“墻與梁栓焊剛接”節(jié)點計算書

“墻與梁栓焊剛接”節(jié)點計算書====================================================================計算軟件： TSZ結(jié)構(gòu)設(shè)計系列軟件TS-MTS2021Ver6.8.0.0計算時間： 2022年09月02日11:35:41====================================================================一.節(jié)點基本資料設(shè)計依據(jù)：《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010（2016版）《鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點設(shè)計手冊》（第四版）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010（2015年版）節(jié)點類型為：墻與梁栓焊剛接梁截面：H-1000×300×20×25，材料：Q355腹板螺栓群：10.9級-M20螺栓群并列布置：7行；行間距120mm；3列；列間距120mm；螺栓群列邊距：50mm，行邊距50mm雙側(cè)焊縫，單根計算長度：lf=820-2×6=808mm腹板連接板：820mm×340mm，厚：20mm節(jié)點前視圖如下：節(jié)點下視圖如下：二.內(nèi)力信息1.設(shè)計內(nèi)力：組合工況內(nèi)力設(shè)計值工況Nx(kN)Vz(kN)My(kN·m)抗震組合工況10.095.0-130.0是組合工況20.070.0-80.0是三.驗算結(jié)果一覽驗算項數(shù)值限值結(jié)果最大拉應(yīng)力(MPa)18.2最大393滿足最大壓應(yīng)力(MPa)-18.2最大-393滿足承擔剪力(kN)4.52最大167滿足列邊距(mm)50最小33滿足列邊距(mm)50最大88滿足外排列間距(mm)120最大176滿足中排列間距(mm)120最大352滿足列間距(mm)120最小66滿足行邊距(mm)50最小44滿足行邊距(mm)50最大88滿足外排行間距(mm)120最大176滿足中排行間距(mm)120最大352滿足行間距(mm)120最小66滿足凈截面剪應(yīng)力比0.0231滿足凈截面正應(yīng)力比0.0001滿足焊縫應(yīng)力(MPa)7.00最大213滿足焊腳高度(mm)6最小6滿足剪應(yīng)力(MPa)6.07最大227滿足正應(yīng)力(MPa)0最大393滿足框架梁下翼緣穩(wěn)定驗算0.05最大1.00滿足預(yù)埋件承載力(kN)581.97最大1688.92滿足錨固長度(mm)630.0最小620滿足錨板厚度(mm)20.0最小12.5滿足行間距(mm)150最小96滿足列間距(mm)100最小48滿足行邊距(mm)100最小32滿足列邊距(mm)50最小32滿足四.梁柱對接焊縫驗算1對接焊縫受力計算控制工況：組合工況1，Nx=0kN；Vz=95kN；My=(-130)kN·m采用常用設(shè)計方法，翼緣承擔全部截面彎矩，Mf=(-130)kN·m2對接焊縫承載力計算以下計算將節(jié)點內(nèi)力換算至焊縫群坐標系焊縫受力：N=0kN；Mx=(-130)kN·m；My=0kN·m抗震組合內(nèi)力，取承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE=0.75抗拉強度：Ft=295N/mm^2抗壓強度：Fc=295N/mm^2抗剪強度：Fv=200N/mm^2軸力N為零，σN=0N/mm^2Wx=7131.25cm^3σMx=|Mx|/Wx=130/7131.25×1000=18.23N/mm^2彎矩My為零，σMy=0N/mm^2剪力Vx為零，τvx=0N/mm^2最大拉應(yīng)力：σt=σN+σMx+σMy=0+18.23+0=18.23N/mm^2≤295/0.75=393.333N/mm2，滿足最大壓應(yīng)力：σc=σN-σMx-σMy=0-18.23-0=(-18.23)N/mm^2≤(-295)/0.75=(-393.333)N/mm2，滿足五.梁柱腹板螺栓群驗算1螺栓群受力計算控制工況：組合工況1，Nx=0kN；Vz=95kN；My=(-130)kN·m采用常用設(shè)計方法，翼緣承擔全部截面彎矩腹板承擔彎矩Mw=0kN·m2螺栓群承載力驗算列向剪力：V=Vz=95kN為地震組合工況，取板件γRE=0.75螺栓采用：10.9級-M20螺栓群并列布置：7行；行間距120mm；3列；列間距120mm；螺栓群列邊距：50mm，行邊距50mm螺栓受剪面?zhèn)€數(shù)為2個連接板材料類型為Q235螺栓抗剪承載力：Nvb=0.9knfμP=0.9×1×2×0.45×155=125.55kN計算右上角邊緣螺栓承受的力：Nv=V/21=95/21=4.524kNNh=0kN螺栓群對中心的坐標平方和：S=∑x^2+∑y^2=1411200mm^2Nmx=0kNNmy=0kNN=[(|Nmx|+|Nh|)^2+(|Nmy|+|Nv|)^2]^0.5=[(0+0)^2+(0+4.524)^2]^0.5=4.524kN≤125.55/0.75=167.4kN，滿足3螺栓群構(gòu)造檢查列邊距為50，最小限值為33，滿足！列邊距為50，最大限值為88，滿足！外排列間距為120，最大限值為176，滿足！中排列間距為120，最大限值為352，滿足！列間距為120，最小限值為66，滿足！行邊距為50，最小限值為44，滿足！行邊距為50，最大限值為88，滿足！外排行間距為120，最大限值為176，滿足！中排行間距為120，最大限值為352，滿足！行間距為120，最小限值為66，滿足！六.腹板連接板計算1連接板受力計算控制工況：同腹板螺栓群(內(nèi)力計算參上)2連接板承載力驗算連接板剪力：Vl=Vz=95kN為地震組合工況，取板件γRE=0.75采用一樣的兩塊連接板連接板截面寬度為：Bl=820mm連接板截面厚度為：Tl=20mm連接板材料抗剪強度為：fv=120N/mm^2連接板材料抗拉強度為：f=205N/mm^2連接板全面積：A=Bl*Tl*2=820×20×2×10^-2=328cm^2開洞總面積：A0=7×24×20×2×10^-2=67.2cm^2連接板凈面積：An=A-A0=328-67.2=260.8cm^2連接板凈截面平均剪應(yīng)力計算：τ=Vl/An=95/260.8×10=3.643N/mm^2≤fv/γRE=120/0.75=160N/mm^2，滿足！連接板凈截面正應(yīng)力計算：按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》8.1.1公式計算:σ=Nl/An+Ml/Wn=(0/260.8)×10+0/3537801.886×106=0N/mm^2≤f/γRE=205/0.75=273.333，滿足！七.梁柱角焊縫驗算1角焊縫受力計算控制工況：組合工況1，Nx=0kN；Vz=95kN；My=(-130)kN·m采用常用設(shè)計方法，翼緣承擔全部截面彎矩腹板承擔彎矩：Mw=0kN·m2角焊縫承載力驗算角焊縫和對接焊縫各承擔一半的內(nèi)力焊縫受力：N=Nw=0kN；V=47.5kN；M=0kN·m為地震組合工況，取連接焊縫γRE=0.75焊腳高度：hf=6mm角焊縫有效焊腳高度：he=0.7×6=4.2mm雙側(cè)焊縫，單根計算長度：lf=820-2×6=808mm強度設(shè)計值：f=160N/mm^2A=2*lf*he=2×808×4.2=6787.2mm^2τ=V/A=47.5/67.872×10=6.998N/mm^2綜合應(yīng)力：σ=τ=6.998N/mm^2≤160/0.75=213.333N/mm2，滿足3角焊縫構(gòu)造檢查角焊縫連接板最大厚度：Tmax=20mm構(gòu)造要求最小焊腳高度：hfmin=6mm≤6mm，滿足！八.梁腹凈截面承載力驗算1梁腹凈截面抗剪驗算控制工況：組合工況1，Vz=95kN為地震組合工況，取抗震承載力調(diào)整系數(shù)γRE=0.75腹板凈高：h0=1000-25-25-7×24=782mm腹板剪應(yīng)力：τ=V/(h0*Tw)=95000/(782×20)=6.074≤170/0.75=226.667N/mm2，滿足2梁腹凈截面抗彎驗算無偏心彎矩作用，抗彎應(yīng)力為0，滿足！九.框架梁下翼緣穩(wěn)定驗算以下計算將節(jié)點內(nèi)力換算至梁截面坐標系繞梁截面主軸彎矩Mx=(-130)kN·m；根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》GB50017-20176.2.7條l=18000/2=9000mmhw=1000-25-25=950mmγ=b1/tw×[(b1×t1)/(hw×tw)]0.5=300/20×[(300×25)/(950×20)]0.5=9.424ψ1=0.5×[(5.436×γ×hw2/l2)+l2/(5.436×γ×hw2)]=0.5×[(5.436×9.424×9502/90002)+90002/(5.436×9.424×9502)]=1.161σcr=[3.46b1×t13+hw×tw3×(7.27γ+3.3)×ψ1]×E/[hw2×(12b1×t1+1.78hw×tw)]=[3.46×300×253+950×203×(7.27×9.424+3.3)×1.161]×206000/[9502×(12×300×25+1.78×950×20)]=1198.372N/mm2λn,b=(fy/σcr)0.5=(345/1198.372)0.5=0.537＞0.45,需驗算框架梁下翼緣穩(wěn)定性。λe=π×λn,b(E/fy)0.5=3.14×0.537(206000/345)0.5=41.19查《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》GB50017-2017附錄D表D.0.2得ψd=0.857Mx/(ψd×W1x×f)=130000000/(0.857×10053833.671×295)=0.0512≤1.0,滿足要求。十.錨件群驗算1錨件群受力計算控制工況：組合工況1，Nx=0kN；Vz=95kN；My=(-130)kN·m以下計算將節(jié)點內(nèi)力換算至錨件群坐標系Y向剪力：Vy=95kN繞X軸彎矩：Mx=130kN·m錨板上錨筋總個數(shù)為28個錨筋總面積：A=28×π×(0.5×16)^2/100=56.297cm^2根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010（2015年版）,錨筋的抗拉強度設(shè)計值fy不應(yīng)大于300N/mm2錨筋抗拉強度設(shè)計值：fy=300N/mm2X方向錨筋排數(shù)的影響系數(shù)：αrx=0.85Y方向錨筋排數(shù)的影響系數(shù)：αry=0.85錨筋的受剪承載力系數(shù)αv=(4.0-0.08*d)*(fc/fy)0.5=(4.0-0.08×16)×(14.3/300)^0.5=0.594錨板的彎曲變形折減系數(shù)αb=0.6+0.25×20/16=0.912沿X向最外層錨筋中心間距Zx=300mm沿Y向最外層錨筋中心間距Zy=900mm按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010（2015年版）公式9.7.2-1計算：A1min=Vy/(αry*αv*fy)+Mx/(1.3*αry*αb*fy*Zy)=95/(0.85×0.594×300)×10+130×10^3/(1.3×0.85×0.912×300×900)×10=11.049cm^2按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010（2015年版）公式9.7.2-2計算：A2min=N/(0.8*αb*fy)+Mx/(0.4*αry*αb*fy*Zy)×10=130×10^3/(0.4×0.85×0.912×300×900)×10=15.519cm^2根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010（2015年版）11.1.9條，考慮地震作用的預(yù)埋件，錨筋截面面積增大25%故取錨筋截面面積為：As=1.25*max(A1min，A2min)=19.399cm^2則截面承載力為：F=As*fy=19.399×10^2×300=581967.931N=581.968kN根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010（2015年版）表11.1.6注釋，考慮地震組合，取承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE=1實際允許承載力值為：Fu=A*fy=56.297×102×300=1688.92×10^3N=1688.92kN則有：F<Fu，滿足！2錨板錨件群構(gòu)造檢查錨固長度限值計算：