钢结构毕业设计计算书

'土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）目录第一章工程概况11.1设计资料11.2设计依据11.3初设方案21.3.1钢架柱与抗风柱21.3.2屋面、墙面布置21.3.3伸缩缝2第2章荷载32.1永久荷载32.2可变荷载32.3风荷载3第三章抗风柱设计33.1山墙布置33.2荷载计算43.3内力分析43.3.1、截面选择53.3.2、截面验算5绕强轴长细比为8550/128.64=66，绕弱轴考虑墙面檩条隅撑的支承作用，计算长度取3000mm,那么绕弱轴长细比为3000/23.1=129.9，满足抗风柱的控制长细比限值[λ]=180的要求。5第4章主刚架设计54.1、计算简图54.2、工况荷载84.3工况内力104.3.1钢架PKPM计算信息104.3.2PKPM内力计算结果124.3.3、组合内力:144.4构件截面验算15土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文） 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）4.4.1H形变截面钢柱截面验算15①组合内力值：19强度计算控制组合号:8194.4.2224.4.3H形等截面钢梁28第5章节点设计325.1、梁柱节点设计325.2主梁次梁节点设计355.3屋脊梁节点365.4柱脚节点38第6章檩条设计406.1设计依据406.2设计数据406.2．1檩条选型406.2.2檩条荷载406.2.3截面及材料特性416.3檩条截面验算416.3.1内力计算：416.3.2整体稳定验算426.3.3檩条挠度验算43第7章墙梁设计437.1设计依据437.2设计数据447.2.1墙梁布置447.2.2墙梁荷载447.2.3墙梁内力计算447.2.4截面选择与验算45第8章设计总结468.1钢结构设计总说明468.1.1总则46土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文） 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）8.1.2设计依据468.1.3设计荷载标准值468.1.4材料468.1.5技术要求478.2材料使用说明478.2.1构件制作要求478.2.2结构安装要求478.2.3防腐及防火要求488.2.4其他48附录48致谢56参考文献57土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文） 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）前言80年代以来，国外的轻钢结构建筑逐步进入了国内市场。由于其灵活面广，用钢量小，工厂化生产实现能力强，现场安装简便迅速，施工周期短，因而在国内市场中应用越来越广泛，受到广大用户的认可及好评。特别是门式刚架，由于其造型简洁美观，在各类民用与工业建筑中适应性较强，跨度灵活，单跨多跨可不同结合，因而广泛应用于大面积的厂房、仓库和各类公共建设。门式刚架轻钢结构已成为当今轻型化建筑结构的主要形式，它能有效利用材料，构件尺寸小，可以在工厂批量生产，保证质量，而且可循环利用而被广泛应用于工业厂房和公共建筑中，其优越性和经济效益是不言而喻的，主要表现在以下几个方面：(1)构造简单，材料单一。容易做到设计标准化、定型化以及构件加工制作工业化，销售、设计、生产可以全部采用计算机控制，产品质量好，生产效率高。(2)抗震性能好。由于刚架结构属于柔性结构、自重轻，因而能有效地降低地震响应及灾害影响程度，极有利于抗震。(3)施工周期短。门式刚架轻钢结构的最大优点是:所有构件均可以由工厂制作，现场拼接安装，构件标准定型装配化程度高，所以现场安装简单快速，现场只要用螺栓、铆钉锁紧或焊接，即可完成组装工作，可缩短工期，资金回收快。(4)可以满足多种生产工艺和使用功能的要求。轻钢结构建筑体系在建筑造型、色彩以及结构跨度、柱距等方面的选择上灵活多样，给设计者提供了充分展示才能的条件。(5)宜于拆卸搬迁。一旦业主对所建厂址不满意或外界环境发生意想不到的变化，则整个建筑可在很短时间内拆迁，损失极小，而所有这些特点是钢筋混凝土建筑所无法具备的。(6)符合环保要求。钢材是一种理想的生态型建筑材料，它强度高、耐久性好、端板连接的半钢性对门式刚架结构性能影响的研究易于回收，具有良好的重复利用性；与传统的建筑形式相比，轻钢结构建筑具有良好的环保性、节能性；它可拆除回收，对环境的二次破坏小，材料可以回收利用，符合可持续发展战略。(7)空间利用率高。在同样荷载状态下，构件断面小，可以大大提高有效利用面积。与钢筋混凝土结构相比，钢结构可增加有效利用面积3-6%左右。土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文） 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）(8)价格便宜。近几年来，随着我国钢产量的增加，钢材价格的下调，竞争的激烈，轻钢结构建筑与同类钢筋混凝土结构相比，造价持平或略低，当厂房的跨度越大时，其优势更为明显，这也是它赖以竞争的一大优势。(9)综合经济效益好。由于施工周期短，可以提前投入使用，提前获取投资效益；更由于采用色彩鲜艳的彩色压型钢板，美观华丽，改善了周边环境的动态感；因为建筑物本身的自重轻，一般情况下不需要做桩基，可以节省投资；由于采用了聚苯乙烯泡沫夹心板或单板加保温棉等措施后，使保温、隔热效果良好。彩色钢板是以镀锌为基板，硅酮作为表面，耐久性也较好。轻钢结构的内力是以弯矩为主，柱虽是压弯构件，也是弯矩的效应大于压力。如果变化的构件截面适应弯矩力形，即构件接近满应力设计截面：明显可以大大节省钢材。然而，轻型钢结构是近几年在国内才发展起来的新型结构形式，由于宣传力度不够，未得到广泛认同，工程应用多集中在东南沿海地区，且主要用于中小型工业建筑，公共建筑和商业建筑中应用较少，设计人员也没有充分认识到轻型钢结构的优越性。在设计轻型钢结构时，设计人员钢结构知识和概念陈旧，缺乏相关知识培训，对轻钢结构设计不熟悉，且受传统钢结构设计思想束缚，导致设计用钢量比国外同类结构高。此外我国对轻型钢结构的理论和试验研究尚不够深人，例如如何考虑结构的整体稳定、空间作用、蒙皮效应等，国外已有成熟的规范，国内尚无可靠的设计依据。一些工程的制作和安装技术还停留在手工操作阶段，从而制约了轻型钢结构的推广和应用。计算机辅助设计、计算机辅助绘图、计算机辅助制造技术还处于初级阶段，国内尚无公认的成熟专业化轻钢设计软件，国外已实现计算机三维建模分析、设计、绘图和辅助集成制造一体化，在节点设计、构件详图标准化、信息系统管理、工程量、造价自动计算、材料表生成等方面已全部计算机化。计算机成图自动化，减少了尺寸计算错误设计与制作加工集成，实现无图纸下料加工，在制作和加工方面国内外有相当大的差距。综上所述，为进一步促进钢结构建筑的应用范围，降低建筑成本，全面提高经济效益，对门式刚架进行优化设计就显得尤为重要。本文就重庆市某区某家具城24×72m单层单跨双坡变截面轻型轻钢结构厂房设计为例，通过一个完整的门式刚架轻钢厂房中檩条、墙梁、抗风柱、刚架梁柱和节点的设计，对门式刚架轻型钢结构厂房做优化设计可行性研究。土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文） 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）摘要轻型钢结构门式刚架由于其具有重量轻、造价低、安装方便、施工周期短等优点，近几年在我国发展较快，尤其在工业厂房中已得到广泛的应用。本文即为一个典型的无吊车单层单跨双坡门式刚架轻型厂房的设计书。本设计是根据建筑所给的工程设计条件，并依据《建筑结构荷载规范》、《钢结构设计规范》、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》等规范规程进行的。内容主要包括工程工况介绍，荷载计算，荷载组合，内力计算，以及屋面檩条、墙梁、刚架、抗风柱、支撑、节点、基础等部分的设计计算。其中，刚架的设计首先是通过建筑科学研究院PKPM钢结构设计软件STS进行荷载内力计算和截面优选，然后根据相关的规范公式通过手算对其结果进行验算，其余内容主要通过手算完成。关键词：门式钢架，强度，稳定性，挠度土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文） 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）ABSTRACTBecauseofit"slightweight,lowcost,convenientinstallation,shortconstructionperiod,inrecentyearslightsteelportalframeinourcountryisdevelopingrapidlyandhasbeenwidelyused,especiallyintheindustrialplant.Thispaperisatypicallightplantdesignbook,whichisasinglefloorlightsteelportalframethatwithoutcrane.Thisdesignisbasedontheconstructionoftheengineeringdesign,andaccordingto"codeforthedesignofbuildingstructures","codefordesignofsteelstructures"and"technicalspecificationforlight-weightbuildingswithgabledframes",withthoserulesofsteelstructure,thedesignbesuccessfullycompleted.Thecontentofthisdesignmainlyincludestheengineeringcondition,loadcalculation,loadcombination,internalforcecalculationaswellasthedesigncalculationoftheroofpurlins,wallbeam,frame,windresistantpillars,supporting,node,andfoundation.Amongthem,loadinternalforcecalculationandsectionoptimizationoftheframedesignisfirstusedbythePKPMsteelstructuredesignsoftwareSTSwhichisdesignedbyArchitecturalInstituteofscienceandtechnology,thenaccordingtotheformulaoftherelevantstandardrulestocounttheresultsandcheckeditbyhand,therestofthecontentiscompletebyhand.KEYWORDS:Lightsteelportalframe,Intensity,Stability,Deflectio 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）第一章工程概况1.1设计资料1、总建筑面积2700m2左右；2、建筑层数：轻钢结构厂房，一层（厂房横向跨度30m,纵向跨长90m）；3、建筑高度：厂房檐口高7.8m；4、墙体：1.2米以下用砖砌墙体，1.2米以上采用压型钢板，墙体外观注意协调；5、屋面：屋面采用压型钢板+保温棉；6、其他：室内外高差为150mm；7、结构形式：厂房为门式刚架结构，基础采用钢筋混凝土独立基础；8、抗震设计：建筑物重要性类别为丙类，抗震设防烈度为7度，建筑场地类别为Ⅱ类；9、建筑物使用年限类别：三级，建筑耐久年限50年；10、主钢架钢材采用Q345钢，檩条、墙梁等采用Q345钢；11、纵向柱距6m，抗风柱柱距7.5m；12、屋面坡度1：10；13、地形条件：场地地势平坦开阔。1.2设计依据1、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）2、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）3、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）4、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）5、《建筑结构制图规范》(GB5009-2001)6、《建筑结构可靠度统一标准》(GB50068-2001)7、《建筑结构设计手册》(冶金工业出版社2002版)8、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)57 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）9、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)1.3初设方案1.3.1钢架柱与抗风柱厂房纵向长度90m,设纵向柱距6m，共设16榀框架，第1轴线钢架与第16轴线钢架设置抗风柱。厂房横向跨度30m，边跨设横向抗风柱柱距7.5m，共设3根抗风柱，柱底铰接。1.3.2屋面、墙面布置屋面采用压型钢板加保温棉，采用C型冷弯薄壁性檩条，檩条隅撑隔跨布置，屋脊、屋檐处设置斜拉条，在第1轴线钢架与第2轴线钢架、第8轴线钢架与第9轴线钢架、第15轴线钢架与第16轴线钢架处设置水平支撑和竖向支撑，水平支撑与竖向支撑在同一空间内，从而提高屋面结构的整体空间性能。1.3.3伸缩缝纵横向长度均在温度区段以内，不设置伸缩缝。图1-1柱网及平面布置图室内标高为0.00m，室内外高差为150mm，室外标高为-0.15m。在4~5轴线、10~11轴线与D轴线、A轴线相交处设有卷帘门，B~D轴线与14轴线相交处设有一道门，门窗详细尺寸如图1-2所示。室内标高为0.00m，室内外高差为150mm，室外标高为-0.15m。在2~3轴线、14~15轴线设有卷帘门。57 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）第2章荷载2.1永久荷载永久荷载标准值（按照水平投影面）计算屋面横载涂层压型钢板+保温棉0.25KN/m2冷弯C型卷边型钢檩条0.05KN/m20.30KN/m22.2可变荷载屋面活荷载0.5KN/m2，但是钢架的受荷载面积大于60m2，主钢架活荷载可按照0.3KN/m2,活荷载与雪荷载中取较大值0.3KN/m2。2.3风荷载基本风压为0.4KN/m2，，地面粗糙度为B类取值，风荷载高度变化系数按现行国家标准值《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）的规定，当高度小于10m时，按照10m处的高度处作用取值UE=1.0，风荷载体型系数按照《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）取值。第三章抗风柱设计3.1山墙布置57 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）横向跨度30m，一端山墙封闭的单层厂房，檐口标高7.8m，每侧山墙设置3根抗风柱，形式为等截面实腹工字钢。用于承受作用于山墙水平方向的风荷载，不承担竖向力。山墙墙面板采用压型钢板加保温棉，墙梁采用C型冷弯薄壁型钢，墙面结构自重为0.30kN/㎡，基本风压为0.4kN/㎡。3.2荷载计算墙面恒载标准值=0.30kN/㎡风压高度变化系数=1.0，风压体型系数=1.1。风压设计值=1.4=1.4×1.1×1.0×0.4＝0.616（kN/㎡）单根抗风柱承受的均布荷载设计值为：恒载=1.4××7.5＝1.4×0.30×7.5＝3.15（kN/㎡）风荷载=1.4××7.5＝1.4×0.616×7.5＝6.468（kN/㎡）3.3内力分析抗风柱的柱脚和柱顶分别由基础和屋面支撑提供竖向及水平支撑，两端为铰支。计算简图如下：图3-1抗风柱计算模型57 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）3.3.1、截面选择选择工字型截面300×250×8×10。截面特性：截面面积为A=7240mm2,取钢材密度为7.85g/cm3则构件的重度为（7240/100）×7.85×100×9.8/1000/1000＝0.56kN/m可得到构件的最大轴压力为N=(3.15+0.56)×8.550＝33.72kN最大弯矩为M=6.468×8.552/8=59.10KN·m3.3.2、截面验算绕强轴长细比为8550/128.64=66，绕弱轴考虑墙面檩条隅撑的支承作用，计算长度取3000mm,那么绕弱轴长细比为3000/23.1=129.9，满足抗风柱的控制长细比限值[λ]=180的要求。A、强度校核：B、稳定验算：=C、挠度验算：在横向风荷载作用下，抗风柱水平最大挠度为5.002mm1.4由于V<，故抗剪强度满足要求。4.4.1.5弯剪压共同作用下的验算①组合内力值：强度计算控制组合号:8a、小头节点端：M12=0.0kN·m,N12=91.30kN,V12=-49.79kN。b、大头节点端：M21=-388.37kN·m,N21=-82.63kN,V21=49.79kN。②强度验算：因为V<0.5，故按M≤MeN计算。a.小头端：=N/A=91.30×103/8040=11.36（N/㎜2）M=388.37kN∙m,大头节点端截面强度满足要求。4.4.1.6整体稳定验算小头大头全截面有效，小头截面轴向力N=91.30kN,大头弯矩M=388.37kN∙m。①平面内整体稳定性验算。刚架柱高H=7800mm,梁斜长L=15075mm。根据查表法求刚架柱计算长度系数：钢架梁楔率γ1=d1d0-1=900600-1=0.5，γ1=d2d0-1=600600-1=0钢架梁楔形段的长度比β=861715000=0.5757 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）查《门式刚架轻型房屋钢结构规程》附录D，β=0.5时，ϕ=0.63；β=0.75时，ϕ=0.78线性插值法ϕ=0.672柱的线刚度K1=Ic1h=12.6323×104780=161.952cm4/cm梁的线刚度K2=Ib02ϕs=3.7998×1042×0.672×1507.5=18.754cm4/cm线刚度比K2K1=18.754161.952=0.116柱截面惯性矩比Ic0Ic1=22675126323=0.179查表，柱的计算长度系数μγ=1.598柱的计算长度为7800×1.598=12464.4mmλx=lxix=1146.4416.79=74,b类截面，查表得φxγ=0.614N"Ex0=π2EAe01.1λx2=π2×2.06×105×80401.1×742=2711kN平面内稳定+913000.614×8040+1.0×388.37×1061-91.32711×0.614×3043.6×103=18．5+130.3=148.5N/mm20.6φ"bγ=1.07-0.282φbγ=1.07-0.2826.11=1.024+91.3×1030.836×10344+1.0×388.27×1061.024×3043.6×103=135Nmm21.4f"v=1-0.275λwfv=(1-0.275×1.43)×180=109.2N/mm2Vd=hwtwf"v=884×6×109.2=579.2kN由于VM=388.37kN∙m,大头节点端截面强度满足要求。b.再验算小头节点端：因为V<0.5，故按M≤MeN计算σ1=NA+MhwWxh=510006704+60.7×106×5841267×103×600=54.2N/mm2σ2=NA-MhwWxh=510006704-60.7×106×5841267×103×600=-39.0N/mm2β=σ2σ1=-39.054.2=-0.72==17.4===0.42<0.8因此有效宽度系数=1，即此时小头节点端截面全部有效。小头节点端同时受到弯、剪、压作用，根据技术规程第6.1.2条进行验算。Me=Wef=1267×103×310×10-6=393kN∙mMeN=Me-NWeAe=393-51000×1267×1036704=393-9.6=383.4kN∙m所以MeN>M=60.7kN∙m,小头节点端截面强度满足要求。4.4.2.5整体稳定验算57 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）当斜梁坡度不超过1:5时，因为轴力很小可按压弯构件计算其强度和刚架平面外的稳定，不计算平面内的稳定。斜梁平面外的整体稳定验算。变截面梁H(900~600)×200×6×8，考虑屋面压型钢板与檩条紧密连接，檩条可作为斜梁平面外的支撑点，斜梁下翼缘受压时，加隅撑作为梁平面外支撑点，梁平面外计算长度取1500mm，即ly=1500mm，根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》，斜梁不需计算整体稳定性的侧向支撑点间最大程度，可取斜梁受压翼缘宽度的16235fy倍，即200×160×235345=2641mm>ly=1500mm，故不需计算斜梁平面外整体稳定性。4.4.3H形等截面钢梁H*B1*B2*Tw*T1*T2=600*200*200*6*8*84.4.3.1设计总信息钢材等级：345轴压截面分类:X轴:b类,Y轴:c类强度计算净截面系数：1.000截面塑性发展：不考虑构件所属结构类别：轻型门式刚架抗震设防烈度：7度(0.10g)设计内力是否地震作用组合：是承载力抗震调整系数：γre=0.75截面类型=16;布置角度=0;计算长度：Lx=30.15,Ly=1.50，构件长度=8.66;计算长度系数:Ux=3.48，Uy=0.35，截面参数:B1=200,B2=200,H=600,Tw=6,T1=8,T2=84.4.3.2设计内力梁左端弯矩设计值Mx(kN.m)：60.700梁左端轴力设计值N(kN)：51.000梁左端剪力设计值V(kN)：40.400梁右端弯矩设计值Mx(kN.m)：153.800梁右端轴力设计值N(kN)：49.000梁右端剪力设计值V(kN)：7.200表4-5等截面梁标准内力组合值组合号MNVMNV1-32.6710.472.8227.63-7.953.9957 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）2-33.195.60-0.9213.86-3.503.54335.3011.1012.2027.63-8.58-2.33434.776.238.4513.86-4.14-2.78539.4741.5730.78153.83-49.544.95638.9536.7127.04140.06-45.104.51728.9741.5131.10142.80-46.024.608-30.1741.8533.6082.62-26.682.679-30.6936.9929.8568.85-22.232.2210-19.7841.7033.0792.95-30.013.001117.9830.3318.99120.84-38.315.751217.4625.4715.25107.07-33.865.301358.7630.7124.62120.84-38.691.951458.2425.8520.87107.07-34.241.5115-51.6630.6221.8149.63-15.443.4616-52.1825.7518.0635.86-11.003.0117-10.8830.9927.4349.63-15.82-0.3318-11.4026.1323.6935.86-11.37-0.7819-7.2419.138.6477.48-23.965.5920-7.7614.264.8963.71-19.515.142160.7319.7618.0177.48-24.59-0.732260.2014.8914.2763.71-20.14-1.1823-55.9919.3310.6127.63-7.953.9924-56.5114.466.8613.86-3.503.542511.9819.9619.9927.63-8.58-2.332611.4515.0916.2413.86-4.14-2.782733.9635.3427.80113.14-35.645.412830.8429.5923.4694.28-29.564.80294.1235.4629.0082.62-27.520.91305.9729.6924.4668.85-23.070.4657 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）31-4.4651.5140.45151.84-46.836.4132-4.9946.6536.70138.07-42.385.9733-1.7948.4737.86141.40-44.125.623413.7731.9123.9384.61-29.401.213513.2427.0520.1970.84-24.950.773610.9734.7526.3094.34-31.921.9837-25.9540.2828.66118.85-35.597.2038-26.4735.4124.91105.08-31.146.763914.8340.6534.28118.85-35.973.414014.3035.7930.54105.08-31.522.9741-7.7220.6712.1451.62-18.162.0042-8.2515.818.4037.85-13.711.564333.0621.0517.7751.62-18.54-1.794432.5316.1914.0237.85-14.09-2.2345-37.9926.0915.4076.09-22.056.6146-38.5221.2211.6662.32-17.616.164729.9726.7224.7876.09-22.680.294829.4521.8521.0462.32-18.24-0.1649-25.2312.373.8429.03-9.852.9750-25.767.500.1015.26-5.412.525142.7313.0013.2229.03-10.48-3.355242.218.139.4715.26-6.04-3.805315.1339.6031.94112.28-36.152.515415.1533.1426.9193.57-30.271.805522.9431.2024.8683.47-28.680.285621.6626.1421.0169.56-24.04-0.064.4.3.3截面强度验算①宽厚比验算根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002第6.1.1条进行板件最大宽厚比验算。57 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）翼缘部分腹板部分构件宽厚比满足要②组合内力值：N=51kNV=40.4kNM=155.5kN∙m③强度验算：梁截面最大剪力设计值为V=40.4kN梁腹板平均剪应力腹板计算高厚比97.33由于设置加劲肋，间距为腹板平均高度的2.00倍kτ=5.34+4a/hw2=6.340.95<1.4f"v=1-0.64λw-0.8fv=1-0.64×0.95-0.8×180=162.7N/mm2Vd=hwtwf"v=584×6×162.7=570.1kN由于VM=155.5kN∙m,截面强度满足要求。④整体稳定验算当斜梁坡度不超过1:5时，因为轴力很小可按压弯构件计算其强度和刚架平面外的稳定，不计算平面内的稳定。斜梁平面外的整体稳定验算，同变截面梁。第5章节点设计5.1、梁柱节点设计轻型门式钢架的梁柱连接一般做成刚性连接，通过端板和高强螺栓将梁柱结合成为整体。梁柱节点端板尺寸为宽度×厚度=250×20；长度=1080mm，端板采用如图5-1所示的连接形式.57 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）图5-1梁柱节点连接示意图若采用10.9级M22摩擦型高强度螺栓连接，构件接触面采用喷砂处理，=0.50,每个高强度螺栓的预拉应力为190kN。连接处传递内力设计值弯矩M=388.37kN∙m,拉力N=57.00kN，剪力V=77.30kN图5-2端板连接节点螺栓布置图受力最大的螺栓所受拉力N1=My1yi2+Nn=388.37×103×490(3822+4902)×4-5710=117.5kN57 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）第二排螺栓所受拉力N2=My1yi2+Nn=388.37×103×382(3822+4902)×4-5710=90.4kN螺栓所受剪力Nv=Vn=77.310=7.7kN一个螺栓的抗拉承载力设计值Ntb=0.8P=0.8×190=152kN由于螺栓群连接长度为l1=979mm>15d0=352.5mm，故螺栓的抗剪承载力设计值应乘以折减系数β。β=1.1-l1150d0=1.1-979150×23.5=0.82一个螺栓的抗剪承载力设计值Nvb=β0.9μnfP=0.82×0.9×0.5×1×190=70.1kN高强度螺栓摩擦型连接同时受剪和受压时，其承载力计算NvNvb+N1Ntb=7.770.1+117.5152=0.88<1满足要求。板端厚度验算：板端厚度取为20mm，按两边支承类板端计算，即t≥6efewNtewb+2efew+eff=6×54×52×15252×200+2×54×(54+52)×295×10-3=19.9mm故此选用20mm厚的板端，可满足要求。梁柱节点域的切应力验算：τ=Mdbdctc=388.37884×830×8=66.2N/mm20.4P=0.4×190=76kN螺栓处腹板强度N2ewtw=90.452×6=289.7Nmm215d0=352.5mm，故螺栓的抗剪承载力设计值应乘以折减系数β。β=1.1-l1150d0=1.1-700150×23.5=0.90一个螺栓的抗剪承载力设计值Nvb=β0.9μnfP=0.90×0.9×0.5×1×190=76.9kN高强度螺栓摩擦型连接同时受剪和受压时，其承载力计算NvNvb+N1Ntb=4.0476.9+25.3152=0.22<1满足要求。板端厚度验算：板端厚度取为20mm，按两边支承类板端计算，即t≥6efewNtewb+2efew+eff=6×54×52×15252×200+2×54×(54+52)×295×10-3=19.9mm故此选用20mm厚的板端，可满足要求。螺栓处腹板强度验算：第二排螺栓所受拉力N2=16.3kN<0.4P=0.4×190=76kN螺栓处腹板强度0.4Pewtw=7652×6=243.6N/mm215d0=352.5mm，故螺栓的抗剪承载力设计值应乘以折减系数β。β=1.1-l1150d0=1.1-597150×23.5=0.93一个螺栓的抗剪承载力设计值Nvb=β0.9μnfP=0.93×0.9×0.5×1×190=79.5kN高强度螺栓摩擦型连接同时受剪和受压时，其承载力计算NvNvb+N1Ntb=0.7279.5+91.3152=0.61<1满足要求。板端厚度验算：板端厚度取为20mm，按两边支承类板端计算，即t≥6efewNtewb+2efew+eff=6×54×52×15252×200+2×54×(54+52)×295×10-3=19.9mm故此选用20mm厚的板端，可满足要求。螺栓处腹板强度验算：第二排螺栓所受拉力N2=59.6kN<0.4P=0.4×190=76kN螺栓处腹板强度0.4Pewtw=7652×6=243.6N/mm231205310=25故檩条不是全截面有效。有效截面几何特性为：Ae=6.12cm2,Iex=300.20cm2,Iey=43.16cm2,Wex=30.45cm3,Weymax=19.73cm3，Weymin=8.97cm36.3.2强度验算=+==242.6N/mm2<310N/mm2=+==253.6N/mm2<310N/mm2即檩条的强度满足要求。6.3.2整体稳定验算受弯构件的整体稳定系数按GB50018规范计算：查表得ε1=1.35，ε2=0.14，μb,=0.50=2=-0.1457 土木工程（建筑结构工程）专业毕业设计（论文）====1.097因为>1则=1.091-0.274/=0.841==297.71N/<310N/稳定性验算满足要求6.3.3檩条挠度验算受弯构件挠度计算：=18.96mm