主次梁连接节点设计
由于所有的次梁截面都相同,选取荷载较大的次梁节点进行验算。
楼面荷载
Vmax=1.2VG+1.4VQ
=1.2⨯29.085+1.4⨯26.25 =71.65kN
屋面荷载
Vmax=1.2VG+1.4VQ
=1.2⨯34.335+1.4⨯3.75 =46.45kN
设计指标:
所以选取最大的楼面荷载进行计算,Vmax=71.65kN。
主次梁连接为铰接,腹板连接采用8.8级M20高强螺栓,采用摩擦型连接,摩擦面采用喷砂处理,μ=0.45,P=125kN,连接板双面连接(nf=2)。 次梁腹板:t=6.5mm,f=215N/mm2,fv=125N/mm2;
焊缝:角焊缝ffw=160N/mm2。
设计假定:
次梁梁端剪力:V=71.65kN。
设计计算:
1) 螺栓布置
安装缝隙f=15mm,切角b=25mm,主次梁间隙d=10mm。
螺栓至连接板端部的距离b≥2d0=2⨯22=44mm,取c=45mm;螺栓至连接板边缘的距离d≥1.5d0=33mm,取d=35mm;螺栓间距c≥3d0=66mm,取c=70mm。
2) 螺栓抗剪验算
单个螺栓受剪承载力设计值为:(双连接板nf=2)
b NV=αRnfμP=0.9⨯2⨯0.45⨯125=101.25kN
由剪力确定所需的螺栓数为:
n=V71.65==0.7,取n=3,双排布置。 bNV101.25
剪力作用的偏心距为:
199+10+35=144.5mm e=2
螺栓群所承担的弯矩为:
Me=Ve=71.65⨯144.5⨯10-3=10.35kN·m
在梁端剪力作用下单个螺栓所受的剪力为:
V71.65=23.88kN NV==n3
在偏心弯矩Me=Ve作用下,边行受力最大的一个高强度螺栓所受的剪力为:
Meymax10.35⨯103⨯70 NM===73.93kN 22y2⨯70i
在剪力和偏心弯矩共同作用下,边行受力最大的一个高强螺栓所受的剪力为: Nmax=(NV)2+(NM)2
=.352+23.882
=26.03kN
V
满足要求。
3) 主梁加劲肋厚度
tc=tw=6.5mm,取t=7mm>bs/15=(199-10)/(2⨯15)=6.3mm(满足要求) tc=7mm>a/12=70/12=5.83mm(满足要求)
4) 主梁加劲肋的连接焊缝计算
按构造要求hf:
hmin=1.5max=1.5max(7,9,14)=5.6mm(加劲肋与柱梁腹板、翼缘相连) hmax=1.2tmin=1.2min(7,9,14)=1.2⨯7=8.4mm
角焊缝尺寸取hf=6mm。
验算焊缝强度:
焊缝长度:
lf=h主梁-2(tf1+b)=496-2⨯(14+25)=418mm
lw=lf-2hf=418-2⨯6=406mm>60hf=360mm
Ww=2⨯20.7hflw12
60.7⨯6⨯4026=2⨯=2307.47mm03 6
角焊缝正应力:
σM
fMe10.35⨯106===44.85N/mm2 Ww230770.4
角焊缝剪应力:
V71.65⨯103
τ===21N/mm2 2⨯0.7hflw2⨯0.7⨯6⨯406V
f
角焊缝折算应力:(放大系数β=1.22)
σM
2 σ=(f)2+(τV
f) βffz
44.852)+212
1.22
=42.34N/mm2
满足要求。
5) 连接板计算
每块连接板净截面惯性矩:(下列式中,t为连接板厚度)
3th132303t223
22Ins=-∑(td-(t+2⨯22⨯702t)=797429t 0+td0yi)=12121212
每块连接板净截面面积:
Ans=t(h2-nd0)=t(230-3⨯22)=164t 连接板净截面模量:
Wns=Ins797429t==6934t 0.5h20.5⨯230
抗剪承载力求t:
V71.65⨯103
τ==≤125 2Ans2⨯164t
主次梁连接节点设计
由于所有的次梁截面都相同,选取荷载较大的次梁节点进行验算。
楼面荷载
Vmax=1.2VG+1.4VQ
=1.2⨯29.085+1.4⨯26.25 =71.65kN
屋面荷载
Vmax=1.2VG+1.4VQ
=1.2⨯34.335+1.4⨯3.75 =46.45kN
设计指标:
所以选取最大的楼面荷载进行计算,Vmax=71.65kN。
主次梁连接为铰接,腹板连接采用8.8级M20高强螺栓,采用摩擦型连接,摩擦面采用喷砂处理,μ=0.45,P=125kN,连接板双面连接(nf=2)。 次梁腹板:t=6.5mm,f=215N/mm2,fv=125N/mm2;
焊缝:角焊缝ffw=160N/mm2。
设计假定:
次梁梁端剪力:V=71.65kN。
设计计算:
1) 螺栓布置
安装缝隙f=15mm,切角b=25mm,主次梁间隙d=10mm。
螺栓至连接板端部的距离b≥2d0=2⨯22=44mm,取c=45mm;螺栓至连接板边缘的距离d≥1.5d0=33mm,取d=35mm;螺栓间距c≥3d0=66mm,取c=70mm。
2) 螺栓抗剪验算
单个螺栓受剪承载力设计值为:(双连接板nf=2)
b NV=αRnfμP=0.9⨯2⨯0.45⨯125=101.25kN
由剪力确定所需的螺栓数为:
n=V71.65==0.7,取n=3,双排布置。 bNV101.25
剪力作用的偏心距为:
199+10+35=144.5mm e=2
螺栓群所承担的弯矩为:
Me=Ve=71.65⨯144.5⨯10-3=10.35kN·m
在梁端剪力作用下单个螺栓所受的剪力为:
V71.65=23.88kN NV==n3
在偏心弯矩Me=Ve作用下,边行受力最大的一个高强度螺栓所受的剪力为:
Meymax10.35⨯103⨯70 NM===73.93kN 22y2⨯70i
在剪力和偏心弯矩共同作用下,边行受力最大的一个高强螺栓所受的剪力为: Nmax=(NV)2+(NM)2
=.352+23.882
=26.03kN
V
满足要求。
3) 主梁加劲肋厚度
tc=tw=6.5mm,取t=7mm>bs/15=(199-10)/(2⨯15)=6.3mm(满足要求) tc=7mm>a/12=70/12=5.83mm(满足要求)
4) 主梁加劲肋的连接焊缝计算
按构造要求hf:
hmin=1.5max=1.5max(7,9,14)=5.6mm(加劲肋与柱梁腹板、翼缘相连) hmax=1.2tmin=1.2min(7,9,14)=1.2⨯7=8.4mm
角焊缝尺寸取hf=6mm。
验算焊缝强度:
焊缝长度:
lf=h主梁-2(tf1+b)=496-2⨯(14+25)=418mm
lw=lf-2hf=418-2⨯6=406mm>60hf=360mm
Ww=2⨯20.7hflw12
60.7⨯6⨯4026=2⨯=2307.47mm03 6
角焊缝正应力:
σM
fMe10.35⨯106===44.85N/mm2 Ww230770.4
角焊缝剪应力:
V71.65⨯103
τ===21N/mm2 2⨯0.7hflw2⨯0.7⨯6⨯406V
f
角焊缝折算应力:(放大系数β=1.22)
σM
2 σ=(f)2+(τV
f) βffz
44.852)+212
1.22
=42.34N/mm2
满足要求。
5) 连接板计算
每块连接板净截面惯性矩:(下列式中,t为连接板厚度)
3th132303t223
22Ins=-∑(td-(t+2⨯22⨯702t)=797429t 0+td0yi)=12121212
每块连接板净截面面积:
Ans=t(h2-nd0)=t(230-3⨯22)=164t 连接板净截面模量:
Wns=Ins797429t==6934t 0.5h20.5⨯230
抗剪承载力求t:
V71.65⨯103
τ==≤125 2Ans2⨯164t