梁梁拼接全螺栓刚接”节点计算书

“梁梁拼接全螺栓刚接”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：梁梁拼接全螺栓刚接

梁截面：H-340*173*4.5*6， 材料：Q235 左边梁截面：H-340*173*4.5*6， 材料：Q235 腹板螺栓群：10.9级-M20

螺栓群并列布置：4行；行间距70mm；1列； 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：1行；2列；列间距70mm； 螺栓群列边距：45 mm，行边距35 mm 腹板连接板：300 mm×185 mm，厚：6 mm 翼缘上部连接板：325 mm×173 mm，厚：8 mm 翼缘下部连接板：325 mm×70 mm，厚：8 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

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

承担剪力(kN) 33.9 最大126 满足 列边距(mm) 45 最小33 满足 列边距(mm) 45 最大48 满足 行边距(mm) 45 最小44 满足 行边距(mm) 45 最大48 满足 外排行间距(mm) 70 最大72 满足 中排行间距(mm) 70 最大144 满足 行间距(mm) 70 最小66 满足 净截面剪应力比 0.426 1 满足 净截面正应力比 0.000 1 满足 净面积(cm^2) 25.4 最小10.8 满足 承担剪力(kN) 129 最大140 满足 列边距(mm) 45 最小44 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) 35 最小33 满足 行边距(mm) 35 最大64 满足 净截面剪应力比 0.000 1

满足 净截面正应力比 0.500 1 满足 净面积(cm^2) 18.0 最小7.74 满足 净抵抗矩(cm^3) 679 最小300 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：4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=135.4/4=33.85 kN Nh=0 kN

^2^2^2

螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x+∑y=24500 mm Nmx=0 kN Nmy=0 kN

^2^2^0.5^2^2^0.5

N=[(|Nmx|+|Nh|)+(|Nmy|+|Nv|)]=[(0+0)+(0+33.85)]=33.85 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48，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48，满足！ 外排行间距为70，最大限值为72，满足！ 中排行间距为70，最大限值为144，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=300 mm 连接板截面厚度为：Tl=6 mm

^2

连接板材料抗剪强度为：fv=125 N/mm

^2

连接板材料抗拉强度为：f=215 N/mm

^-2^2

连接板全面积：A=Bl*Tl*2=300×6×2×10=36 cm

开洞总面积：A0=4×22×6×2×10=10.56 cm

^2

连接板净面积：An=A-A0=36-10.56=25.44 cm 连接板净截面剪应力计算：

^3^2

τ=Vl×10/An=135.4/25.44×10=53.2233 N/mm≤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:

^2

σ=(1-0.5n1/n)N/An=(1-0.5×4/4)×0/25.44×10=0 N/mm≤215，满足！ 按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:

^2

σ=N/A=0/36×10=0 N/mm≤215，满足！ 2 腹板连接板刚度计算 腹板的净面积为：

^2

4.5×(340-2×6)/100-4×4.5×22/100=10.8cm 腹板连接板的净面积为：

^2

(300-4×22)×6×2/100=25.44cm≥10.8，满足

^-2^2

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2，N=0 kN；Vx=135.4 kN；My=172.3 kN·m； 翼缘螺栓群承担的轴向力：Ff=|Mf|/(h-tf)/2=257.934kN 2 翼缘螺栓群承载力计算 行向轴力：H=257.934 kN

为地震组合工况，取连接螺栓γRE=1 螺栓采用：10.9级-M20

螺栓群并列布置：1行；2列；列间距70mm； 螺栓群列边距：45 mm，行边距35 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=(2-1)×70=70 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=257.93/2=128.97 kN

^2^2^2

螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x+∑y=2450 mm Nmx=0 kN Nmy=0 kN

^2^2^0.5^2^2^0.5

N=[(|Nmx|+|Nh|)+(|Nmy|+|Nv|)]=[(0+128.97)+(0+0)]=128.97 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35，最小限值为33，满足！ 行边距为35，最大限值为64，满足！

七. 翼缘连接板计算

1 翼缘连接板受力计算

控制工况：同翼缘螺栓群(内力计算参上) 连接板轴力：Nl=257.934 kN 采用两种不同的连接板

连接板1截面宽度为：Bl1=70 mm 连接板1截面厚度为：Tl1=8 mm 连接板1有2块

连接板2截面宽度为：Bl2=173 mm 连接板2截面厚度为：Tl2=8 mm

^2

连接板材料抗剪强度为：fv=125 N/mm

^2

连接板材料抗拉强度为：f=215 N/mm

^-2^2

连接板全面积：A=Bl1*Tl1*2+Bl2*Tl2=(70×8×2+173×8)×10=25.04 cm

^-2^2

开洞总面积：A0=1×22×(8+8)×2×10=7.04 cm

^2

连接板净面积：An=A-A0=25.04-7.04=18 cm

^2

连接板净截面剪应力：τ=0 N/mm≤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:

^2

σ=(1-0.5n1/n)N/An=(1-0.5×1/2)×257.934/18×10=107.473 N/mm≤215，满足！ 按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:

^2

σ=N/A=257.934/25.04×10=103.009 N/mm≤215，满足！ 2 翼缘连接板刚度计算 单侧翼缘的净面积为：

^2

173×6/100-2×1×22×6/100=7.74cm 单侧翼缘连接板的净面积为：

^2

(173-2×1×22)×8/100+(70-1×22)×8×2/100=18cm≥7.74，满足 3 拼接连接板刚度验算

^4

梁的毛截面惯性矩：Ib0=6823cm 翼缘上的螺栓孔的惯性矩：

^3^2^-4^4

Ibbf=2×2×1×[22×6/12+22×6×(340/2-6/2)]×10=1472.7cm 腹板上的螺栓孔的惯性矩：

^3^-4^2^2^2^2^-4^4

Ibbw=4×4.5×22/12×10+4.5×22×(105+35+35+105)×10=244.147cm 梁的净惯性矩：

^4

Ib=6823-1472.7-244.147=5106.16cm

^3

梁的净截面抵抗矩：Wb=5106.16/340×2×10=300.362cm 翼缘上部连接板的毛惯性矩：

^3^2^-4^4

Ipf1=2×[173×8/12+173×8×(340/2+8/2)]×10=8381.87cm 翼缘上部连接板上的螺栓孔的惯性矩：

^3^2^-4^4

Ipfb1=2×2×1×[22×8/12+22×8×(340/2+8/2)]×10=2131.81cm

翼缘下部连接板的毛惯性矩：

^3^2^-4^4

Ipf2=2×2×[70×8/12+70×8×(340/2-8/2-6)]×10=5735.59cm 翼缘下部连接板上的螺栓孔的惯性矩：

^3^2^-4^4

Ipfb2=2×2×1×[22×8/12+22×8×(340/2-8/2)]×10=1940.32cm 腹板连接板的毛惯性矩：

^3^-4^4

Ipw=2×6×300/12×10=2700cm 腹板连接板上的螺栓孔的惯性矩：

^3^-4^2^2^2^2^-4^4

Ipbw=2×4×6×22/12×10+2×6×22×(105+35+35+105)×10=651.059cm 连接板的净惯性矩：

Ip=8381.87+5735.59+2700-2131.81

^4

-1940.32-651.059=12094.3cm

^3

连接板的净截面抵抗矩：Wp=12094.3/(340/2+8)×10=679.454cm≥300.362，满足

翼缘下部连接板的毛惯性矩：

^3^2^-4^4

Ipf2=2×2×[70×8/12+70×8×(340/2-8/2-6)]×10=5735.59cm 翼缘下部连接板上的螺栓孔的惯性矩：

^3^2^-4^4

Ipfb2=2×2×1×[22×8/12+22×8×(340/2-8/2)]×10=1940.32cm 腹板连接板的毛惯性矩：

^3^-4^4

Ipw=2×6×300/12×10=2700cm 腹板连接板上的螺栓孔的惯性矩：

^3^-4^2^2^2^2^-4^4

Ipbw=2×4×6×22/12×10+2×6×22×(105+35+35+105)×10=651.059cm 连接板的净惯性矩：

Ip=8381.87+5735.59+2700-2131.81

^4

-1940.32-651.059=12094.3cm

^3

连接板的净截面抵抗矩：Wp=12094.3/(340/2+8)×10=679.454cm≥300.362，满足

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