1、H型梁钢结构构件联接计算 ( V2.0 )说明 1。等强度联接设计法验算梁与梁的联接接点2。按简化设计法验算梁与梁的联接接点3。按实用设计法验算梁与梁的联接接点1 计算模式 12 拼接连接处的内力M 24590 kN-cm V 210.6 kN3 构件信息构件钢号 焊接H型钢 翼缘摩擦型高强度螺栓型号 腹板摩擦型高强度螺栓型号Q235 H600x220x12x19-24 J10.9-M22-1-X1 J10.9-M22-1-X1Hb (mm) Bb (mm) tWb (mm) tF b (mm) rb (mm) Ab0 (cm2) Wb0X(cm3) Ib0X (cm4) w ( kN/m )
2、 i 0X (cm) 600 220 12 19 24 156 3070 92084 1216.8 24.34 高强度螺栓联接接点设计翼缘 螺栓数 螺孔行数 行距( mm ) 列距( mm ) 腹板 螺栓数 螺孔行数 行距( mm ) 列距( mm )推荐值 12 2 140 80 10 5 80 80修订值设计值 12 2 140 80 10 5 80 80校 核 TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE TRUE5 拼接连接板的设计 ( mm )外侧翼缘拼接连接板 内侧翼缘拼接连接板 腹板拼接连接板t1 b1 l1 t2 b2 l2 t3 b3 l3推荐值 22
3、 220 965 0 0 0 18 325 400修订值 20设计值 22 220 965 0 0 0 20 325 400校 核 - 22 X 220 / 965 - 20 X 325 / 4006 翼缘螺栓信息( mm ,mm2 )螺栓序号 螺栓等级 螺栓钢号 螺栓直径 螺栓孔径 螺栓形式 接触形式 有效面积9 10.9 Q235 22 23.5 单剪螺栓 I类接触面 303.47 腹板螺栓信息( mm ,mm2 )螺栓序号 螺栓等级 螺栓钢号 螺栓直径 螺栓孔径 螺栓形式 接触形式 有效面积9 10.9 Q235 22 23.5 单剪螺栓 I类接触面 303.48 型钢及螺栓钢材性能 (
4、kN/cm2)钢材强度 钢材序号 fu fy f fv fce 螺栓强度 NbHFv NbHWv f bHu2 37.5 22.5 20.5 12 32 77 77 1049 焊缝强度信息 (kN/cm2)焊缝序号 焊条型号 fu fwc fwt12 fwt3 fwv fwf2 E43xx 37.5 20.5 20.5 17.5 12 16A. 1。等强度联接设计法验算梁与梁的联接接点B. 计算书1工型钢构件截面信息及拼接连接处的构件内力信息M 拼接连接处的弯矩值 24590 kN-cm V 拼接连接处的剪力值 210.6 kNBb 翼缘宽 220 mm tFb 翼缘厚 19 mmdFb 翼缘
5、螺孔径 23.5 mmr 内圆弧半径 24 mmHb 工型梁高 600 mm hWb 腹板高 562 mmtWb 腹板厚 12 mmdWb 腹板螺孔径 23.5 mm2工型钢构件材质信息f 钢材抗拉、抗压、抗弯强度设计值 20.5 kN/cm2fv 钢材抗剪强度设计值 12 kN/cm2NbHFV 翼缘摩擦型高强螺栓抗剪承载力设计值 77 KNNbHWV腹板摩擦型高强螺栓抗剪承载力设计值 77 KN3梁单侧翼缘和腹杆的净截面面积估算和相应的连接螺栓数目估算AanF 翼缘净截面面积估算 = 3553 mm2AanW 腹板净截面面积估算 = 5732 mm2naFb 翼缘连接螺栓数目估算= 10
6、个naWb 腹板连接螺栓数目估算= 9 个nFbs 翼缘连接螺栓数= 12 个 nWbs 腹板连接螺栓数= 10 个noFbh 翼缘螺孔行数 = 2 行 lFbh 翼缘螺孔列距 = 80 mmnoWbh 腹板螺孔行数 = 5 行 lWbh 腹板螺孔行距 = 80 mmnoWbl 腹板螺孔列数 = 2 列 lWbl 腹板螺孔列距 = 80 mm4工型钢构件截面特征Ib0X 梁毛截面惯性矩= 920832032 mm4 即 92084 cm4Wb0X梁毛截面抵抗矩= 3069440 mm3 即 3070 cm3Ab 0 梁毛截面面积 = 15598 mm2 即 156 cm2IbXR 梁上螺栓孔截
7、面惯性矩 = IbXRF+IbXRW = 16890 cm4IbXRF 梁翼缘螺栓孔截面惯性矩= 150774715 mm4 即 15078 cm4IbXRW 梁腹板螺栓孔截面惯性矩= 18112889 mm4 即 1812 cm4IbnX 梁净截面惯性矩=Ib0X-IbXR = 75194 cm4WbnX梁净截面抵抗矩=IbnX/(Hb/2) = 2507 cm3Ab n 梁净截面面积 =2*AbnF+AbnW = 119.08 cm2AbnF 翼缘净截面面积 = 32.87 cm2AbnW 腹板净截面面积 = 53.34 cm25梁的拼接连接按等强度设计法及简化设计法的设计内力值弯矩 Mb
8、n = WbnX*f = 51393.5 kN.cm剪力 Vbn = AbnW*fv = 640.08 kN6校核 3. 中估算的连接螺栓数目nFb 翼缘连接螺栓数目校核= WbnX*f/(Hb-tFb)*NbHFV) = 12 个 nFbs 12nWb 腹板连接螺栓数目校核= AbnW*fv/NbHWV = 9 个 nWbs 107梁翼缘和腹板的拼接连接板的截面尺寸估算与核算XF 梁翼缘拼接连接板的设置类型（单剪接连或双剪接连） = 1XW 梁腹板拼接连接板的设置类型（单剪接连或双剪接连） = 1翼缘和腹板的拼接板的截面参数 估算值翼缘 b1 翼缘外侧拼接板的宽度 = 220 = ta1 =
9、 22 mmb2 翼缘内侧拼接板的宽度 = 0 = ta2 = 0 mml12 翼缘内外侧拼接板的长度 = 965 =la12 = 965 mm腹板 b3 腹板单侧拼接板的宽度 = 325 = ba3 = 325 mmt3 腹板单侧拼接板的厚度 = 20 = ta3 = 18 mml3 腹板单侧拼接板的高度 = 400 = la3 = 400 mm拼接板面积校核APnLF 梁单侧翼缘连接板净截面面积= 38.06 AbnF = 32.87 cm2APnLW梁腹板连接板净截面面积 = 56.5 AbnW= 53.34 cm2拼接板刚性校核IPnLX 连接板净截面惯性矩 = IP0LX-IPXLR
10、 = 81302 cm4IP0LX 连接板毛截面惯性矩 = 104331 cm4IPXLR 连接板上螺栓孔截面惯性矩= 23029 cm4连接板净截面抵抗矩=IPnLX/(Hb/2)+t1 2524 WbnX = 2506 cm38梁的强度核算弯矩 s = Mx/Wbnx = 20.5 kN/cm2 1.2MbPx= 83556 kN.cm TRUE剪力Vu1 梁腹板净截面抗剪最大承载力 = Abnw*fu/31/2 = 1049.86 kNVu2 梁腹板连接板净截面抗剪最大承载力 = APnLw*fu/31/2 = 1112.06 kNVu3 梁腹板连接高强螺栓抗剪最大承载力 = 0.75n
11、f*n*AbHWe*fbuH = 2148.55 kNVu = min(Vu1,Vu2,Vu3) = 1049.86 kN 1.4Vpm= 235.2 kN TRUEc. 螺栓孔对梁截面的削弱率校核mR螺栓孔对梁截面的削弱率= AR/A0 = 20.49% 25% TRUEA0 梁毛截面面积 = 155.98 cm2AR 螺栓孔的削弱面积 = 31.96 cm2设计用钢材强度值极限抗拉 屈服强度 强度设计值强度最小值 抗拉,压,弯 抗剪 端面承压钢材序号 构件钢号钢材厚度 fu fy f fv fcemm kN/cm2 kN/cm2 kN/cm2 kN/cm2 kN/cm21Q23516 37
12、.5 23.5 21.5 12.5 322 1640 37.5 22.5 20.5 12 323 4060 37.5 21.5 20 11.5 324 60100 37.5 20.5 19 11 325Q34516 47 34.5 31.5 18.5 416 1635 47 32.5 30 17.5 417 3550 47 29.5 27 15.5 418 50100 47 27.5 25 14.5 41设计用焊缝强度值对接焊缝 对接焊缝强度设计值极限抗拉抗压焊缝质量为1、2级及3级抗剪强度最小值 时抗拉、抗弯强度设计值焊缝序号 焊条型号 钢材钢号钢材厚度 fu fwc fwt12 fwt3
13、fwvmm kN/cm2 kN/cm2 kN/cm2 kN/cm2 kN/cm21E43xx Q23516 37.5 21.5 21.5 18.5 12.52 1640 37.5 20.5 20.5 17.5 123 4060 37.5 20 20 17 11.54 60100 37.5 19 19 16 115E50xx Q34516 47 31.5 31.5 27 18.56 1635 47 30 30 25.5 17.57 3550 47 27 27 23 15.58 50100 47 25 25 21 14.5焊接方法为：自动焊、半自动焊、手工焊。一个摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值
14、表 NbHv （单剪,单位:kN）高强度螺栓直径 d (mm)螺栓序号 螺栓等级 螺栓钢号 接触面形式 16 20 22 24 2718.8Q2351 28.4 44.6 54.7 62.8 832 2 22.1 34.7 42.5 48.8 64.63 3 28.4 44.6 54.7 62.8 834 4 18.9 29.7 36.5 41.9 55.4516Mn1 34.7 54.5 66.8 76.7 101.56 2 25.2 39.6 48.6 55.8 73.87 3 34.7 54.5 66.8 76.7 101.58 4 22.1 34.7 42.5 48.8 64.6910
15、.9Q2351 40.5 62.8 77 91.1 117.510 2 31.5 48.8 59.9 70.9 91.411 3 40.5 62.8 77 91.1 117.512 4 27 41.9 51.3 60.8 78.31316Mn1 49.5 76.7 94.1 111.4 143.614 2 36 55.8 68.4 81 104.415 3 49.5 76.7 94.1 111.4 143.616 4 31.5 48.8 59.9 70.9 91.4注：(1) . 双剪螺栓的承载力设计值为单剪数值乘 2.0 . (2) . 16Mn.,16Mnq,15Mn,15Mnq钢号，螺栓抗剪承载力设计值相同。8.816Mn角焊缝强度设计值fwfkN/cm2161616162020202030101.378.8101.367.5123.890设计用焊缝强度值焊接方法为：自动焊、半自动焊、手工焊。一个摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值表 NbHv （单剪,单位:kN）高强度螺栓直径 d (mm)123.878.8143.8111.8143.895.93175.7127.8175.7111.8注：(1) . 双剪螺栓的承载力设计值为单剪数值乘 2.0 . (2) . 16Mn.,16Mnq,15Mn,15Mnq钢号，螺栓抗剪承载力设计值相同。
