工字型翼缘悬伸部分:200?8345?8?10?8.3,满足要求。t2?12235工字型腹板部分:(
?Nb81.785?103??0.031?0.37Af8608?310400?20?2ho500?12?2345??59.5?(80?110?0.031)?63.212,满足要求。tw8235b1
(5)梁的整体稳定性 使用阶段,有次梁支承。
l12400235??12?13?10.7,需要验算梁整体稳定性。b200345
loy2400?y???55.668iy43.1132????yt1?4320Ah?235?b??b1?????b??fy?y2Wx?4.4h????2?23543208608?500?55.668?12???1???1.2???3.602?0.6??0?2655.6681.4228?10?4.4?500??345???0.2820.282?b??1.07??1.07??0.992?b3.602
Mx357.03?106??248.927N/mm2?f?310/0.75?413.3N/mm2,6?bWx0.992?1.4228?10满足要求。(6)刚度验算
0.677??7.2?10?78.875??7200??1035qkl48Pl358屋面梁挠度???????384EI243EI3842.06?105?3.577?1082432.06?105?3.577?108?0.321?13.153?13.474mm?????l/400?7200/400?18mm,满足要求。34330.677??7.2?103?68.331??7200??1035qkl48Pl358楼面梁挠度???????384EI243EI3842.06?105?3.577?1082432.06?105?3.577?1084
?????l/400?7200/400?18mm,满足要求。3.节点抗震验算
根据抗震要求,需验算梁柱节点是否满足强柱弱梁的要求。现验算B-4节点。
?0.321?11.395?11.716mmWpb?bt(h?t)?tw?h?2t?24433Wpc???400?20??180?10??180?20?90?2???2mm?4366.0cm?Wpc?4366.0?2?8672cm3?Wpb?1624.352?2?3248.704cm3fyc?fyb?345N/mm2,N?2416.717kN,Ac?30400mm2?W?Npc??fyc?Ac??????20?1.2??50?1.2??0.8??50?2?1.2?2?1624.352cm3
?2416.717?103??8672?10??345???2302.440kN.m30400???3???Wpcfyb?1.05?3248.704?10?3?345?1176.843kN.m满足抗震要求,经验算其他节点也满足要求。 4.7.9节点设计
1.梁柱节点设计
梁柱的连接方式:柱翼缘和梁翼缘焊接,梁腹板通过8.8级摩擦型高强螺栓与柱连接,计算中认为腹板传递剪力,翼缘传递弯矩,从内力组合表中可以看出,与B轴柱相连梁的端弯矩较大所以计算B轴柱的梁柱节点,其最不利内力为:M=-310.567kN.m, V=182.158 kN.
(1)连接螺栓
采用8.8级摩擦型高强度螺栓M24,在连接处构件接触面的处理方法为喷砂后涂无机富锌漆,则μ=0.4。
螺栓预拉力P=175 kN,故一个螺栓抗剪承载力设计值为:
10-1806=26mm180孔径??24内连式水平加劲肋隔板?=12mm箱400400202010内连式水平加劲肋隔板?=12mm2060605350-3708140-22061809090905053
例图20 柱与主梁的刚性连接
Nbv?0.9nf?P?0.9?1.0?0.4?175?63kNn?V182.158??2.89,取n?4Nb63v螺栓间距P?3do(3do?3?24?72mm),取P=90mm,边距 p??2d0(2d0?48mm)取p??60mm(2)梁柱翼缘对接焊缝采用引弧板施焊,二级焊缝,焊条采用E50系列,边缘最大应力为:MMH310.567?106?500?????71.69N/mm2?ftw?310N/mm222WxBt(H?t)200?12?(500?12)满足要求。
柱腹板受压承载力验算Afcfb200?12?310??21.429mm?tw?20mm befc(12?5?20)?310柱腹板许配置横向加劲肋,根据《钢结构设计规范》7.4.3,取加劲肋厚度为12mm。 柱受拉翼缘验算:
与梁受拉翼缘板相连处的柱翼缘板因受拉而发生横向弯曲,柱翼缘板的最小厚度为 t?0.4Aftfb?0.4200?12?19.6mmfc因tw?20mm>19.6mm,满足要求。但为了提高节点的安全性,
在梁受拉翼缘对应位置按构造要求配置横向加劲肋。(5)梁柱刚性连接处的节点域验算
因为B柱两侧弯矩方向相反,相对而言,A、D柱更不利,取边柱梁最不利内力: M=-259.959kN.m,V=166.230kN
Mb1?Mb2Mb1?Mb2259.959?106?0??Vp1.8hbhctw1.8??500?2?12???400?2?20??20?42.140N/mm2?44fv??170?226.7N/mm2,满足要求。 33hb?hc?500?2?12???400?2?20???9.289mm 次梁与框架主梁的连接采用铰接,次梁截面为350×150×6×10,连接方式和螺栓布置见图21。螺栓采用M20的10.9级高强螺栓,承压型连接,螺栓孔径为21mm。 505010孔径?=21mm?206540406570564050-476896200-4768963528035 例图21 次梁与主梁的铰接连接 次梁传递来的剪力设计值为: V=1.2×68.331+1.4×58.8=164.317 kN 计算连接螺栓时,偏于安全的以为螺栓群承受剪力和偏心扭矩, T=V×e=164.317×0.05=8.216 kN.m。 一个螺栓的抗剪承载力为: 3.14?202?310N???97.340kN44bb Nc?d?tfc?20?6?470?56.4kNbvb故Nmin?Ncb?56.4kN?d2fvbV164.317??41.079kNn4Ty18.216?105?103TN1x???35.211kN?y12?1052?352??2vN1y? N1??N???N?v21yT21x?35.2112?41.0792?54.105kN?56.4kN满足要求。加劲肋的厚度取6mm,钢材为Q235B,与主梁的连接采用双面角焊缝,计算时偏于安全只计算与腹板相连的竖向焊缝,焊脚尺寸为5mm,焊条为E43系列,手工焊,焊缝受力为: V=164.317kN,M=V×e=8.216kN.m,切角取25mm, 则lw=500-2×12-2×25-2×5=416mm。 6M6?8.216?106????40.694N/mm222f2helw 2?0.7?5?416V164.317?103?f???56.428N/mm2helw0.7?5?2?41622 ??f??40.664?222w2?????f???56.428?65.834N/mm?ff?160N/mm,满足要求。?1.22???f?3.柱与柱的拼接 箱型柱宜为焊接柱,其角部的组装焊缝应为部分焊透的V形或U形焊缝,当柱与梁刚性连接时,在框架梁上下格500mm范围内,应采用全熔透焊缝,具体做法参照高规的要求,在工厂预制。 箱型柱在工地的接头,应全部采用焊接,在第三层上距框架梁1.3m处,下节箱型柱的上端设置隔板,与柱口平齐,厚度大于16mm,其边缘与柱口截面一起刨平,在上节箱型柱安装单元的下端附近设置上柱隔板,厚度为大于10mm,按照规范设置衬板、耳板。 2016衬板45°8b=532450?≥168 例图22 柱与柱的拼接 4.柱脚设计 本建筑结构采用刚性较大的埋入式柱脚,柱脚混凝土上采用C40,柱脚埋深d?3h?3?0.4?1.2,根据组合采用最不利内力: 第一组:B柱:M=-232.8 kN.m ,N=1377.359 kN ,V=-69.532kN A柱:M=171.167 kN.m ,N=986.273 kN ,V=49.792kN 第二组:B柱:M=-50.774 kN.m ,N=2431.593 kN ,V=-16.230kN A柱:M=69.336 kN.m ,N=1478.598 kN ,V=29.951kN 对第一组内力进行设计 ⑴栓钉设计 采用Q345钢,栓钉直径为16mm,其抗剪设计值: