型钢混凝土梁与十字型钢混凝土柱连接节点计算书

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钢管混凝土柱计算计算书完整版

钢管混凝土柱计算计算书完整版

2860.00 510.00 19000
1.0 2.06E+05
14.3 5.3E+05 4.0E+04
0.083 1.83 -0.073 56.6 47.4 3.88E+04ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1.000
80 不满足
9.47
满足
2.4E+04 9.47
满足
10 20 30 40 50 60 70 80 Q235 ##### ##### ##### ##### ##### ##### ##### ##### 16Mn ##### ##### ##### ##### ##### ##### ##### ##### 15Mn ##### ##### ##### ##### ##### ##### ##### #####
温度折减系数kt
1.000
徐变折减系数kc
二、刚度验算
构件长细比λ=4*l/d
92.7 刚度验算 λ<[λ]
构件容许长细比[λ]
三、强度验算
N/Asc (N/mm2)
5.42
0.2fscktkc (N/mm2)
当N/Asc≥0.2fscktkc时,验算 N/Asc+M/1.5Wsc≤fscktkc
当N/Asc<0.2fscktkc时,验算 N/1.4Asc+M/1.4Wsc≤fscktkc
四、稳定性验算
轴心受压构件稳定系数ψ
0.689
欧拉临界力NE=π2EscAsc/λ2 (KN)
N/ψAsc (N/mm2)
7.86
0.2fscktkc (N/mm2)
当N/ψAsc≥0.2fscktkc时,验算 N/ψAsc+βmM/1.5Wsc(1-0.4N/NE)≤fscktkc

钢骨柱与混凝土梁连接节点分析论文

钢骨柱与混凝土梁连接节点分析论文

钢骨柱与混凝土梁、柱连接节点分析张迎松,贾彦学,汪小伟,刘斌(中国建筑第八工程局有限公司,上海,200125)摘要:以山东黄金时代广场西地块A座(主楼)项目为背景,对比分析钢骨柱与混凝土梁、柱连接节点并介绍其施工工艺。

关键词:钢骨柱;节点;深化;控制;施工工艺Analysis of joint between steel column and concrete beam and columnZhang Yingsong,Jia Yanxue,Wang Xiaowei,Liu Bin (China Construction Eighth Engineering Bureau Ltd,Shanghai,200125,China) Abstract: Taking the A block (main building) of the west block of the golden age square in Shandong as the background, the connections between the steel column and the concrete beam and column are compared and the construction technology is introduced.Keywords: Steel column; node; deepening; control; construction process.1 工程概况本工程地下4层,地上45层(不含机电层),建筑高度218m,总建筑面积14.6万㎡。

本工程结构体系为型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构,钢结构主要分布于地下室、塔楼地上及多功能厅屋盖,核心筒结构为劲性钢柱和混凝土剪力墙,外框结构为地上为劲性十字柱和钢梁,地下为劲性十字柱和混凝土梁。

图1 项目整体效果图本工程地下室为劲性十字柱钢骨柱+混凝土梁结构,每层有48根钢骨柱,平均每层有96根混凝土梁与钢骨柱连接,每层约有142个劲性节点,因此如何保证钢骨柱与混凝土梁筋的连接质量和施工效率是本工程的重难点。

“梁十字柱悬臂段螺栓刚接”节点计算书1

“梁十字柱悬臂段螺栓刚接”节点计算书1

“梁十字柱悬臂段螺栓刚接”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:梁十字柱悬臂段螺栓刚接节点内力采用:梁端节点力采用设计方法为:常用设计梁截面:H-550*300*11*18,材料:Q235腹板螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:6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螺栓群缺行错列布置,首行为基行布置为:基行2列;列间距100mm;共2行;行间距50mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距40 mm腹板连接板:440 mm×186 mm,厚:10 mm翼缘上部连接板:386 mm×300 mm,厚:12 mm翼缘下部连接板:386 mm×130 mm,厚:8 mm外伸长度为:L=1000mm梁梁腹板间距为:a=6mm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 60.0 100.0 120.0 否三. 验算结果一览焊缝应力(MPa) 32.1 最大160 满足焊脚高度(mm) 5 最大13 满足焊脚高度(mm) 5 最小5 满足最大拉应力(MPa) 48.7 最大205 满足最大压应力(MPa) -37.6 最小-205 满足承担剪力(kN) 17.0 最大126 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大80 满足行边距(mm) 45 最小44 满足行边距(mm) 45 最大80 满足外排行间距(mm) 70 最大120 满足中排行间距(mm) 70 最大240 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比 0.130 1 满足净截面正应力比 0.011 1 满足净面积(cm^2) 61.6 最小42.0 满足承担剪力(kN) 42.6 最大126 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大88 满足外排列间距(mm) 100 最大176 满足中排列间距(mm) 100 最大352 满足列间距(mm) 100 最小66 满足行边距(mm) 40 最小33 满足行边距(mm) 40 最大88 满足外排行间距(mm) 50 最大176 满足中排行间距(mm) 50 最大352 满足行间斜距(mm) 103.1 最小66满足净截面剪应力比 0.000 1 满足净截面正应力比 0.075 1 满足净面积(cm^2) 39.2 最小38.2 满足净抵抗矩(cm^3) 2330 最小2326 满足四. 梁柱角焊缝验算1 角焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=60 kN;V x=100 kN;M y=120 kN·m;截面腹板面积:A w=514×11/100=56.54 cm^2截面翼缘面积:A f=300×18×2/100=108 cm^2腹板轴力分担系数:ρw=56.54/(56.54+108)=0.34362截面腹板分担轴力:N w=0.34362×60=20.617 kN2 梁柱角焊缝承载力计算焊缝受力:N=20.617kN;V=100kN;M=0kN·m焊脚高度:h f=5mm;角焊缝有效焊脚高度:h e=2×0.7×5=7 mm双侧焊缝,单根计算长度:l f=465-2×5=455mm3 焊缝承载力验算强度设计值:f=160N/mm^2A=l f*h e=455×7×10^-2=31.85 cm^2σN=|N|/A=|20.62|/31.85×10=6.473 N/mm^2τ=V/A=100/31.85×10=31.4 N/mm^2正面角焊缝的强度设计值增大系数:βf=1综合应力:σ=[(σN/βf)^2+τ^2]^0.5=[(6.473/1)^2+31.4^2]^0.5=32.06 N/mm^2≤160,满足4 角焊缝构造检查最大焊脚高度:11×1.2=13mm(取整)5≤13,满足!最小焊脚高度:11^0.5×1.5=5mm(取整)5 >= 5,满足!五. 梁柱对接焊缝验算1 对接焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=60 kN;V x=100 kN;M y=120 kN·m;截面腹板面积:A w=514×11/100=56.54 cm^2截面翼缘面积:A f=300×18×2/100=108 cm^2腹板轴力分担系数:ρw=56.54/(56.54+108)=0.3436截面翼缘分担轴力:N f=(1-0.3436)×60=39.38 kN2 对接焊缝承载力计算六. 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1,N=60 kN;V x=100 kN;M y=120 kN·m;截面腹板面积:A w=514×11/100=56.54 cm^2截面翼缘面积:A f=300×18×2/100=108 cm^2腹板轴力分担系数:ρw=56.54/(56.54+108)=0.3436截面腹板分担轴力:N w=0.3436×60=20.62 kN腹板塑性截面模量:I w==1.245e+004 cm^4翼缘塑性截面模量:I f==7.645e+004 cm^4翼缘弯矩分担系数:ρf=7.645e+004/(1.245e+004+7.645e+004)=0.86>0.7,翼缘承担全部截面弯矩截面腹板承担弯矩:M w=0 kN·m2 腹板螺栓群承载力计算行向轴力:H=20.617 kN列向剪力:V=100 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:6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:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN轴向连接长度:l1=(1-1)×70=0 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:N vt=125.55×1=125.55 kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=100/6=16.667 kNN h=20.617/6=3.4362 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x^2+∑y^2=85750 mm^2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)^2+(|N my|+|N v|)^2]^0.5=[(0+3.4362)^2+(0+16.667)^2]^0.5=17.017kN≤125.55,满足3 腹板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80,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80,满足!外排行间距为70,最大限值为120,满足!中排行间距为70,最大限值为240,满足!行间距为70,最小限值为66,满足!七. 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)连接板轴力:N l=20.617 kN连接板剪力:V l=100 kN采用一样的两块连接板连接板截面宽度为:B l=440 mm连接板截面厚度为:T l=10 mm连接板材料抗剪强度为:f v=125 N/mm^2连接板材料抗拉强度为:f=215 N/mm^2连接板全面积:A=B l*T l*2=440×10×2×10^-2=88 cm^2开洞总面积:A0=6×22×10×2×10^-2=26.4 cm^2连接板净面积:A n=A-A0=88-26.4=61.6 cm^2连接板净截面剪应力计算:τ=V l×10^3/A n=100/61.6×10=16.234 N/mm^2≤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:σ=(1-0.5n1/n)N/A n=(1-0.5×6/6)×20.617/61.6×10=1.6735 N/mm^2≤215,满足!按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=20.617/88×10=2.3429 N/mm^2≤215,满足!2 腹板连接板刚度计算腹板的净面积为:11×(550-2×18)/100-6×11×22/100=42.02cm^2腹板连接板的净面积为:(440-6×22)×10×2/100=61.6cm^2≥42.02,满足八. 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1,N=60 kN;V x=100 kN;M y=120 kN·m;截面翼缘分担轴向力:N f=(1-0.34362)×60=39.383 kN截面翼缘承担全部弯矩,M f=120 kN·m翼缘螺栓群承担的轴向力:F f=|M f|/(h-t f)/2+|N f|/4=127.78kN2 翼缘螺栓群承载力计算行向轴力:H=127.782 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群缺行错列布置,首行为基行布置为:基行2列;列间距100mm;共2行;行间距50mm;螺栓群列边距:45 mm,行边距40 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:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN轴向连接长度:l1=(2-1)×100=100 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:N vt=125.55×1=125.55 kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=0 kNN h=127.782/3=42.594 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x^2+∑y^2=6875 mm^2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)^2+(|N my|+|N v|)^2]^0.5=[(0+42.594)^2+(0+0)^2]^0.5=42.594 kN≤125.55,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88,满足!外排列间距为100,最大限值为176,满足!中排列间距为100,最大限值为352,满足!列间距为100,最小限值为66,满足!行边距为40,最小限值为33,满足!行边距为40,最大限值为88,满足!外排行间距为50,最大限值为176,满足!中排行间距为50,最大限值为352,满足!行间距为103.078,最小限值为66,满足!九. 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:N l=127.782 kN采用两种不同的连接板连接板1截面宽度为:B l1=130 mm连接板1截面厚度为:T l1=18 mm连接板1有2块连接板2截面宽度为:B l2=300 mm连接板2截面厚度为:T l2=12 mm连接板材料抗剪强度为:f v=120 N/mm^2连接板材料抗拉强度为:f=205 N/mm^2连接板全面积:A=B l1*T l1*2+B l2*T l2=(130×18×2+300×12)×10^-2=82.8 cm^2开洞总面积:A0=2×22×(18+12)×2×10^-2=26.4 cm^2连接板净面积:A n=A-A0=82.8-26.4=56.4 cm^2连接板净截面剪应力:τ=0 N/mm^2≤120,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:σ=(1-0.5n1/n)N/A n=(1-0.5×2/3)×127.782/56.4×10=15.1042 N/mm^2≤205,满足!按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=127.782/82.8×10=15.4326 N/mm^2≤205,满足!2 翼缘连接板刚度计算单侧翼缘的净面积为:300×18/100-2×2×22×18/100=38.16cm^2单侧翼缘连接板的净面积为:(300-2×2×22)×12/100+(130-2×22)×8×2/100=39.2cm^2≥38.16,满足3 拼接连接板刚度验算梁的毛截面惯性矩:I b0=88470cm^4翼缘上的螺栓孔的惯性矩:I bbf=2×2×2×[22×18^3/12+22×18×(550/2-18/2)^2]×10^-4=22424.1cm^4腹板上的螺栓孔的惯性矩:I bbw=6×11×22^3/12×10^-4+11×22×(175^2+105^2+35^2+35^2+105^2+175^2)×10^-4=2081.01cm^4梁的净惯性矩:I b=88470-22424.1-2081.01=63964.9cm^4梁的净截面抵抗矩:W b=63964.9/550×2×10=2326cm^3翼缘上部连接板的毛惯性矩:I pf1=2×[300×12^3/12+300×12×(550/2+12/2)^2]×10^-4=56860.6cm^4翼缘上部连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pfb1=2×2×2×[22×12^3/12+22×12×(550/2+12/2)^2]×10^-4=16679.1cm^4翼缘下部连接板的毛惯性矩:I pf2=2×2×[130×8^3/12+130×8×(550/2-8/2-18)^2]×10^-4=26630cm^4翼缘下部连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pfb2=2×2×2×[22×8^3/12+22×8×(550/2-8/2)^2]×10^-4=10341.2cm^4腹板连接板的毛惯性矩:I pw=2×10×440^3/12×10^-4=14197.3cm^4腹板连接板上的螺栓孔的惯性矩:I pbw=2×6×10×22^3/12×10^-4+2×10×22×(175^2+105^2+35^2+35^2+105^2+175^2)×10^-4=3783.6 5cm^4连接板的净惯性矩:I p=56860.6+26630+14197.3-16679.1-10341.2-3783.65=66883.9cm^4连接板的净截面抵抗矩:W p=66883.9/(550/2+12)×10=2330.45cm^3≥2326,满足。

型钢柱与混凝土大梁节点连接施工技术

型钢柱与混凝土大梁节点连接施工技术

规 范宜 取 4 4 mm。 , 扣 除保护 层厚 度后 每个 直 螺纹 接 头 焊 接 区域 有 限 .且 三 排筋 均 需 焊 接 直 螺纹 接
头. 焊 接 区域交错 。因此 焊接 直 螺纹 连接 接头 方案
不可行。 ( 3 ) 型钢 柱周边 焊接 环板 与钢 筋连接
图3 焊 接 于 十 字 型 钢上 的环 板
工 厂通 过全熔 透焊 缝 于翼 缘连 接 ,质量 有保 证 : 现 场 钢 筋 与环 板 连接 采 用 双 面焊 . 工艺成熟 . 质 量 有
报告 。 其级别 、 直径 必 须 符合 设 计 要求 和 国家 现 行 标准《 钢 筋 混凝 土 用 热 轧带 肋 钢筋 》 G B 1 4 9 9 及《 钢 筋 混凝 土用余 热 处理钢 筋》 G B 1 3 0 1 4 的要求 。
板 处需 要 焊 接 加劲 肋 由 于混 凝 土 梁二 排 筋 及 三
厚 度 取2 5 mm厚 .为 了控制 梁两 侧保 护层 厚 度及 保 证 钢 筋焊 接 边缘有 一定 距离 .环板 长度 取5 5 0 m m。 面 筋三排 筋 及底 筋二 排筋 处上 下环 板 间距 取8 0 am r 以便 于钢 筋焊 接操作 及受 力要 求 。 环板 与型钢 翼缘 采 用 全熔 透 焊 缝焊 接 连接 . 为保 证 施 工质 量 . 全 熔
透 焊 缝 的 施 工 在 型 钢 加 工 厂 进 行 。焊 缝 厚 度 取
排 筋 的影 响 .为 了错 开 两个 方 向的 钢筋 以使 钢 筋
能在 节 点 区顺 利 连接 .需要 在 型 钢 柱 上 开多 达 三
排且 互相 错 开 的孔 洞 , 因此 施工 质 量难 以控制 考
1 2 m m. 经验 算符 合设计 及规 范要求 。 现场焊 接如 图

梁十字柱栓焊刚接”节点计算书

梁十字柱栓焊刚接”节点计算书

“梁十字柱栓焊刚接”节点计算书=一. 节点基本料设计依据:《钢结构连接节点设计手册》(第二版)节点类型为:梁十字柱栓焊刚接节点内力采用:梁端节点力采用设计方法为:常用设计梁截面:H-400*200*8*13,材料:Q235腹板螺栓群:10.9级-M20螺栓群并列布置:3行;行间距70mm;1列;螺栓群列边距:45 mm,行边距45 mm双侧焊缝,单根计算长度:l f=230-2×7=216mm腹板连接板:230 mm×90 mm,厚:18 mm节点示意图如下: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 否三. 验算结果一览最大拉应力(MPa) 156 最大215 满足最大压应力(MPa) -156 最小-215满足承担剪力(kN) 38.5 最大62.8 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大64 满足行边距(mm) 45 最小44 满足行边距(mm) 45 最大64 满足外排行间距(mm) 70 最大96 满足中排行间距(mm) 70 最大192 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比 0.326 1 满足净截面正应力比 0.000 1 满足焊缝应力(MPa) 54.5 最大160 满足焊脚高度(mm) 7 最大21 满足焊脚高度(mm) 7 最小7 满足剪应力(MPa) 56.2 最大125 满足正应力(MPa) 0 最大310 满足四. 梁柱对接焊缝验算1 对接焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=0 kN;V x=115.4 kN;M y=152.3 kN·m;2 对接焊缝承载力计算焊缝受力:N=0 kN;M x=0 kN·mM y=152.3kN·m抗拉强度:F t=215N/mm^2抗压强度:F c=215N/mm^2轴力N为零,σN=0 N/mm^2弯矩Mx为零,σMx=0 N/mm^2W y=973.865cm^3σMy=|M y|/W y=152.3/973.865×1000=156.387N/mm^2最大拉应力:σt=σN+σMx+σMy=0+0+156.387=156.387N/mm^2≤215,满足最大压应力:σc=σN-σMx-σMy=0-0-156.387=(-156.387)N/mm^2≥(-215),满足五. 梁柱腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况:组合工况1,N=0 kN;V x=115.4 kN;M y=152.3 kN·m;2 螺栓群承载力验算列向剪力:V=115.4 kN螺栓采用:10.9级-M20螺栓群并列布置:3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1个连接板材料类型为Q235螺栓抗剪承载力:N vt=N v=0.9n fμP=0.9×1×0.45×155=62.775kN计算右上角边缘螺栓承受的力:N v=115.4/3=38.467 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和:S=∑x^2+∑y^2=9800 mm^2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)^2+(|N my|+|N v|)^2]^0.5=[(0+0)^2+(0+38.467)^2]^0.5=38.467 kN≤62.775,满足3 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64,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64,满足!外排行间距为70,最大限值为96,满足!中排行间距为70,最大限值为192,满足!行间距为70,最小限值为66,满足!六. 腹板连接板计算1 连接板受力计算控制工况:同腹板螺栓群(内力计算参上)2 连接板承载力验算连接板剪力:V l=115.4 kN仅采用一块连接板连接板截面宽度为:B l=230 mm连接板截面厚度为:T l=18 mm连接板材料抗剪强度为:f v=120 N/mm^2连接板材料抗拉强度为:f=205 N/mm^2连接板全面积:A=B l*T l=230×18×10^-2=41.4 cm^2开洞总面积:A0=3×22×18×10^-2=11.88 cm^2连接板净面积:A n=A-A0=41.4-11.88=29.52 cm^2连接板净截面剪应力计算:τ=V l×10^3/A n=115.4/29.52×10=39.0921 N/mm^2≤120,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:σ=(1-0.5n1/n)N/A n=(1-0.5×3/3)×0/29.52×10=0 N/mm^2≤205,满足!按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/41.4×10=0 N/mm^2≤205,满足!七. 梁柱角焊缝验算1 角焊缝受力计算控制工况:组合工况1,N=0 kN;V x=115.4 kN;M y=152.3 kN·m;2 角焊缝承载力计算焊缝受力:N=0kN;V=115.4kN;M=0kN·m焊脚高度:h f=7mm;角焊缝有效焊脚高度:h e=2×0.7×7=9.8 mm双侧焊缝,单根计算长度:l f=230-2×7=216mm3 焊缝承载力验算强度设计值:f=160N/mm^2A=l f*h e=216×9.8×10^-2=21.17 cm^2τ=V/A=115.4/21.17×10=54.52 N/mm^2综合应力:σ=τ=54.52 N/mm^2≤160,满足4 角焊缝构造检查最大焊脚高度:18×1.2=21mm(取整)7≤21,满足!最小焊脚高度:18^0.5×1.5=7mm(取整)7 >= 7,满足!八. 梁腹净截面承载力验算1 梁腹净截面抗剪验算控制工况:组合工况1,V x=115.4 kN;腹板净高:h0=400-13-13-3×22=308 mm腹板剪应力:τ=1.2*V/(h0*T w)=1.2×1.154e+005/(308×8)=56.2≤125,满足2 梁腹净截面抗弯验算无偏心弯矩作用,抗弯应力为0,满足!。

钢梁与混凝土连接计算

钢梁与混凝土连接计算

2430 mm
cc 锚筋中心距基材边缘距
1 锚筋中心距基材上边距
2430 mm 125 mm
OK!
cMin(c,c)
锚筋中心距基材下边距 c1
125 mm
z 锚筋中心距基材边缘距 c1
125 mm
(** 当 c c 时,表示埋件左右居中于基材,当
c1O K!c1时,表示埋c件1 上 下Mi居n 中( c于1 ,基c 1材)
20 mm * 220 mm * 550 mm
Q235B
4 层 * 150 mm * X 2 排 * 120 mm
20 mm * 395 mm * 100 mm
HRB335
二级钢筋
50 mm
计算抗弯应力 M M W 118.9 N/mm2
计算抗拉应力 N N (2hel) 0.0 N/mm2
计算抗剪应力 v V (2hel) 110.7 N/mm2
荷载形式
静力荷载
正面角焊缝的强度设计值增大系数 f
1.22
角焊缝群最大综合应力 fs
( M
f N
f )2
2 v
147.5 N/mm2
钢梁腹板抗剪承载力的 1/2 = 417.6 KN
是否要求按抗震规范控制钢梁腹板的抗剪承载力
不要求
则计算螺栓群的受荷控制值:
计算剪力 V 计算拉力 N 计算弯矩 M
337.5 KN 0.0 KN 21.9 KN.m
***** ***** *****
一、验算螺栓群的受力 计算右上角边缘螺栓承受的力
钢梁支座处荷载 剪力 V0 225 KN
(输入荷载设计值) 拉力 N 0
钢梁支座处荷载放大系数 剪力放大 1.5

钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点的数值分析

钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点的数值分析

构 的广泛应用【 l 1 了改 善 其 性 能 , 好 地 发挥 异形 柱 结 构 。为 更 体 系 的优 势 ,南 京 工 业 大 学 郑 廷 银 教 授 等 人 提 出 了一 种 新 型异 形 柱 — — 蜂 窝 状 钢 骨 混 凝 土 异 形 柱 结 构 体 系 。并 对 其 异形 柱性 能 进 行 了 比较 全 面 的研 究 [0 但 是 对 于 这 种 新 型 2] -。 1
A sr c: ntem d i m s h n yo bs e-enocdc nrt(R b tat I o eT t e, o e cm t lrif e o cee S C)seilsa e ou a ess h li e r p c - h p dclmnf m y — a r
tm seil ut s e s u tr eie t o s T eclmn b a o ti teky cm o e t fti ss e ep c l si t l t cuers n h ue.h ou - em ji s h e o p n n s y— ay s e r d n o h
h ih-hc n s o eji ,h i a c ew e eh l o es e seeo n a se esf n r n O eg ttik es fh n teds n eb te nt o f h t l k l na dt nvr tf e dS t ot t h e t e t r s ie a
混 凝 土 十 字 形 柱 一 粱 节 点 的 性 能 进 行 比较 全 面 的 数 值 分 钢 析 , 以期 为 该 类 新 型 异形 柱 结 构 的 进 一 步 研 究 和 工 程 应 用 提供理论依据 。
1 有 限 元 分 析 模 型

型钢混凝土梁柱交接点钢筋连接施工方案

型钢混凝土梁柱交接点钢筋连接施工方案

型钢混凝土梁柱交接点钢筋连接施工方案一、编制说明本工程设计有型钢混凝土组合结构,型钢混凝土梁柱节点区梁、柱纵筋不能贯通。

为明确施工做法及控制要点,保证型钢混凝土梁柱交接点钢筋连接施工质量,特编制本方案。

二、编制依据1、本工程施工组织设计2、本工程施工图纸3、《钢筋机械连接用套筒》(JG/T163-2013)4、《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107-2010)5、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)6、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)三、方案选择根据设计做法要求,本工程型钢混凝土梁柱交接点处采用在型钢柱、梁翼缘上焊接套筒后与纵筋进行机械连接,型钢柱、梁内侧纵筋对应位置焊加劲板进行加强,型钢柱在柱箍筋对应位置预留孔洞方便安装柱箍筋。

具体设计做法详下图:四、技术准备认真审查图纸,明确设计做法要求,明确技术控制要点,编制专项施工方案。

统计套筒规格、数量,套丝钢筋规格、数量及长度,下达加工指标。

做好技术交底工作。

五、材料、机具准备按照图纸设计要求及施工方案,型钢柱、梁吊装、校正完毕并验收合格;相关部位操作平台搭设完毕;焊接机械、焊丝等施工机具材料准备完毕。

套筒强度应与钢筋等强,焊接材料应与母材匹配,焊缝强度不应低于母材强度。

钢材保护焊使用ER50-6号Ф1.2实心焊丝。

因焊缝形式特殊,同时存在平焊、立为Q345B,CO2焊及仰焊,焊接电压、电流、速度须严格控制。

六、施工工艺1、工艺原理可焊性套筒连接是一种钢筋等强度连接方法。

一方面,用于连接的套筒具有可焊性,可方便实现与型钢柱、梁间的焊接连接。

另一方面,用于连接的套筒加工有能与钢筋端头外螺纹匹配的内螺纹,可方便实现框架梁筋、框架柱筋与型钢结构的连接。

连接施工时由持证焊工先将带有内螺纹的可焊性套筒按指定位置焊接在型钢柱、梁翼缘上,将带有右旋螺纹的钢筋旋入可焊性套筒并连接牢固,由焊缝和螺纹共同传力。

可焊性套筒连接接头的制作分为可焊性套筒的设计选材、螺纹加工及现场焊接等一系列的工序,其中套筒的选材和现场施焊尤为重要。

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fck = 29.6 ⋅ N ⋅ mm− 2
fycv := 210N ⋅ mm− 2
柱截面柱性
型钢截面柱性
全截面惯性矩
Icx = 5.246 × 108 ⋅ mm4 抗弯计算方向截面惯性矩 Icsx = 4.201 × 108 ⋅ mm4
全截面抵抗矩
Wcx = 2.281 × 106 ⋅ mm3 抗弯计算方向截面抵抗矩 Wcsx = 1.826 × 106 ⋅ mm3
ξb :=
1+
0.8 fsf + f 2 ⋅ 0.003Es
= 0.513
if(ξ < ξb , "满足要求" , "请重新计算") = "满足要求"
(4)型钢混凝土梁抗弯承载力
抗弯承载力抗震调整系数 γRE1 := 0.75
fcb ⋅ Bb tw ⋅ f
+
2.5
=
122 ⋅
mm
aa + tf = 124 ⋅ mm
x := x if x ≥ aa + tf aa + tf otherwise
= 124 ⋅ mm
ξ :=
x h0
=
0.256
Asb'
相对界限受压区高度ζb按JGJ138-2001式5.1.2-7计算
x
δ1h0
Ab := Bb ⋅ Hb = 199500 ⋅ mm2
3.焊缝截面参数:
tf
(1)腹板焊缝截面:
h1 := h − 2 ⋅ tf − ω1 − ω2 = 253 ⋅ mm hf := 13mm
lw := h1 − 2hf = 227 ⋅ mm 焊缝有效高度:he := 0.5 2hf = 9.2 ⋅ mm
全截面惯性矩
Ix = 1.827 × 108 ⋅ mm4 翼缘截面惯性矩
Ifx = 1.505 × 108 ⋅ mm4
腹板截面惯性矩 Iwx = 3.218 × 107 ⋅ mm4 端头腹板净截面惯性矩 Inwx1 = 1.35 × 107 ⋅ mm4
端头净截面惯性矩 Inx1 = 1.64 × 108 ⋅ mm4 端头净截面抵抗矩
c2
b
梁净跨:
Ln := 7700mm
Bb
混凝土强度度等级 C := 40
梁纵向钢筋采用三级钢
Es := 200000N ⋅ mm− 2
梁实际配筋: 上下各4Φ16 d := 16mm n3 := 4
梁端箍筋: Φ12 @100(2) n4 := 2
dbv := 12mm sbv := 100mm fybv := 210N ⋅ mm− 2
梁截面含钢率:
ρsb :=
Asb Ab
=
4.1 ⋅ %
梁纵筋配筋率:
ρb :=
Abs Ab
=
0.403 ⋅ %
梁纵筋配筋率 := "满足JGJ138-2001中5.4.2条" if ρb ≥ 0.3% "不满足JGJ138-2001中5.4.2,重新设计" otherwise
梁纵筋配筋率 = "满足JGJ138-2001中5.4.2条"
柱实际配筋: 4Φ20(角筋) + 16Φ18
节点区内柱箍筋: Φ12 @100 dcv := 12mm scv := 100mm
d1 := 20mm
d2 := 18mm n1 := 4 n2 := 16
( ) 柱配筋量:
Acs :=
1 4 ⋅π⋅
n1 ⋅ d12 + n2 ⋅ d22
= 5328 ⋅ mm2
aa := c1 + 0.5tf = 108 ⋅ mm
按承载力极限状态型钢受拉翼 缘达到屈服,钢筋屈服计算
h0 :=
Abs ⋅ fsf ⋅ (Hb − as) + b ⋅ tf ⋅ (h + c1 −
Abs ⋅ fsf + b ⋅ tf ⋅ f
0.5tf) ⋅ f
=
484 ⋅ mm
( 2)腹板上下端距受压区上边缘的 距离与h0 的比值
柱截面面积
Ac = 490000 ⋅ mm2
2.梁截面参数:
c1
Hb := 570mm Bb := 350mm as := 30mm
H0 := Hb − as
tf
h := 370mm b := 150mm ω1 := 35mm ω2 := 50mm
tw := 10mm tf := 16mm hw := h − 2tf
梁箍筋配筋率: ρbv :=
Abv Bb ⋅ sbv
= 0.646 ⋅ %
梁箍筋配筋率 :=
"满足JGJ138-2001中5.4.7-2式"
if
ρbv ≥ 0.3 ⋅
ftb fybv
"不满足JGJ138-2001中5.4.7-2式,重新设计" otherwise
梁箍筋配筋率 = "满足JGJ138-2001中5.4.7-2式" 2.型钢混凝土梁端抗弯承载力 (1)受拉区钢筋与型钢翼缘合力点 至混凝土受压区边缘的距离h0 型钢翼缘形心至最近混凝土边 的距离:
"不满足JGJ138-2001中6.2.4,重新设计" otherwise
柱截面含钢率、配筋率 = "满足JGJ138-2001中6.2.4条"
柱节点区体积配箍率:
ρvc :=
Acv
(Hc − 2acs)2 ⋅ scv
=
1.459 ⋅ %
柱节点区体积配箍率 := "满足JGJ138-2001中7.2.1条" if ρvc ≥ 0.6% "不满足JGJ138-2001中7.2.1,重新设计" otherwise
梁型钢外混凝土保护层厚度 = "满足JGJ138-2001中4.3.3条"
梁型钢截面 :=
"满足JGJ138-2001中5.1.4-4式"
if
f ⋅ tw ⋅ hw fcb ⋅ Bb ⋅ H0

0.1
"不满足JGJ138-2001中5.1.4-4,增大型钢截面面积" otherwise
梁型钢截面 = "满足JGJ138-2001中5.1.4-4式"
三、承载力计算
翼缘截面惯性矩 全截面抵抗矩 腹板截面有效抵抗矩 翼缘焊缝面积:
Isfx = 2.312 × 108 ⋅ mm4 Wsx = 1.347 × 106 ⋅ mm3 Wswx = 1.579 × 105 ⋅ mm3 Assf = 7800 ⋅ mm2
1.截面构造
(1)型钢混凝土柱
柱型钢外混凝土保护层厚度 := "满足JGJ138-2001中4.3.3条" if c ≥ 120mm "不满足JGJ138-2001中4.3.3条,重新设计" otherwise
fwf := 200N ⋅ mm− 2
βf := 1.22
(2)翼缘焊缝截面:
梁端翼缘采用加强版加强,加强板厚10mm
h
hf tw hf
b
梁端头焊缝截面
tf
lw
翼缘对接焊缝高度: fwt := 295N ⋅ mm− 2
(3)焊缝截面柱性:
tsf := tf + 10mm = 26 ⋅ mm fwv := 170N ⋅ mm− 2
δ1 :=
c1 + tf h0
= 0.24
δ2 :=
c1 +
tf + h0
hw
=
0.938
(3)混凝土相对受压区高度x
型钢混凝土梁实际配筋为对称配筋,受拉钢筋与受压钢筋量相同,按JGJ138 − 2001中5.1.2 − 4式
和5.1.2 − 5式计算受压区高度。
混凝土相对受压区高度:
x :=
(δ1 + δ2) ⋅ h0
焊缝截面柱性
全截面惯性矩
Isx = 2.491 × 108 ⋅ mm4
腹板有效截面惯性矩 Iswx = 1.792 × 107 ⋅ mm4
翼缘截面抵抗矩 Wsfx = 1.25 × 106 ⋅ mm3
腹板焊缝有效面积: Assw = 4173.344 ⋅ mm2
焊缝截面面积: Ass = 11973.344 ⋅ mm2
c :=
Hc − 2
hc
材质:Q345
=
120 ⋅
mm f :=
310N ⋅
mm− 2
fv := 180N ⋅ mm− 2 fy := 345N ⋅ mm− 2 fu := 470N ⋅ mm− 2
柱高
Hn := 5600mm
混凝土强度度等级
C := 45
β1 := 0.8
柱纵向钢筋采用三级钢 fsf := 360N ⋅ mm− 2
柱翼缘塑性截面模量 Wpcf := bc ⋅ tcf ⋅ (hc − tcf) = 1.421 × 106 ⋅ mm3
全截面塑性模量: 型钢截面面积:
Wpc :=
Wpcf &tcf 2
2
⎞ ⎠

tcw
+
1 2
(bc

tcw)2 ⋅ tcf =
2.424 ×
106 ⋅ mm3
Asc = 26240 ⋅ mm2
梁配筋量:
Abs :=
1 4

π

n3

d2
=
804 ⋅ mm2
梁箍筋配筋量:
Abv :=
1 4

π

n4
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