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《高等钢结构原理》 节点分析习题作业

系（所）：建筑工程系 学 号：1432055 姓 名：焦 联 洪 培养层次：专业硕士 选做题目：第一题

2014年12月24日

高等钢结构节点分析作业

01[1.0] 梁柱节点如图01 示。设梁柱钢材均为Q345，hb×bb×tfb×twb =500×250×20×12（h 表示截面全高，下标b 表示beam,f 表示flange，w表示web），hc×bc×tfc×twc = 400×350×22×14（下标c 表示column）。不考虑梁端剪力对连接的影响。问：

（1）设图示连接中柱身未设加劲肋的情况。假定翼缘采用一级对接焊缝、腹板采用焊脚尺寸hf=14mm 的双面角焊缝。则保证该连接不失效，梁端作用的弯矩设计值最大为多少？

（2）设在梁上下翼缘对应位置柱子有横向加劲肋的情况。加劲肋厚度为20mm，宽度为120mm。倘梁端弯矩达到其截面全塑形弯矩，计算该节点承载能力是否满足强度要求。

（3）如腹板改为摩擦型高强度螺栓连接，试选择螺栓级别、直径、排列等。设梁端弯矩达到其在边缘屈服弯矩值。

梁截面尺寸 柱截面尺寸

2(1)对于母材为Q345钢，一级对接焊缝的强度设计值为fcw,t?295N/mm，角焊

缝的强度设计值ffw?200N/mm2。

?翼缘采用一级对接焊缝、腹板双面角焊缝，为保证该连接不失效，应以角焊缝的强度来作为控制强度(即角焊缝边缘达到强度设计值连接失效)。

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高等钢结构节点分析作业

考虑梁腹板两侧的开孔：

Ib?0.7hf?(hb?2hf)312If?0.7?14?(460?28)3?2??2?131681894.4mm4

12?2?a2?(bb?2tfb)tfb?2(bb?2tfb)?t3fb12210?203??2?2402?20?210?2?484120000mm4

12I?Ib?If?131681894.4?484120000?615801894.4mm4

MyffwIw?ff得M?由??

yI带入参数连接承载能力为：

M?200?615801894.4/(230?14)?570186939.3N?mm?570.187KN?m2?H形钢柱受压时的强度和稳定计算。由柱子

腹板厚度控制，根据钢结构设计规范式有：

tcw?Abf,cfbbefc(强度) be?tfb?5tcf?2r

tcw?hcfyc(稳定)

30235受拉时的强度计算，由柱子翼缘板厚度控制：

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