K形圆钢管搭接相贯节点

项目名称页码1/3节点名称节点编号计算校核日期2020/7/9插图：已知：主管截面直径d：300mm主管截面厚t：20mm被搭接管截面直径db：260mm被搭接管截面厚tb：14mm搭接管截面直径do：240mm搭接管截面厚to：14mm被搭接管夹角θb：60度搭接管夹角θo：60度支管轴线交点偏心e:-100mm(如图所示为负值)主管截面材质：2(1为Q235,2为Q345)支管截面材质：2(1为Q235,2为Q345)连接焊缝类型：1(1为坡口熔透焊,2为周边角焊缝)焊缝高度hf1：16mm采用坡口焊，此项失效焊缝高度hf2：16mm采用坡口焊，此项失效制表：联系：[e-mail]结构者/STRUCTER******公司logo*********圆钢管相贯节点-搭接K形节点θθtdtt圆管有搭接平面K形节点A-A主管AAoobbddboe搭接管被搭接管BB主管被搭接管NoNopNbNoNbNoθθtdtt圆管有搭接平面K形节点A-A主管AAoobbddboepq搭接管被搭接管主管BBB-B搭接参数搭接管被搭接管主管被搭接管NoNopNbNoNbNo节点名称节点编号页码2/3隐蔽部分是否焊接：1(1为焊接,2为不焊接)被搭接管轴力Nb:-200kN（压为负，此处宜为压力值或拉力较小值）搭接管轴力Nt:300kN（压为负，此处宜为拉力值或压力较小值）主管轴力N0：-1000kN.m（压为负）验算过程：搭接参数q：231mm搭接参数p：277mm搭接率Ov：83%Ov=q/p搭接率满足构造要求！偏心e/d：-0.33偏心满足构造要求！主支管径比β1：0.87β1=d1/d-被搭接管主支管2径比β2：0.80β2=d2/d-搭接管主管径厚比γ：7.50γ=d/(2×t)支管径厚比ω1：18.57ω1=d1/t1-被搭接管支管径厚比ω2：17.14ω2=d2/t2-搭接管支主厚度比τ1：0.70τ1=t1/t-被搭接管支主厚度比τ2：0.70τ2=t2/t-搭接管支管1夹角θ1：60度-被搭接管支管2夹角θ2：60度-搭接管主管截面积A：17593mm2支管1截面积A1：10820mm2支管2截面积A2：9940mm2主管轴力N0p：-750kN（拉为正）主管钢材强度f：295N/mm2主管钢材抗剪强度fv：170N/mm2支管钢材强度f：310N/mm2角焊缝强度ffw：200N/mm2采用坡口焊，此项失效验算1－节点处的管壁塑性承载力验算a)被搭接支管的承载力设计值NbKpj主管轴心压应力σ：43N/mm2（绝对值）参数ψn：0.96在主管一侧受拉时，ψn=1在主管两侧受压时，ψn=1-0.3(σ/fy)-0.3(σ/fy)2参数ψd：1.05在β=0.7时，ψd=0.069+0.93β在β0.7时，ψd=2β-0.68参数ψa：1.05ψa=1+(2.19/(1+7.5a/d))(1-20.1/(6.6+d/t))(1-0.77β)制表：联系：***圆钢管相贯节点-搭接K形节点[e-mail]结构者/STRUCTER节点名称节点编号页码3/3参数ψo：1.07被搭接管受压时，ψo=1.10β0.13γ0.09τ0.50Ov0.06被搭接管受拉，隐蔽区焊接时，ψo=0.57β0.18γ0.30τ0.71Ov-0.25被搭接管受拉，隐蔽区不焊时，ψo=0.68β0.03γ0.19τ0.61Ov-0.09承载力设计值NbKpj3062kNNbKpj=(11.51/sinθb)×(d/t)0.2ψnψdψ0ψat2fb)搭接管的承载力设计值NoKpj3062kNNoKpj=(sinθb/sinθo)NbKpjA2f两支管皆满足要求！验算2－焊缝承载力验算本节点采用坡口熔透焊，按照规范，采用角焊缝来复核焊缝强度！隐蔽区焊接，需同时满足下面：(a)焊缝验算，(b)焊缝验算。(a)被搭接管的非搭接节点焊缝验算公式焊缝长度lw：946mm当β=0.65时，lw=(3.25di-0.025d)(0.534/sin(θ)+0.466)当0.65β=1时，lw=(3.81di-0.389d)(0.534/sin(θ)+0.466)承载力设计值Nf1pj：2119kNNf1pj=0.7hflwffw满足要求！(b)搭接节点焊缝验算公式搭接支管与主管完整相贯线长度lwl：864mm按照焊缝长度计算公式计算被搭接支管与主管完整相贯线长度lwt：946mm按照焊缝长度计算公式计算参数Ov1：0.83参数Ov1=q/(do/sinθo)参数Ov2：0.77参数Ov2=q/(db/sinθb)搭接支管与主管之间非隐蔽部分的焊缝长度lwol：362mmlwol=(1-0.65Ov10.62)lwl被搭接支管与主管之间非隐蔽部分的焊缝长度lwot：441mmlwot=sqrt(db/do)(1-0.65Ov20.62)lwl参数H：143mmH=q/(ctgθl+ctgθt)两支管之间相交线焊缝的计算长度lwc471mmlwc=2×sqrt((d/2-sqrt((d/2)2-(dl/2)2)+H)2+(dl/2)2)参数η1.00隐蔽部分焊接被搭接支管的焊缝承载力设计值Nf2tpj隐蔽区焊接，被搭接管焊缝验算无意义！1832kNNf2tpj=η(0.7hflwotffw+0.7hflwcffw/1.25)搭接支管的焊缝承载力设计值Nf2lpj1656kNNf2lpj=η(0.7hflwolffw+0.7hflwcffw/1.25)满足要求！参考资料：[1]《钢结构设计规范》（GB50017-2003），中国计划出版社，2003[2]《钢管结构技术规程》（CECS280:2010），中国计划出版社，2010制表：联系：结构者/[e-mail]***圆钢管相贯节点-搭接K形节点8.810.9M1670100M20110155M22135190M24155225M27205290M30250355Q235Q3450.400.450.350.400.450.550.300.35钢材强度设计值(N/mm2)注：括号中为冷弯薄臂型钢的强度设计值牌号215(205)125(120)325(310)205(205)120(120)325(310)200(200)115(115)325(310)190(190)110(110)325(310)310(300)180(175)400(400)295(295)170(170)400(400)265(265)155(155)400(400)250(250)145(145)400(400)35020541533519041531518041529517041516~4040~6060~100Q345≤1616~3535~5050~100端面承压(刨平顶紧)fce厚度或直径(mm)高强螺栓的预拉力(kN)螺栓强度等级螺栓公称直径(mm)构件接触面处理方法喷砂喷砂后涂无机富锌漆喷砂后生赤锈钢丝刷除浮锈或未经处理干净表面钢材　抗拉、抗压和抗弯f抗剪fvQ390≤1616~3535~5050~100Q235≤16焊缝的强度设计值(N/mm2)角焊缝抗剪fvw抗拉、抗压和抗剪ffwI、II级III级215215185125160205200170115160200190160110160190180150105160310310265180200295295250170200265265225155200250250210145200350350320220220335335305210220315315290195220295295275185220螺栓连接的强度设计值(N/mm2)抗拉ftb抗剪fvb承压fcb抗拉ftb抗剪fvb承压fcb抗拉ftb4.6、4.8170140-----5.6级---210190--8.8级---400320--Q235钢------140Q345钢------1808.8级-------10.9级-------Q235钢--305--405-Q345钢--385--510-Q390钢--400--530-Q420钢--425--560-自动焊、半自动焊各用E50xx型焊条的手工焊螺栓的性能等级、锚栓和构件钢材的牌号Q345锚栓A级、B级螺栓C级螺栓普通螺栓≤1616~35构件承压型连接高强螺栓锚栓Q390自动焊、半自动焊各用E43xx型焊条的手工焊普通螺栓35~5035~5050~100≤1616~3550~100自动焊、半自动焊各用E43xx型焊条的手工焊Q235≤1616~4040~6060~100焊接方法和焊条型号构件钢材对接焊缝牌号厚度或直径(mm）抗压fcw焊缝质量为下列级别时的抗拉和抗弯ftw抗拉ftb抗剪fvb承压fcb---------------400250-500310---470--590--615--655承压型连接高强螺栓