木兰门刚梁柱节点刚度计算书

梁柱节点,刚度计算

木兰

本文呈现了门刚梁柱节点刚度计算书的相关内容，该计算书聚焦于门式刚架中梁柱节点这一关键部位，详细阐述了其刚度计算的具体过程与方法，通过严谨的理论分析与精确的数据运算，对节点处各构件的力学特性进行深入探究，综合考虑多种影响因素，如材料属性、几何尺寸、受力状况等，运用专业的计算公式逐步推导出节点刚度的准确数值，此计算书为门刚结构的设计、施工及后续的安全性评估提供了重要的理论依据，有助于确保整个门式刚架结构在承受各类荷载时，节点能够保持恰当的刚度，从而保障结构的稳定与可靠，

木兰一、示意图

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二、计算依据

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   《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015 10.2.7

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三、计算参数

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   梁柱节点端板竖放

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   材性：Q345

 

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   1、钢梁参数：

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      刚架横梁平均截面：550x200x10x12

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      刚架横梁平均截面的惯性矩：I_b = 0.000375705547 m⁴

      刚架横梁跨度：L_b = 20.0 m

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木兰      梁端翼缘板中心间的距离：h₁ = 800 mm

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   2、节点域参数：

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      节点域腹板宽度：d_c = 600 mm

木兰      节点域腹板厚度：t_p = 10 mm

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木兰   3、端板参数：

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      端板宽度：b = 220 mm

      端板厚度：t = 20 mm

木兰      端板外伸部分的螺栓中心到翼缘外边缘的距离：e_f = 90 mm

 

木兰四、节点转动刚度计算

   1、节点域剪切变形对应的转动刚度R₁：

      钢材剪切模量 G = 79000000 kPa

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木兰      R₁ = G * h₁ * d_c * t_p

木兰         = 79000000 * 0.800 * 0.600 * 0.010

         = 379200 kN.m/rad

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木兰   2、连接的弯曲刚度R₂：

      钢材弹性模量 E = 206000000 kPa

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      端板惯性矩 I_e = b * t³ / 12

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木兰                   = 0.220 * 0.020³ / 12

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                   = 0.000000146667 m⁴

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      R₂ = 6 * E * I_e * h₁² / ( 1.1e_f³ )

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         = 6 * 206000000 * 0.000000146667 * 0.800² / ( 1.1 * 0.090³ )

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木兰         = 144680 kN.m/rad

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   3、节点的整体转动刚度R：

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      R = R₁ * R₂ / ( R₁ + R₂ )

        = 379200 * 144680 / ( 379200 + 144680 )

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        = 104724 kN.m/rad

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五、结论

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木兰   25EI_b/L_b = 25 * 206000000 * 0.000375705547 / 20.0 = 96744 kN.m/rad

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   R = 104724 kN.m/rad = 27.1EI_b/L_b ≥ 25EI_b/L_b 满 足 !