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中南大學土木工程08級中南大學土木建筑學院確定焊縫尺寸,,取:。鋼結構在焊接時焊條采用E43系列,焊接方法為手工焊。3.主梁驗算主梁自重標準值:(用Q235鋼材)主梁自重設計值:主梁(包括自重)所承擔的最大的彎矩與最大剪力近似按下式計算:(1)整體穩定驗算:將次梁作為主梁的側向支撐,則故主梁的整體穩定不必驗算。(2)局部穩定性驗算故次梁不會發生局部失穩。(3)剛度驗算故滿足剛度要求。(4)抗彎強度驗算故抗彎強度滿足要求。(5)抗剪強度驗算:故主梁的抗剪強度滿足要求。(6)翼緣焊縫驗算圖5-2圖5-2故翼緣焊縫折算應力符合。綜上所述:次梁為實腹式焊接工字型梁,截面為2×300×20+910×15,如右圖5-2。翼緣與腹板采用焊縫連接,hf=8mm,鋼結構在焊接時焊條采用E43列,焊接方法為手工焊。框架主梁短梁段與框架柱連接節點的設計:1.設計資料受力類型:彎矩、剪力(軸力較小忽略不計)荷載數據:短梁和柱通過焊縫連接,短梁長1m。由以上計算知,梁端最大彎矩和最大剪力分別為:M=979.485KNm,V=438.554KN。焊縫的強度設計值:主梁為組合工字型截面(),材料Q235鋼,焊條為E43型焊條采用角焊縫焊接。截面尺寸和作用荷載如圖所示。2.連接計算連接采用沿全周施焊的角焊縫連接,轉角處連續施焊,沒有起弧和落弧所引起的焊口缺陷,并假定全部剪力由腹板的連接焊縫承擔,不考慮工字形翼緣端部繞轉部分焊縫的作用。設沿工字形梁全周角焊縫的焊角尺寸為水平焊縫繞自身軸的慣性矩很小,計算時忽略,全部焊縫對x軸的截面慣性矩近似地取:焊縫在最外面邊緣“1”點處的截面抵抗矩:焊縫在腹板頂部“2”點處的截面抵抗矩:在彎矩作用下,角焊縫在最邊緣處“1”點處的最大應力為:在翼緣和腹板交接的角焊縫“2”點處的M與V的共同作用下的應力為:滿足設計要求。3.按構造設置水平加勁肋水平加勁肋應設置于柱上相連梁的上下翼緣的位置上,且水平加勁肋的水平中心線應與梁翼緣的水平中心線相重合;此時梁翼緣的內力作為集中力作用于柱上。為了保證連接節點處不致于產生局部破環,水平加勁肋應按以下要求分別在與梁上下翼緣對應處柱腹板的兩側成對地布置。按水平加勁肋的構造要求,設定其厚度為水平加勁肋的自由外伸寬度應滿足下式要求:得出,水平加勁肋采用完全焊透的坡口對接焊接連接取故,焊縫截面如圖,取。設計框架主梁短梁段與梁體工地拼接節點(采用高強度螺栓)1.計算螺栓連接處的荷載::(1)由集中荷載產生的固端彎矩:由上述主梁內力計算表知:梁端最大彎矩,對應工況下支座最大剪力為取短梁長度為1.0m,則集中荷載在1.0m處產生的內力計算如下:彎矩:剪力:(2)由均布荷載產生的固端彎矩:由均布荷載產生的端部剪力:均布荷載在1.2m處產生的內力計算如下:彎矩:剪力:(3)由集中、均布荷載疊加所得的彎矩剪力:彎矩:剪力:2.設計螺栓連接:采用精確設計的方法,即彎矩由翼緣和腹板共同承擔,剪力僅由腹板承擔,翼緣承擔的彎矩和腹板承擔的彎矩,二者按剛度成比例分配:則:(1)翼緣拼接設計梁單側翼緣連接所需的高強度螺栓數目采用10.9級的M22螺栓:螺栓孔徑取25.5mm,翼緣板的凈截面面積為:翼緣板所能承受的軸向力設計值為:采用8個。翼緣外側拼接連接板的厚度:取翼緣外側板的尺寸為:翼緣內側拼接連接板的厚度:如果考慮內外側拼接板截面面積相等,則有:

取,內拼接板的尺寸為:螺栓強度驗算上述計算表明螺栓強度滿足,可不必進行驗算。故,翼緣拼接采用八個M22螺栓,拼接板尺寸為:外拼接板:外拼接板:(2)腹板拼接設計梁腹板連接所需的高強螺栓數目:采用10.9級的M22螺栓:考慮到彎矩作用的影響,采用8個M22螺栓,并成兩排布置。腹板兩側連接板的厚度:取腹板兩側連接板的尺寸不妨取為:則梁與梁的拼接板連接圖如下圖:連接構件的接觸面采用噴砂處理。螺栓強度驗算單個螺栓的抗剪承載力設計值:剪力在螺栓群形心處所引起的附加彎矩:修正后的彎矩:螺栓最大應力故螺栓的連接強度滿足要求。故,翼緣拼接采用8個M22螺栓,拼接板尺寸為:外拼接板:3.螺栓的凈截面強度驗算:(1)選截面1—1討論:最大正應力最大剪應力對于點b,折算應力為:滿足要求。(2)選截面2—2討論:最大正應力最大剪應力對于點b,折算應力為:滿足要求。設計規范及參考書籍1、規范(1)中華人民共和國建設部.建筑結構制圖標準(GB/T50105-2001)(2)中華人民共和國建設部.房屋建筑制圖統一標準(GB/T50001-2001)(3)中華人民共和國建設部.建筑結構荷載規范(GB5009-2001)(4)中華人民共和國建設部.鋼結構設計規范(GB50017-2003)(5)中華人民共和國建設部..鋼結構工程施工質量驗收規范(GB50205-2001)2、參考書籍(1)沈祖炎等.鋼結構基本原理,中國建筑工業出版社,200

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