H型钢梁等强度拼接计算
H型钢梁等强连接计算
H型钢梁等强连接计算
项目名称：构件编号：材质fy Hb Bb twb tFb r 单翼缘截面螺栓数nFP
235
6002201219242腹板截面螺栓数nwP
高强螺栓等级抗滑移系数μ翼缘螺栓直径df 腹板螺栓直径dw
A(mm2)I0b
410.90.45
22
22
1.56E+049.21E+08
f
fv Nvbf Nvbw dFb
dwb 腹板螺栓间距D
205
120
153.9153.923.5
23.5
71
Inb Wnb Anwb 单侧单翼缘
螺栓总数nFb 单侧腹板螺栓总数nwb 翼缘外侧连接板厚t1
翼缘内侧连
接板宽b
7.63E+082.54E+065616
681272
翼缘内侧连接板厚t2
腹板连接板高h 腹板连接板厚t3
18307
12
连接节点抗震验算梁翼缘抗震设计强度梁腹板震设计强度净截面面积
fay fu
fay fu 单侧Anf Anw
225375
23537541335616
翼缘外侧板尺寸螺栓面积与极限强度
t1Bb
fay fu An1Ae fub
14220
23537524223031040
xxx电厂主厂房钢结构详图A-FB-4-1。
梁的等强拼接节点计算(13~19)
等强度设计法计算梁的拼接接点设计型号H900x300x20x25工字钢梁高h=900mm工字钢腹板厚t w=20mm f=295f V=工字钢上翼缘宽b1=300mm工字钢上翼缘厚t f1=25mm f=265f V=工字钢下翼缘宽b2=300mm工字钢下翼缘厚t f2=25mm f=265f V=工字钢腹板高度h w=850mm截面面积A0b=32000mm2中和轴位置h1=450mm h2=450惯性矩I0x b=3895416667mm4截面抵抗矩W0x1b=8656481.481mm3W0x2b=8656481腹板连接板的高度h wm=680mm初定螺栓型号:M24P=180KN孔径26接触面处理方法:μ=0.4传力摩擦面个数:n=22.拼接连接计算1) 梁单侧翼缘和腹杆的净截面面积估算和相应的连接螺栓数目估算:a=6375mm2净截面面积估算:Anf1A nf2a=6375mm2A nw a=14450mm2连接螺栓估算:采用n fb1a=11.7317708316n fb2a=11.7317708316n wb a=17.05902778162)翼缘外侧拼接连接板的厚度t11=15.5mm20(-18x300x1160)t12=15.5mm20(-18x300x1160)翼缘内侧拼接连接的宽度b为:b1=140mm120b2=140mm120翼缘内侧拼接连接板厚度:t21=19.625mm25(-20x120x1160)t22=19.625mm25(-20x120x1160)腹板两侧拼接连接板的厚度,t3=13.5mm16(-14x190x670)3)梁的截面特性(1)梁上的螺栓孔截面惯性矩:I rR b=637802013.3mm4(2)扣除螺栓孔后的净截面惯性矩:I nx b=3257614653mm4(3)梁的净截面抵抗矩:W nx b=7239143.674mm3(4)梁单侧翼缘的净截面面积A nF b=4900mm2(5)梁腹板的净截面面积A nw b=12320mm24)梁的拼接连接按等强设计法的设计内力值弯矩M n b=1918373074N*mm剪力V n b=2094400N5)校核在初开始估计的螺栓数目n fb1a=15.22518312<16ok!n fb2a=15.22518312<16ok!n wb=14.54444444<16ok!6)拼接连接板的校核(1)净截面面积的校核单侧翼缘拼接连接板的净截面面积A oF PL=7320>4900ok!腹板拼接连接板的净截面面积A oW PL=15104>12320ok!(2)拼接连接板刚性的校核拼接连接板的毛截面惯性矩I ox PL=4399335333cm4拼接连接板上的螺栓孔截面惯性矩I xR PL=984164237.3cm4拼接连接板扣除螺栓孔后的净截面惯性矩I nx PL=3415171096cm4拼接连接板的净截面抵抗矩W nx PL=7266321.481>7239144ok!7)按抗震设计要求对拼接连接节点的最大承载力的校核(1)梁的全塑性弯矩M px b=1821875000N*mm(2)拼接连接节点的最大承载力的校核对弯矩梁翼缘拼接连接般的净截面抗拉最大承载力的相应最大弯矩M u1=3013358000梁翼缘连接高强度螺栓的抗剪最大承载力的相应最大弯矩M u2=6617520000梁翼缘板的边端截面抗拉最大承载力的相应最大弯矩M u3=8225000000> 3.01E+09翼缘拼接连接板边端截面抗拉最大承载力的相应最大弯矩M u4=14673400000> 3.01E+09M u=3013358000> 2.19E+09ok!对剪力梁腹板净截面面积的抗剪最大承载力:V u1=3343088.999梁腹板拼接连接板净截面面积的抗剪最大承载力:V u2=4098540.279>3343089腹板连接高强度螺栓的抗剪最大承载力V u3=7562880>3343089V u=3343088.999>249309.2ok!(3)螺栓孔对梁截面的削弱校核梁的毛截面面积A0=32000mm2螺栓孔的削弱面积:A R=6760mm2螺栓孔对梁截面的削弱率μr=21%<25%ok!170 155 155。
梁的等强拼接节点计算(3)
等强度设计法计算梁的拼接接点设计型号H450x300x10x20工字钢梁高h=450mm工字钢腹板厚t w=10mm f=310f V=工字钢上翼缘宽b1=300mm工字钢上翼缘厚t f1=20mm f=295f V=工字钢下翼缘宽b2=300mm工字钢下翼缘厚t f2=20mm f=295f V=工字钢腹板高度h w=410mm截面面积A0b=16100mm2中和轴位置h1=225mm h2=225惯性矩I0x b=612534166.7mm4截面抵抗矩W0x1b=2722374.074mm3W0x2b=2722374腹板连接板的高度h wm=340mm初定螺栓型号:M22(腹板)P=180KN孔径23.5M22(翼缘) P=180KN孔径23.5接触面处理方法:μ=0.4传力摩擦面个数:n=22.拼接连接计算1) 梁单侧翼缘和腹杆的净截面面积估算和相应的连接螺栓数目估算:a=5100mm2净截面面积估算:Anf1A nf2a=5100mm2A nw a=3485mm2连接螺栓估算:采用n fb1a=10.4479166712n fb2a=10.4479166712n wb a= 4.3562542)翼缘外侧拼接连接板的厚度t11=13mm22(-22x450x840)t12=13mm22(-22x450x840)翼缘内侧拼接连接的宽度b为:b1=145mm130b2=145mm130翼缘内侧拼接连接板厚度:t21=15.53846154mm25(-25x220x840)t22=15.53846154mm25(-25x220x840)腹板两侧拼接连接板的厚度,t3=7.029411765mm12(-18x190x840)3)梁的截面特性(1)梁上的螺栓孔截面惯性矩:I rR b=94528926.25mm4(2)扣除螺栓孔后的净截面惯性矩:I nx b=518005240.4mm4(3)梁的净截面抵抗矩:W nx b=2302245.513mm3(4)梁单侧翼缘的净截面面积A nF b=4120mm2(5)梁腹板的净截面面积A nw b=1985mm24)梁的拼接连接按等强设计法的设计内力值弯矩M n b=679162426.3N*mm剪力V n b=357300N5)校核在初开始估计的螺栓数目n fb1a=10.96838544<12ok!n fb2a=10.96838544<12ok!n wb= 2.48125<4ok!6)拼接连接板的校核(1)净截面面积的校核单侧翼缘拼接连接板的净截面面积A oF PL=8682>4120ok!腹板拼接连接板的净截面面积A oW PL=7032>1985ok!(2)拼接连接板刚性的校核拼接连接板的毛截面惯性矩I ox PL=1055531767cm4拼接连接板上的螺栓孔截面惯性矩I xR PL=473665984.3cm4拼接连接板扣除螺栓孔后的净截面惯性矩I nx PL=581865782.3cm4拼接连接板的净截面抵抗矩W nx PL=2355731.912>2302246ok!7)按抗震设计要求对拼接连接节点的最大承载力的校核(1)梁的全塑性弯矩M px b=810955000N*mm(2)拼接连接节点的最大承载力的校核对弯矩梁翼缘拼接连接般的净截面抗拉最大承载力的相应最大弯矩M u1=1756321380梁翼缘连接高强度螺栓的抗剪最大承载力的相应最大弯矩M u2=2439028800梁翼缘板的边端截面抗拉最大承载力的相应最大弯矩M u3=2425200000> 1.76E+09翼缘拼接连接板边端截面抗拉最大承载力的相应最大弯矩M u4=5642538000> 1.76E+09M u=1756321380>8.92E+08ok!对剪力梁腹板净截面面积的抗剪最大承载力:V u1=538638.9336梁腹板拼接连接板净截面面积的抗剪最大承载力:V u2=1908165.734>538638.9腹板连接高强度螺栓的抗剪最大承载力V u3=1890720>538638.9V u=538638.9336>87853.46ok!(3)螺栓孔对梁截面的削弱校核梁的毛截面面积A0=16100mm2螺栓孔的削弱面积:A R=2820mm2螺栓孔对梁截面的削弱率μr=18%<25%ok!180 170 170。
5.简支H型钢梁计算
简支H型钢梁计算表格使用及编制说明1.凡单元格内红色字体均为需要交互输入的数据。
当选中单元格时右侧出现向下箭头，则直接选择箭头菜单内的数字或字母。
2.适用范围：2.1力学模型：单向受弯的单跨简支梁，可用于各种钢结构平台、转运站及屋面等结构计算。
2.2计算类型：可用于不多于一组满布均布荷载和六组梁跨范围任意位置的集中荷载，每组荷载均包含一个恒载和一个活载。
3.计算内容：3.1荷载：一组满布均布荷载（应包含梁自身质量），荷载距离即为梁跨；六组集中荷载分别作用于梁跨范围的1～6点位，荷载距离按计算简图依次填入荷载表中。
3.2荷载组合：荷载按标准值和设计值分别计算，以用于正常使用极限状态下的挠度计算和承载力极限状态下的强度和稳定计算。
结构重要性系数取1；荷载效应组合的设计值则采用基本组合中由可变荷载效应控制的组合，其荷载分项系数和组合值系数取值如下：永久荷载分项系数1.2；可变荷载分项系数1.4。
3.3内力计算：分别计算出了梁端支座反力和跨中及六个集中力点位（共计七个点位）处永久荷载和可变荷载下的弯矩标准值，进而得出相应的标准值之和和设计值。
内力计算采用叠加原理进行，每一点位处的内力为七个荷载在该点位处的内力叠加得出。
3.4截面计算：3.4.1截面类型：实腹截面的热轧H型钢、双轴对称的焊接H型钢。
截面尺寸参数交互输入，其中r视情况填入实际数据或0，表格自动计算截面模量等参数。
3.4.2钢材类型：梁材质为Q235、Q345、Q390和Q420。
3.4.3抗弯强度计算：选择最大弯矩值进行截面抗弯强度计算，其截面塑性发展系数γx需要交互输入。
3.4.4抗剪强度计算：梁支座反力较大值即为截面最大剪力，用于截面抗剪强度计算。
3.4.5梁整体稳定计算：梁整体稳定计算需要交互输入梁侧向支点最大距离（即受压翼缘的自由长度）l1和梁整体稳定的等效临界弯矩系数βb。
βb按《钢结构设计规范》GB50017-2003附录B的要求取用。
H型钢柱拼接节点技术手册
. . . .H 型钢柱拼接节点技术手册柱与柱的拼接连接节点，抱负的状况应是设置在内力较小的位置。
但是，在现场从施工的难易和提高安装效率方面考虑，通常框架柱的拼接连接接头宜设置在框架梁上方1.3m 四周。
为了便于制造和安装，削减柱的拼接连接节点数目，一般状况下，柱的安装单元以三层为一根。
特大或特重的柱，其安装单元应依据起重、运输、吊装等机械设备的力量来确定。
H 型钢柱的拼接，其翼缘板的拼接主要有高强度螺栓+拼接板的双剪拼接、单剪拼接，或翼缘板直接承受完全焊透的坡口对接焊缝连接；腹板的拼接主要承受高强度螺栓+拼接板的双剪拼接。
我们常用的形式主要是：翼缘板拼接为承受完全焊透的坡口对接焊缝连接，腹板的拼接主要承受高强度螺栓+拼接板的双剪拼接。
其他形式下的各种拼接组合也会用到，计算时应当依据实际的拼接方式加以验算。
拼接节点的验算主要遵循《钢构造连接节点设计手册》〔其次版〕中的相关条文及规定。
通常状况下，作用于柱拼接节点处的内力有轴心压力、弯矩和剪力。
当拼接连接处的内力小于柱承载力设计值的一半时，从柱的连续性来衡量拼接连接节点的性能，其设计用内力应取柱承载力设计值的1/2。
. . . .非抗震设防的高层钢构造，当在拼接连接处不产生拉力，且被连接的柱端面经过铣平加工且严密结合时，其轴心压力和弯矩的25%分别由柱端面直接传递。
也就是说，符合上述要求的柱的拼接节点连接，可分别按轴心压力和弯矩的75%来计算，而剪力是不能通过柱端接触面传递的。
柱的拼接连接，对H 形截面柱其翼缘通常承受完全焊透的坡口对接焊缝连接，腹板承受高强度螺栓连接；也可全部承受高强度螺栓连接。
当承受高强度螺栓连接时，翼缘和腹板的拼接连接板应尽可能成对设置，而且两侧连接板的面积分布应尽可能与柱的截面相全都；在有弯矩作用的拼接连接节点中，拼接连接板的截面面积和截面抵抗矩均应大于母材的截面面积和截面抵抗矩。
柱的拼接连接，当承受完全焊透的坡口对接焊缝连接时，尚应实行以下措施。
H型钢支撑全栓拼接计算
，且 t 2 ≥10mm
t 1 b f +2t2(s 1 +2b 1 )-m f1 d 0 (t 1 +t 2 )= 86.2
cm2
2）腹板连接板：
h 3 ＝（m w －1）s 2 ＋2b 2 ＝ 230
mm
t3≥t w h w ／2h 3 ＋1＝ 9
mm
t 3 ≥(h w － m w d 0 ) t w ／2(h 3 － m w d 0 )= 8
n f1 =n 1 ／m f1 ＝ 4.00
n 2 ≥1.06min{N w ,N nw } ／1.0N v b = 6.0
取 n2= 9
（系数1.06为节点与构件抗震调整系数比0.85/0.80＝1.06）
（系数1.0为根据《钢结构设计规范》7.2.4条算得的折减系数）
腹板螺栓列数：
4、拼接连接板计算
1）翼缘连接板：
外侧连接板厚 t1≥0.5t f ＋2＝ 15
取 t 1 = 16
mm
内侧连接板的宽度 b 2 ＝ 120 内侧连接板厚 t 2 ≥t f b f /4b 2 ＋3＝ 19
取 t 2 = 20
mm
拼
接板等强
验算：
n w =n 2 ／m w ＝ 3.00
mm
，且 t 1 ≥8mm
mm
mm
一个螺栓抗剪承载力设计值：
N v b =0.9n f μ P= 125.6
kN
二、设计计算
1、支撑截面特性
1）截面面积：
A f1 =t f b f = 75.0
cm2
A w =t w h w = 35.0
cm2
A = 2A f ＋A w = 185.0 cm2
H型钢对接检算
H型钢对接检算XX线KXXXXXX框架桥顶进采用纵横抬梁法加固线路，因桥位处在马尚站东咽喉道岔区，横抬梁一次穿不到位，在顶进前需进行加长H型钢，H型钢采用对接，在H型钢腹板两侧加设2.5cm厚钢板和36C型槽钢，采用直径22mm螺栓进行连接，因对接需在H型钢上钻眼，对H型钢具有破坏性，为保证下次再利用或再进行对接连接，建议对钻眼间距、直径等参数进行规范。
具体建议尺寸见《对接示意图》。
受力检算：H型钢规格：HW400*408，H型钢惯性矩：I x=71100cm4，W x=3560cm3，36C 型槽钢：I x=13429.4cm4，W x=746.1cm3。
H型钢接头连接后截面特性参数：I xz，W xz钢板参数：钢板宽34cm，厚2.5cmI x1= b*h3/12=2.5*343/12=8188 cm4W x1=b*h2/6=2.5*342/6=481 cm3，Ixz=13429.4*2+8188*2=43235 cm4，Wxz=746.1*2+481*2=2454cm3H型钢对接按照每隔一根对接一根的办法处理，型钢间距仍按0.6m/根。
原桥设计跨度因挑檐增加加强钢筋，跨度减小，实际最大跨度为：L=10.3-1.5-0.3+0.5=9m，（1）顶进时H型钢横抬梁最大跨度受力检算：桥长51.464米,线路荷载因线路上为道岔，不能进行扣轨分配，所以按轴重均布分配，即支点受力p1=22/1.5=14.67t/m。
冲击系数：按限速35km/h，根据《铁路桥涵设计基本规范》和《铁路工务技术手册》确定：1+u=1+28/（40+L）×35/60=1+28/（40+9）×35/60=1.345,考虑线路自重、H 型钢等静载按2t/m,则P2=(14.67+2)×1.345=22.42t 。
H 型钢间距按0.6m ，对接H 型钢按隔一接一，H 型钢按1.2m 进行两根进行检算，则在两根H 型钢上所受力P=22.42*0.6*2= 26.904t,所受力均布分配在2.5m 长的枕木上，然后传至H 型钢上，即在长2.5m 范围内均布荷载q=26.904/2.5=10.76t/m设箱涵在顶进过程中有以下几种不利情况：二股线一股线第一种情况弯矩计算：9*R1=10.76*2.5*4.5+10.76*0.75*0.75/2R1=13.79t跨中弯矩：M1=13.79*4.5-10.76*1.25*1.25/2=53.63t ·m2、顶进时第一、二股线路中心移至H 型钢跨中（如图所示）弯矩计算：9*R1=10.76*2.5*(4.5+1.25+1.25)+10.76*2.5*(1.25+0.75)R1=242.1/9=26.9t跨中弯矩：M2=26.9*4.5-10.76*2.5*2.5=53.8t ·m3、顶进时第二股线路移至H型钢跨中（如图所示）弯矩计算：(一)当支点为简支，支点前后悬空：9*R1=10.76*2.5*(9+0.5)+10.76*2.5*4.5-10.76*2.5*0.5R1=363.15/9=40.35t跨中弯矩：M1=40.35*4.5-10.76*2.5*5-10.76*1.25*1.25/2=38.67t·m（二）支点前后有支撑（与实际相符）9*R1=10.76*0.75*(9-0.75/2)+10.76*2.5*4.5+10.76*0.752/2R1=193.68/9=21.52t跨中弯矩：M1=21.52*4.5-10.76*0.75*(4.5-0.75/2)-10.76*1.252/2=55.145 t·m结论：由以上三种情况可知，第三种情况跨中点为最不利点，弯矩最大为55.145 t·m，根据弯距检算强度：σ= M /W=55.145×105Kg/(3560+2454) cm2=917kg/cm2＜[σ]=1700 kg/cm2 满足要求挠度检算：第二种情况跨中挠度：按照集中荷载计算两个集中力叠加yc=Pb*(3L2-4b2)/(48EI)=26.904*103*9.8*200*(3*9002-4*2002)/(48*210*105*(71100+43235))=1.06cmfmax=2*yc=2*1.06=2.12cm＜[f]=900 /400=2.25cm满足要求。
H型钢梁等强连接计算
H型钢梁等强连接计算
项目名称：构件编号：材质fy Hb Bb twb tFb r 单翼缘截面螺栓数nFP
235
6002201219242腹板截面螺栓数nwP
高强螺栓等级抗滑移系数μ翼缘螺栓直径df 腹板螺栓直径dw
A(mm2)I0b
410.90.45
22
22
1.56E+049.21E+08
f
fv Nvbf Nvbw dFb
dwb 腹板螺栓间距D
205
120
153.9153.923.5
23.5
71
Inb Wnb Anwb 单侧单翼缘
螺栓总数nFb 单侧腹板螺栓总数nwb 翼缘外侧连接板厚t1
翼缘内侧连
接板宽b
7.63E+082.54E+065616
681272
翼缘内侧连接板厚t2
腹板连接板高h 腹板连接板厚t3
18307
12
连接节点抗震验算梁翼缘抗震设计强度梁腹板震设计强度净截面面积
fay fu
fay fu 单侧Anf Anw
225375
23537541335616
翼缘外侧板尺寸螺栓面积与极限强度
t1Bb
fay fu An1Ae fub
14220
23537524223031040
xxx电厂主厂房钢结构详图A-FB-4-1。
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H型钢梁等强度拼接计算
H型钢梁是一种常用的结构梁，由两个H型钢组成，中间用连接板进行拼接。
在进行H型钢梁的等强度拼接计算时，需考虑到以下几个方面：拼接部分的强度计算、梁体局部的强度计算以及应力分析。
首先我们需要对拼接部分进行强度计算。
拼接部分的强度计算主要包括弯曲强度、剪切强度和轴向强度三个方面。
拼接部分的弯曲强度计算：由于拼接处存在凹凸不平的表面，会产生局部弯曲应力。
根据弯曲理论，我们可以通过计算拼接处的弯矩和截面模量来判断其弯曲强度是否满足要求。
拼接部分的剪切强度计算：拼接处的剪切力主要是由梁受外载荷产生的，根据剪切应力理论，我们可以通过计算拼接处的剪力和截面惯性矩来判断其剪切强度是否满足要求。
拼接部分的轴向强度计算：拼接处的轴向力主要是由梁在受载时产生的，根据轴向应力理论，我们可以通过计算拼接处的轴力和截面面积来判断其轴向强度是否满足要求。
其次，我们需要对梁体局部进行强度计算。
梁体局部的强度计算主要包括弯曲强度和剪切强度两个方面。
梁体局部的弯曲强度计算：由于梁体局部可能存在弯曲的情况，我们需要根据梁体截面形状和材料弯曲性能来计算其弯曲强度是否满足要求。
梁体局部的剪切强度计算：梁体局部可能会受到剪切力的影响，我们需要根据梁体截面形状和材料弯曲性能来计算其剪切强度是否满足要求。
最后，我们还需要进行应力分析。
应力分析可以帮助我们判断梁体和拼接部分是否存在应力过大的情况，从而选择合适的材料和加强措施。
以上就是H型钢梁等强度拼接计算的一般步骤。
在进行实际计算时，我们还需要根据具体情况选择合适的计算方法，并结合相关规范和标准进行计算。
同时，在进行计算过程中要注意考虑材料的材质、强度和变形等因素，以确保拼接部分和梁体局部都能满足设计要求，并保证整体结构的安全可靠性。