钢结构基本原理课程设计
受力类型为: 扭矩、竖向剪力及水平拉力 荷载数据: 扭矩 T(kN·m) :70.840 竖向剪力V(kN) :363.387 水平拉力F(kN) :97.218 螺栓排列——等行距排列: 行数: 4, 行距D: 120.00 mm 列数: 2, 列距 : 100.00 mm 2).单个螺栓的参数计算 所选螺栓的参数:
采用规范 : GB50017-2003 钢结构设计规范 类型及等级 : 高强螺栓摩擦型连接8.8级 螺栓直径d : 20 mm 受剪面数目 nv: 2 连接板钢号 : Q345
同一受力方向连接板较小总厚度Σt: 10 mm 3).螺栓群受力计算
螺栓群受扭矩T和竖向剪力V以及水平力F（即偏心力作用下螺栓群抗剪）, 采用弹性分析法。
螺栓的最大内力：
?x?y22?8?502?20000mm2?4?(180?60)?144000mm22222
?r??x??y2?20000?144000?164000mm2
NM1xMy170.840?106?180???77751.22N 2r164000?Mx170.840?106?50???21597.56N 2164000?rNM1y- 21 -
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N97.218?103N???12152.25N
n8V363.387?103NN1y???45423.375N
n8N1xN1M、N、V?NMN2 ?N1Mx?N1x??(N1y?N1y)2
??77751.22?12152.25?2?(21597.56?45423.375)2?112.136kN?Nvb?112.5kN
所以螺栓的连接设计满足受力要求。 4.拼接板截面尺寸确定
为使拼接板结点具有足够的强度，并保证梁刚度的连续性，在确定梁的翼缘和拼接连接板时，应根据连接板的净截面面积大于等于梁净截面面积。
翼缘外侧拼接连接板的厚度t外：
11t外?t2?3??14?3?10mm
22假设内侧拼接板的厚度为t内=8mm. 则梁内侧内侧拼接板的宽度b?腹板连接板厚度t腹板?320?(14?10)?80mm，取b?100mm。
8?2670?10?9.4mm，取t腹板?10mm
2?355由此得翼缘外侧拼接板尺寸为：?320?10?400 翼缘内侧拼接板尺寸为：?100?8?400 腹板连接板尺寸为 ：?400?8?460 5构件净截面强度验算 1.梁翼缘验算
钢板上的螺栓分布图如下图所示：
由图可见，对并列螺栓，只需验算I?I净截面即可。
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Nfw296.250?103???424.4kN h698Mxf'钢材净截面An?14?320?2?22?14?3952mm2
N424.4?103正应力?n?'??107.39N/mm2?f?310N/mm2
An3952满足要求。
2.验算钢腹板净截面强度
与翼缘验算同，对并列螺栓，只需验算I-I净截面。
'由于腹板的净截面An?670?10?4?22?10?5820mm2
In?1?6703?10?2?22?10?(402?1202)?243595833.3mm4 12Wn?In243595833.3??727152mm3 y133510?6702Sn??10?22?(40?120)?525925mm3
8高强螺栓传递轴力时，已有一部分由于摩擦作用再孔前传递，所以净截面上的轴力为
n4N'?N(1?0.51)?97.218(1?0.5)?72.91kN
n8N'M72.91?10370.840?106正应力?n?????109.9N/mm2?f?310N/mm2
AnWn5820727152VmaxSn363.387?103?525925????78.46N/mm2?fv?180N/mm2
Int243595833.3?10腹板截面满足要求。 设计完毕。
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参考文献：
[1]中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范（GB5009－2001），中国建筑工业出版社，2001 [2]中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范（GB50017－2003），中国建筑工业出版社，2003 [3]沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006 [4]毛德培. 钢结构，中国铁道出版社，1999 [5]陈绍藩. 钢结构，中国建筑工业出版社，2003
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