钢结构的节点设计如何调整? 

2013-11-13 19:22 发布

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工作两年了,第一次搞钢结构设计,公司里也没有人怎么会做钢结构,就我和公司一个稍微懂点的同事一起做。他也是做门钢多一点,对于钢框架的节点设计,他也没有更好的办法来处理。我现在节点设计遇到这个问题,各位大虾们指点指点,如何调整。

工程概况:三层框架钢结构,柱网大致是7.2X7m。

梁 16 端部节点设计结果

采用钢截面: 焊接工字形截面 450X200X10X16

***  梁 16 右(上)端与柱 50 连接节点 (171) : 设计不满足                             
   工字形梁与箱形柱刚接连接                                                      
   连接类型为            :一 柱边刚接,单连接板                                 
  高强螺栓连接(翼缘用对接焊缝,对接焊缝质量级别:2级,腹板用高强螺栓)           
   梁翼缘塑性截面模量/全截面塑性截面模量:   0.761                                
   算法:翼缘和腹板共同承担弯矩,腹板还承担剪力                                 

   钢材信息:梁采用Q345钢,抗拉强度设计值 f=310N/mm2,抗剪强度设计值 fv=180N/mm2
   角焊缝抗剪强度设计值 Ffw = 200N/mm2

   连接板和梁腹板间的高强螺栓验算:
     翼缘设计弯矩 Mf : 101.12 kN*m
     腹板设计弯矩 Mw :  19.28 kN*m
     梁端剪力      V :  57.91 kN
         梁腹板净截面最大正应力  70.32N/mm2 <= f= 310.00,设计满足
         梁腹板净截面最大剪应力  20.78N/mm2 <= fv= 180.00,设计满足
         连接件净截面最大正应力  80.20N/mm2 <= f= 310.00,设计满足
   
         连接件净截面最大剪应力  18.25N/mm2 <= fv= 180.00,设计满足
   

   梁翼缘与柱的对接焊缝的验算:
     翼缘设计弯矩 Mf : 101.12 kN*m
     腹板设计弯矩 Mw :  20.41 kN*m
     梁端剪力      V :  61.32 kN
         梁翼缘对接焊缝最大应力   72.81N/mm2 <= f,设计满足
   

   连接板与柱的角焊缝的验算:
     翼缘设计弯矩 Mf : 101.12 kN*m
     腹板设计弯矩 Mw :  20.41 kN*m
     梁端剪力      V :  61.32 kN
     连接件与柱之间的连接角焊缝焊脚尺寸 :           8 mm
         连接件与柱之间的角焊缝最大应力   86.89N/mm2 <= Ffw,设计满足
   
         连接板尺寸 B x H x T =  200 x  340 x   14
         连接板与柱连接角焊缝焊脚尺寸 Hf =    8mm

螺栓连接验算:
       采用 10.9级 高强度螺栓 摩擦型连接
       螺栓直径 D = 20mm
       高强度螺栓连接处构件接触面 喷砂  
       接触面抗滑移系数 u =  0.50
       高强螺栓预拉力 P = 155.00kN
       螺栓单面抗剪承载力设计值 Nvb =  69.75kN
       螺栓所受最大剪力 Ns =  49.91kN <= Nvb,设计满足
   
       腹板螺栓排列(平行于梁轴线的称为“行”) :
         行数 :   3,     螺栓的行间距: 90mm,     螺栓的行边距: 80mm
         列数 :   2,     螺栓的列间距: 80mm,     螺栓的列边距: 50mm

按抗震规范8.2.8条进行梁柱连接的极限承载力验算
******     Mu=  652.736            <1.2Mp=  755.803  不满足 ******
******加强需要的盖板厚度 Tgb= 6,(盖板厚+梁翼缘厚)> 柱翼缘厚!无法加强!
            Vu=  846.000      ≥1.3(2Mp/ln)=  236.903  满足
            Vu=  846.000   ≥0.58*Hw*Tw*Fay=  836.418  满足


同事的意见是把柱子的翼缘做厚,但是加厚了又不经济,网上查了点资料说可以降低梁高,但是梁高不够的话应力比又过不了。建筑条件图如下,请求大家帮帮忙吧。谢谢
施工图-钢结构条件图.rar
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