 N/mm2,≤215，满足！5 腹板连接板刚度计算腹板的净面积为：16×(900-2×32)/100-8×16×22/100=105.6cm2腹板连接板的净面积为：(580-8×22)×14×2/100=113.12cm2≥105.6，满足五. 翼缘螺栓群验算1 翼缘螺栓群受力计算控制工况：梁净截面抗弯承载力梁净截面抗弯承载力计算翼缘螺栓：I fb=[4×2×22×323/12+4×2×22×32×(900-32)2/4]×10-4=106130.159 cm4腹板螺栓：I wb=[8×16×223/12+16×20×205800]×10-4=7255.518 cm4梁净截面：W n=(560313.421-106130.159-7255.518)/0.5/900×10=9931.728 cm3净截面抗弯承载力：M n=W n*f=9931.728×205×10-3=2036.004 kN·m翼缘净截面：M fn=M n=1714.163kN·m翼缘螺栓群承担轴向力：F f=M fn/(h-t f)/2=1714.163/(900-32)/2×103=987.421 kN 2 翼缘螺栓群承载力计算行向轴力：H=987.421 kN螺栓采用：10.9级-M20螺栓群并列布置：2行；行间距70mm；4列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距40 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.5×155=139.5kN轴向连接长度：l1=(4-1)×70=210 mm<15d0=330,取承载力折减系数为ξ=1.0折减后螺栓抗剪承载力：N vt=139.5×1=139.5 kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=0 kNN h=987.421/8=123.428 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x2+∑y2=58800 mm2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(0+123.428)2+(0+0)2]0.5=123.428 kN≤139.5，满足3 翼缘螺栓群极限承载力验算翼缘受拉承载力：1.2A f f ay=1.2×2×400×32×235×10-3=7219.2 kN螺栓群螺栓个数：n=4×2×4=32 个单个螺栓极限受剪承载力：N vu=0.58n f A e f u=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN单个螺栓对应的板件极限受剪承载力：N cu=∑tdf cu=32×20×1.5×375 ×10-3=360kN螺栓群极限受剪承载力：min(nN vu，nN cu)=9450.222 kN≥7219.2，满足4 翼缘螺栓群构造检查列边距为45，最小限值为44，满足！列边距为45，最大限值为88，满足！外排列间距为70，最大限值为176，满足！中排列间距为70，最大限值为352，满足！列间距为70，最小限值为66，满足！行边距为40，最小限值为33，满足！行边距为40，最大限值为88，满足！外排行间距为70，最大限值为176，满足！中排行间距为70，最大限值为352，满足！行间距为70，最小限值为66，满足！5 翼缘连接板计算连接板轴力：N l=987.421 kN采用两种不同的连接板连接板1截面宽度为：B l1=150 mm连接板1截面厚度为：T l1=24 mm连接板1有2块连接板2截面宽度为：B l2=400 mm连接板2截面厚度为：T l2=22 mm连接板材料抗剪强度为：f v=170 N/mm2连接板材料抗拉强度为：f=295 N/mm2连接板全面积：A=B l1*T l1*2+B l2*T l2=(150×24×2+400×22)×10-2=160 cm2开洞总面积：A0=2×22×(24+22)×2×10-2=40.48 cm2连接板净面积：A n=A-A0=160-40.48=119.52 cm2连接板净截面剪应力：τ=0 N/mm2≤170，满足！连接板截面正应力计算：。

钢结构的计算方法文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]钢结构计算（我的计算方法，仅供参考）1、先算预埋件：以套计算以吨位计算：长度×该规格的理论重量2、钢柱：柱底板、节点板、牛腿并入钢柱，高强螺栓以套计算，理论重量×长度×榀数翼缘板＝（钢柱顶标高－柱底板板底标高）*翼缘板宽度*翼缘板的理论重量腹板＝（钢柱顶标高－柱底板板底标高）*（此腹板截面高度－两块翼缘板厚度）*腹板的理论重量3、钢梁：节点并入钢梁，高强螺栓以套计算4、檩条：C型：理论重量×（单根总长度+两端各加0.4）×根数Z型：理论重量×（各轴线段搭接+搭接长度）×根数檩托板计算，并入钢梁，普通螺栓以套计算具体详见节点图5、隅撑：长度＝（钢梁的高度h+檩条的高度之和）×√2，理论重量×长度×个数包含节点板普通螺栓以套计算6、系杆：轴线间长度×理论重量，包含节点板普通螺栓以套计算7、拉条：直拉条=（檩条间距+两端各加50mm）×该规格的理论重量斜拉条=√（檩条间距的平方+水平距离的平方）×该规格的理论重量撑杆=檩条间距×该规格的理论重量普通螺母以套计算，一根拉条有两个螺母8、水平支撑：斜长＝（开间长度a2+进深长度b2）的算数平方根，重量=长度×该规格的理论重量包含节点板普通螺栓以套计算9、柱间支撑：（同水平支撑）10、圆钢理论重量＝0.00617*d2钢板理论重量＝7.85*t角钢理论重量(kg/m)＝0.00795* t*（2 b－t）或者可以查五金手册〕圆管理论重量(kg/m)=0.02466*壁厚*(钢管直径-壁厚)槽钢理论重量(kg/m) ＝(h+2b- 2t)*t*0.00785〕。

压力N 153kN 拔力F 30kN 剪力T20kN 柱脚截面型号：H350x270x8x103柱高h 350mm 翼板宽bf 270mm 腹板厚tw 8mm 翼板厚tf 10mm 柱底板材料Q345钢筋抗拉强度设计值fy 310N/mm输入锚栓型号M24锚栓材料Q235锚栓数目4短柱混凝土标号C30短柱长度L 700mm 短柱宽度W550mm二、底板边缘受弯计算计算柱底板长D 500mm 计算柱底板宽B 350mm计算m =(D-0.95*h)/2=(500-0.95*350)/283.75mm 计算n =(B-0.8*bf)/2=(350-0.8*270)/267mm计算底板压应力Fp =N/(B*D)=153*1000/(350*500)0.874N/mm 柱底板面积A1 =D*B =350*500175000混凝土短柱面积A2 =W*L =550*700385000混凝土抗压强度fc14.3N/mm 混凝土短柱承压强度Fb =0.35*fc*SQRT(A2/A1)=0.35*14.3*SQRT(385000/175000)7.42N/mm结论：Fb>Fp故满足计算板厚t =MAX(m,n)*SQRT(3*Fp/(0.75*fy))=83.75*SQRT(3*0.874/(0.75*310))9mm三、三边支撑计算底板是否有中间加劲是计算系数q1 =(bf-tw)/[2*(h/2-tf)]=(270-8)/(2*(350/2-10))0.794x1=3*(270-8)^2*0.874179985x2=4*(1+3.2*0.794^3)*0.75*3102420计算板厚t =SQRT(x1/x2)=SQRT(179985/2420)9四、确定底板厚t 16mm五、锚栓抗拉检验锚栓拉应力τ =F/A =30*1000/(3.14*24^2/4*4)16.6N/mm结论：τ<fy 故满足六、抗剪键设置T<0.4N,底板无需加抗剪键刚架柱柱脚节点计算（节点中柱）一、已知条件：。