某大廈鋼結(jié)構(gòu)辦公樓結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u32250某大廈鋼結(jié)構(gòu)辦公樓結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)計(jì)算案例 1281041.1GL1梁拼接節(jié)點(diǎn) 1121771.2框架柱拼接節(jié)點(diǎn) 4237541.3柱腳節(jié)點(diǎn) 81.1GL1梁拼接節(jié)點(diǎn)對(duì)于抗震的驗(yàn)算，梁的接頭處（全塑性受彎承載力）。梁與梁的連接接頭形式為梁翼緣采用全熔透焊縫連接，采用E43型焊條（Q235鋼）；腹板處采用M20高強(qiáng)度螺栓摩擦性連接，摩擦面采用噴砂處理，摩擦系數(shù)，螺栓強(qiáng)度等級(jí)10.9，預(yù)拉力，栓孔直徑22mm。GL1最不利內(nèi)力值見表4-5，，單個(gè)螺栓的承載力：,則：所需螺栓個(gè)數(shù)：，因此，應(yīng)根據(jù)構(gòu)造要求確定螺栓個(gè)數(shù)。螺栓最小容許間距：中距，邊距；螺栓最大容許間距：中距，邊距。綜上所述，中距取70mm，上下邊距、左右邊距均取45mm。連接的每一側(cè)布置3排螺栓，每一側(cè)共18個(gè)M20螺栓。拼接尺寸為：。拼接如圖6-1所示。圖6-1梁拼接節(jié)點(diǎn)示意圖（1）彈性驗(yàn)算：翼緣慣性矩：腹板慣性矩：因此，翼緣分擔(dān)彎矩，腹板分擔(dān)彎矩。腹板螺栓受力：其中：；，—任一螺栓至螺栓群中心的水平、垂直距離；—連接板一側(cè)所有高強(qiáng)螺栓到螺栓中心距離的平方和；，—最外側(cè)的螺栓至螺栓群中心的水平、垂直距離。因此在彎矩和剪力的共同作用下，最外側(cè)的螺栓承受的最大合力：梁翼緣焊縫抗彎：綜上所述，彈性設(shè)計(jì)滿足要求。（2）彈塑性驗(yàn)算：①梁的全塑性受彎承載力：極限受彎承載力Mu：②梁拼接節(jié)點(diǎn)的極限受剪承載力：取螺栓拼接的極限受剪承載力、腹板凈截面極限受剪承載力和拼接板凈截面極限受剪承載力中的最小值。a.腹板高強(qiáng)螺栓拼接的極限受剪承載力：其中：—螺栓螺紋處的有效截面面積；—螺栓鋼材抗拉強(qiáng)度最小值；—同一受力方向連接板鋼板厚度之和，并取兩者的較小值；—螺栓連接的鋼板的極限局部承壓強(qiáng)度，取。因此，b.腹板凈截面極限受剪承載力：c.拼接板凈截面極限受剪承載力：因此，螺栓極限受剪承載力尚需滿足承擔(dān)構(gòu)件屈服要求：螺栓受力：綜上所述，梁的拼接合格。1.2框架柱拼接節(jié)點(diǎn)柱拼接接頭采用與梁拼接接頭同樣的做法。取第3層中柱B下端部拼接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，據(jù)表4-3，最不利內(nèi)力值：，，拼接節(jié)點(diǎn)每一側(cè)布置5排共15個(gè)M20螺栓，螺栓間距取70mm，螺栓與板邊間距取55mm，則拼接板尺寸為，拼接節(jié)點(diǎn)如圖6-2所示。圖6-2柱拼接節(jié)點(diǎn)示意圖（1）彈性驗(yàn)算：翼緣慣性矩：腹板慣性矩：因此，翼緣分擔(dān)彎矩，腹板分擔(dān)彎矩。腹板螺栓受力：其中：；因此在彎矩和剪力的共同作用下，最外側(cè)的螺栓承受的最大合力：綜上所述，彈性設(shè)計(jì)滿足要求。（2）彈塑性驗(yàn)算：①梁的全塑性受彎承載力：由于存在軸力，所以替代，柱軸向屈服承載力：極限受彎承載力Mu：②柱拼接節(jié)點(diǎn)的極限受剪承載力：取螺栓拼接的極限受剪承載力、腹板凈截面極限受剪承載力和拼接板凈截面極限受剪承載力中的最小值。a.螺栓拼接的極限受剪承載力：其中：—螺栓螺紋處的有效截面面積；—螺栓鋼材抗拉強(qiáng)度最小值；—同一受力方向連接板厚度之和，并取兩者的較小值；—螺栓連接的鋼板極限局部承壓強(qiáng)度，取。因此，b.腹板凈截面極限受剪承載力：c.拼接板凈截面極限受剪承載力：因此，螺栓極限受剪承載力尚需滿足構(gòu)件屈服要求：螺栓受力：綜上所述，柱的拼接合格。1.3柱腳節(jié)點(diǎn)柱腳采用整體式剛接柱腳，鋼材選用Q235，焊條為 E43型；基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，。查內(nèi)力組合表4-6可知，控制內(nèi)力為：，，（1）底板尺寸計(jì)算：柱翼緣到板端距離取80mm，則底板寬度B：假設(shè)錨栓孔面積，則：由公式：，可求得：。綜上，底板尺寸選用：圖6-3柱腳節(jié)點(diǎn)示意圖基礎(chǔ)面的實(shí)際應(yīng)力為：因此，懸臂板的彎矩計(jì)算：對(duì)于柱翼緣外的三邊支承板的彎矩計(jì)算：由，查表得，則：對(duì)于柱腹板區(qū)域，按三邊支承板計(jì)算，則：由，查表得，因此：所以，底板厚度：故，取底板厚度為30mm。（2）翼緣加勁肋：①加勁肋高度：先假定只有翼緣加勁肋傳遞柱的內(nèi)力，則：取，則焊縫長(zhǎng)度：因此，取靴梁高度為300mm。②加勁肋與底板間的焊縫：取焊縫尺寸。③加勁肋強(qiáng)度驗(yàn)算：按懸臂簡(jiǎn)支梁計(jì)算，則：懸臂長(zhǎng)度，厚度。支座處最大剪力：支座處最大彎矩：因此，強(qiáng)度計(jì)算：綜上，加勁肋強(qiáng)度滿足要求。（3）腹板加勁肋：腹板加勁肋按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，厚度。底板傳給加勁肋的荷載：①加勁肋高度：加勁肋受腹板的力：取，則焊縫長(zhǎng)度