中原门刚梁柱节点刚度计算书

梁柱节点,刚度计算

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，

中原一、示意图

中原 

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二、计算依据

中原

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

中原

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三、计算参数

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中原   梁柱节点端板竖放

中原   材性：Q345

 

   1、钢梁参数：

      刚架横梁平均截面：550x200x10x12

中原

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

中原

中原      刚架横梁跨度：L_b = 20.0 m

中原

      梁端翼缘板中心间的距离：h₁ = 800 mm

中原

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中原   2、节点域参数：

中原      节点域腹板宽度：d_c = 600 mm

      节点域腹板厚度：t_p = 10 mm

中原

 

   3、端板参数：

      端板宽度：b = 220 mm

中原

      端板厚度：t = 20 mm

中原

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

 

中原四、节点转动刚度计算

中原   1、节点域剪切变形对应的转动刚度R₁：

中原      钢材剪切模量 G = 79000000 kPa

中原

中原      R₁ = G * h₁ * d_c * t_p

         = 79000000 * 0.800 * 0.600 * 0.010

中原

中原         = 379200 kN.m/rad

中原

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   2、连接的弯曲刚度R₂：

      钢材弹性模量 E = 206000000 kPa

中原

中原      端板惯性矩 I_e = b * t³ / 12

                   = 0.220 * 0.020³ / 12

                   = 0.000000146667 m⁴

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

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

中原

         = 144680 kN.m/rad

中原

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   3、节点的整体转动刚度R：

中原

      R = R₁ * R₂ / ( R₁ + R₂ )

中原

中原        = 379200 * 144680 / ( 379200 + 144680 )

中原

中原        = 104724 kN.m/rad

中原 

中原五、结论

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

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