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科鼎LED钢结构工程有限公司轻钢结构梁柱节点节点域加劲及计算
轻钢结构梁柱节点节点域加劲的计算
螣蛇的梦
以下计算依据《构筑物抗震设计规范》7.4.3条：
7.4.4：7度～9度时，单层刚架和框架梁柱节点的抗震承载力应符合下列规定： 1、柱腹板由柱翼缘和加劲肋形成的节点域，其最大剪应力应符合下式要求：
式中：τ——节点区格板的最大剪应力；Mpb——柱(梁)截面全塑性受弯承载力；?vy——节点区格板的抗剪屈服强度；Vp——节点区格板的体积。
2、柱(梁)截面全塑性受弯承载力Mpb，可按下列公式计算：
式中：N、Np——柱(梁)中的轴力设计值及其全截面塑性承载力；Wp——柱(梁)截面的塑性截面模量；?y——柱(梁)的钢材屈服强度； A——柱(梁)的截面面积。
3节点区格板的抗剪屈服强度?vy，可取0．58?y；但当区格板为上下柱与左右梁四面围成时，可取0．77?y；其中?y为节点区格板的钢材屈服强度；当计入轴力的影响时，尚应乘以 4节点区格板的体积，可按下列公式计算：
式中：hb——梁的腹板高度；hc、tw——分别为节点区与梁直接连接的工字形柱或十字形柱的腹板高度和厚度(图7．4．4-1)；tf——柱翼缘的厚度；α——梁腹板高度与柱翼缘宽度的比值；β——柱翼缘板截面面积与腹板截面面积的比值。
5、工字形柱在节点区格板域内，腹板厚度尚应符合下式要求，当腹板厚度不能满足下式的
要求时，应采取局部加厚等加强措施：【是弹塑性大变形不失稳的要求
6、工字形截面刚架梁柱节点区格板的厚度应符合下式要求：
该式演化自7.4.4-1，和李和华的书稍有差别！
同上例：当N/Np0.13时，tw≥(Sc1+Sc2)*fy/(hc*hb*0.58fy)= 2584344/0.58*730*676=96，要么加厚到9，要么加斜向加筋！对照李和华《钢结构连接节点设计手册》P207第7-12：
发现计算式大致相同，主要差别在于：门刚用了实际的M，《构规》用了Mpb(和实际弯矩没了关系)。也只有此书明确适用门刚的公式，所以可以用该条做判别式！计算厚度略小于《构规》7.4.4-6！
7、当不能满足本规范式(7-11)【没有提7.4.4-5！不满足7.4.4-5的普钢采用加厚腹板或者贴板加厚，但在新《钢规》审批稿中可以找到斜向加劲是可以的，只是影响连接板】的要求时，应设置斜向加劲肋，斜向加劲肋的截面面积可按计算：
式中：Mpb——刚架梁的全塑性受弯承载力，可按本规范式(-2)或式(-3)计算；hb0、hc——分别为刚架梁的截面计算高度和截面高度，刚架梁的截面计算高度应采用梁上、下翼缘板中心线之间的距离；?vy——节点区格板的抗剪屈服强度；Ad——斜向加劲肋的截面面积；bd、td——每块加劲肋的宽度和厚度；——斜向加劲肋钢材的抗拉、抗压屈服强度； θ——斜向加劲肋的倾角。θ=arctg(730/676)=47.2°；cosθ=0.68；Mpb=(Sc1+Sc2)*fy；
2、Ad≥(2584344*345/730-6*676*0.58*345)/(345*0.68)=1746.64；
3、设肋厚td=8mm,bd≥1746.6/(2*8)=109，取110,110/15=7.338，故加劲肋可以取8*110对称设置。
结后语：
1、加劲与否的判别以李和华书为准，不加劲可以同时算出加厚后的厚度；
2、斜向加劲轻重刚通用，普钢腹板焊接竖向节点板后比照十字形柱，腹板计算高度取全高未变，故没有任何有利影响。斜加劲不出头的情况下可以分成两段焊在节点板两侧！
【完】2015.6.17
新《钢规》（报批稿）关于节点域和斜向加筋的计算，计算式上进行了统一
明确“斜向加劲是通用于轻重刚领域的！”
2015.6.17
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