钢结构节点计算书.xls

1、梁柱节点端头板计算（边柱顶）一、已知条件：弯矩M265 kN.m轴力N55 kN剪力T88 kN梁截面型号：H550 x200 x6x8梁高h550 mm翼板宽bf200 mm腹板厚tw6 mm翼板厚tf8 mm梁材质：Q345抗拉强度ft310 N/mm2抗剪强度fv180 N/mm2端头板材质：Q345抗拉强度f310 N/mm2端头板高H750 mm端头板宽B200 mm选用高强螺栓型号：M22/10.9级高强螺栓预拉力Tt190 kN高强螺栓设计拉力Tp=0.8*TtTp=0.8*189.97152 kN外排螺栓中心与翼板距离ef50 mm两螺栓中心间距e100 mm两螺栓中心至腹板距

2、离ew46 mm翼板内与梁中性轴间螺栓排数n2第一排螺栓与梁中性轴间距EF1140 mm第二排螺栓与梁中性轴间距EF2210 mm第三排螺栓与梁中性轴间距EF30 mm二、高强螺栓最大拉力验算：梁截面惯性矩II=(200*5503-(200-6)*(550-2*8)3)/12311164919 mm4梁截面抗弯模量=2*I/hW=2*311164919/5501131509 mm3梁所能承受最大弯矩的一半MM=1131509*310/2/106175 kN.m最外排螺栓每颗所受拉力Nt132 kN=Max(M,M)*(h/2+ef)/(4*(h/2+ef)+EF1+EF2.)+N/(4*(n+

3、1)=265*(0.55/2+0.05)/(4*(0.55/2+0.05)2+0.142+0.212)+55/(4*(2+1)结论：Nt0.8*Tt=151.976，故满足要求三、高强螺栓抗剪验算：单个螺栓所承受的剪力Vt=T/(4*(n+1)=88/(4*(2+1)7.3 kN单个螺栓抗剪承载力设计值V=0.94*(n+1)*Tp-1.25*Nt399.9 kN结论：满足Vt=SQRT(6*ef*ew*Nt/(ew*B+2*ef*(ef+ew)*f)17.7 mm=SQRT(6*50*46*132*1000/(46*200+2*50*(50+46)*310)确定端头板厚t18 mm梁柱节点端

4、头板计算（中柱顶）一、已知条件：弯矩M277 kN.m轴力N20 kN剪力T75 kN梁截面型号：H750 x174x7x9梁高h750 mm翼板宽bf174 mm腹板厚tw7 mm翼板厚tf9 mm梁材质：Q235抗拉强度ft215 N/mm2抗剪强度fv125 N/mm2端头板材质：Q235抗拉强度f215 N/mm端头板高H870 mm端头板宽B200 mm选用高强螺栓型号：M16/10.9级高强螺栓预拉力Tt100 kN高强螺栓设计拉力Tp=0.8*TtTp=0.8*100.4880 kN外排螺栓中心与翼板距离ef55 mm两螺栓中心间距e100 mm两螺栓中心至腹板距离ew45 mm

5、翼板内与梁中性轴间螺栓排数n2第一排螺栓与梁中性轴间距EF1138 mm第二排螺栓与梁中性轴间距EF2263 mm第三排螺栓与梁中性轴间距EF30 mm二、高强螺栓最大拉力验算：梁截面惯性矩II=(174*7503-(174-7)*(750-2*9)3)/12658748412 mm4梁截面抗弯模量=2*I/hW=2*658748412/7501756662 mm3梁所能承受最大弯矩的一半MM=1756662*215/2/106189 kN.m最外排螺栓每颗所受拉力Nt111 kN=Max(M,M)*(h/2+ef)/(4*(h/2+ef)+EF1+EF2.)+N/(4*(n+1)=277*(

6、0.75/2+0.055)/(4*(0.75/2+0.055)2+0.1382+0.2632)+20/(4*(2+1)结论：Nt0.8*Tt=80.384，故不满足要求，需重新设计！三、高强螺栓抗剪验算：单个螺栓所承受的剪力Vt=T/(4*(n+1)=75/(4*(2+1)6.3 kN单个螺栓抗剪承载力设计值V=0.94*(n+1)*Tp-1.25*Nt188.0 kN结论：满足Vt=SQRT(6*ef*ew*Nt/(ew*B+2*ef*(ef+ew)*f)19.6 mm=SQRT(6*55*45*111*1000/(45*200+2*55*(55+45)*215)确定端头板厚t20 mm梁梁

7、节点端头板计算一、已知条件：弯矩M132 kN.m轴力N40 kN剪力T7 kN梁截面型号：H400 x200 x6x8梁高h400 mm翼板宽bf200 mm腹板厚tw6 mm翼板厚tf8 mm梁材质：Q345抗拉强度ft310 N/mm2抗剪强度fv180 N/mm2端头板材质：Q345抗拉强度f310 N/mm2端头板高H600 mm端头板宽B200 mm选用高强螺栓型号：M20/10.9级高强螺栓预拉力Tt157 kN高强螺栓设计拉力Tp=0.8*TtTp=0.8*157126 kN外排螺栓中心与翼板距离ef50 mm两螺栓中心间距e100 mm两螺栓中心至腹板距离ew46 mm翼板内

8、与梁中性轴间螺栓排数n1第一排螺栓与梁中性轴间距EF1125 mm第二排螺栓与梁中性轴间距EF20 mm第三排螺栓与梁中性轴间距EF30 mm二、高强螺栓最大拉力验算：梁截面惯性矩II=(200*4003-(200-6)*(400-2*8)3)/12151259819 mm4梁截面抗弯模量=2*I/hW=2*151259819/400756299 mm3梁所能承受最大弯矩的一半MM=756299*310/2/106117 kN.m最外排螺栓每颗所受拉力Nt111 kN=Max(M,M)*(h/2+ef)/(4*(h/2+ef)2+EF12+EF22.)+N/(4*(n+1)=132*(0.4/

9、2+0.05)/(4*(0.4/2+0.05)2+0.1252)+40/(4*(1+1)结论：Nt0.8*Tt=125.6，故满足要求三、高强螺栓抗剪验算：单个螺栓所承受的剪力Vt=T/(4*(n+1)=7/(4*(1+1)0.9 kN单个螺栓抗剪承载力设计值V=0.94*(n+1)*Tp-1.25*Nt215.1 kN结论：满足Vt=SQRT(6*ef*ew*Nt/(ew*B+2*ef*(ef+ew)*f)16.2 mm=SQRT(6*50*46*111*1000/(46*200+2*50*(50+46)*310)确定端头板厚t17 mm刚架柱柱脚节点计算一、已知条件：压力NkN拔力F90

10、kN剪力T73 kN柱脚截面型号：H400 x250 x8x123柱高h400 mm翼板宽bf250 mm腹板厚tw8 mm翼板厚tf12 mm柱底板材料Q345钢筋抗拉强度设计值fy310 N/mm2输入锚栓型号M24锚栓材料Q235锚栓数目4短柱混凝土标号C25短柱长度L800 mm短柱宽度W500 mm二、底板边缘受弯计算计算柱底板长D450 mm计算柱底板宽B300 mm计算m=(D-0.95*h)/2=(450-0.95*400)/235 mm计算n=(B-0.8*bf)/2=(300-0.8*250)/250 mm计算底板压应力Fp=N/(B*D)=*1000/(300*450)0

11、 N/mm2柱底板面积A1=D*B=300*450135000 mm2混凝土短柱面积A2=W*L=500*800400000 mm2混凝土抗压强度fc11.9 N/mm2混凝土短柱承压强度Fb=0.35*fc*SQRT(A2/A1)=0.35*11.9*SQRT(400000/135000)7.17 N/mm2结论：FbFp故满足计算板厚t=MAX(m,n)*SQRT(3*Fp/(0.75*fy)=50*SQRT(3*0/(0.75*310)0 mm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)=(250-8)/(2*(400/2-12)0.644x1=

12、3*(bf-tw)*fp=3*(250-8)2*00 x2=4*(1+3.2*q1)*0.75*fy=4*(1+3.2*0.6443)*0.75*3101725计算板厚t=SQRT(x1/x2)=SQRT(0/1725)0四、确定底板厚t16 mm五、锚栓抗拉检验锚栓拉应力=F/A=90*1000/(3.14*242/4*4)49.8 N/mm2结论：0.4N，底板需加抗剪键刚架柱柱脚节点计算（节点中柱）一、已知条件：压力N153 kN拔力F30 kN剪力T20 kN柱脚截面型号：H350 x270 x8x103柱高h350 mm翼板宽bf270 mm腹板厚tw8 mm翼板厚tf10 mm柱底

13、板材料Q345钢筋抗拉强度设计值fy310 N/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L700 mm短柱宽度W550 mm二、底板边缘受弯计算计算柱底板长D500 mm计算柱底板宽B350 mm计算m=(D-0.95*h)/2=(500-0.95*350)/283.75 mm计算n=(B-0.8*bf)/2=(350-0.8*270)/267 mm计算底板压应力Fp=N/(B*D)=153*1000/(350*500)0.874 N/mm柱底板面积A1=D*B=350*500175000 mm混凝土短柱面积A2=W*L=550*700385000 mm混凝

14、土抗压强度fc14.3 N/mm混凝土短柱承压强度Fb=0.35*fc*SQRT(A2/A1)=0.35*14.3*SQRT(385000/175000)7.42 N/mm结论：FbFp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)9 mm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*(bf-tw)*fp=3*(270-8)2*0.874179985x2=4*(1+3.2*q1)*0.75*fy=4*(1+3.2*0.7943)*0.75*3102420计算板厚t=SQRT(x1/x2)=SQRT(179985/2420)9四、确定底板厚t16 mm五、锚栓抗拉检验锚栓拉应力=F/A=30*1000/(3.14*242/4*4)16.6 N/mm结论：fy 故满足六、抗剪键设置T0.4N,底板无需加抗剪键