钢结构节点计算

“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；Vx=135.4 kN；My=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：Nvt=Nv=0.9nfμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN 计算右上角边缘螺栓承受的力： Nv=135.4/20=6.77 kN Nh=0 kN 螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x2+∑y2=833000 mm2 Nmx=0 kN Nmy=0 kN N=[(|Nmx|+|Nh|)2+(|Nmy|+|Nv|)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：Vl=135.4 kN 采用一样的两块连接板 连接板截面宽度为：Bl=730 mm 连接板截面厚度为：Tl=16 mm 连接板材料抗剪强度为：fv=125 N/mm2 连接板材料抗拉强度为：f=215 N/mm2 连接板全面积：A=Bl*Tl*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：An=A-A0=233.6-70.4=163.2 cm2 连接板净截面剪应力计算： τ=Vl×103/An=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/An=(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；Vx=115.4 kN；My=152.3 kN·m； 翼缘螺栓群承担的轴向力：Ff=|Mf|/(h-tf)/2=71.435kN 2 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：Nvt=Nv=0.9nfμP=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：Nvt=139.5×1=139.5 kN 计算右上角边缘螺栓承受的力： Nv=0 kN Nh=71.435/8=8.929 kN 螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x2+∑y2=58800 mm2 Nmx=0 kN Nmy=0 kN N=[(|Nmx|+|Nh|)2+(|Nmy|+|Nv|)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： 1.2Affay=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： Nvu=0.58nfAefu=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： Ncu=∑tdfcu=34×20×1.5×375 ×10-3=382.5kN 螺栓群极限受剪承载力：min(nNvu，nNcu)=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；Vx=135.4 kN；My=172.3 kN·m； 翼缘连接板承担的轴向力：Ff=|Mf|/(h-tf)/2=80.816kN 2 翼缘连接板承载力计算 连接板轴力：Nl=80.816 kN 采用两种不同的连接板 连接板1截面宽度为：Bl1=170 mm 连接板1截面厚度为：Tl1=24 mm 连接板1有2块 连接板2截面宽度为：Bl2=400 mm 连接板2截面厚度为：Tl2=22 mm 连接板材料抗剪强度为：fv=170 N/mm2 连接板材料抗拉强度为：f=295 N/mm2 连接板全面积：A=Bl1*Tl1*2+Bl2*Tl2=(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：An=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/An=(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：Ib0=956168.235cm4 翼缘上的螺栓孔的惯性矩： Ibbf=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： Ibbw=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： Ib=956168.235-170056.503-17804.747=768306.985cm4 梁的净截面抵抗矩：Wb=768306.985/1100×2×10=13969.218cm3 翼缘上部连接板的毛惯性矩： Ipf1=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： Ipfb1=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： Ipf2=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： Ipfb2=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： Ipw=2×16×7303/12×10-4=103737.867cm4 腹板连接板上的螺栓孔的惯性矩： Ipbw=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： Ip=553979.947+414632.448+103737.867-121875.588 -122281.421-28487.595=799705.658cm4 连接板的净截面抵抗矩：Wp=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： Mbp=[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： Mu1=[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：Nvu=0.58nfAefu=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN

-3

板件极限承压力：Ncu=∑tdfcu=34×20×1.5×470 ×10=479.4kN 螺栓连接的极限受剪承载力：Nvcu=min(Nvu，Ncu)=295.319 kN Mu2=2×8×295.319×(1100-34)×10-3=10073.937 kN·m 最大抗弯承载力：Mu=min(Mu1,Mu2)=6484.962kN·m 1.3*Mbp=6055.841≤Mu=6484.962，满足！ 2 抗剪最大承载力验算 梁全塑性抗剪承载力： Vbp=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： Vu1=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： Vu2=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：Nvu=0.58nfAefu=0.58×2×244.794×1.04=295.319kN 板件极限承压力：Ncu=∑tdfcu=20×20×1.5×470 ×10-3=282kN 螺栓连接的极限受剪承载力：Nvcu=min(Nvu，Ncu)=282 kN Vu3=20×282=5640 kN 节点的最大抗剪承载力：Vu=min(Vu1,Vu2,Vu3)=3516.063kN Vbp=2813.232≤Vu=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：Ab=(2×2×2×34×22+10×20×22)/100=103.84cm2 孔洞削弱率为：Ab/A*100%=103.84/478.4×100%=21.706% 21.706% < 25%，满足！

H-800*400*14*32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-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：Vwn=[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：Nvt=Nv=0.9nfμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN 计算右上角边缘螺栓承受的力： Nv=1018.5/14=72.75 kN Nh=0 kN 螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x2+∑y2=291550 mm2 Nmx=0 kN Nmy=0 kN N=[(|Nmx|+|Nh|)2+(|Nmy|+|Nv|)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

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9k1d.html