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焊缝计算书.docx

上传人:xrp****65 文档编号:6641615 上传时间:2024-12-18 格式:DOCX 页数:13 大小:173.87KB 下载积分:10 金币
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重庆华润中心一期塔楼幕墙施工工程A标段(A区院落,T2\T3塔楼) T2\T3塔楼 埋板与转接件焊缝设计计算书 上海旭博幕墙装饰工程有限公司 2014-5-4 1 目 录 第1节 计算说明 2 1. 结构设计综述: 2 2. 计算对象: 2 第2节 T2塔楼标准层埋板处焊缝 3 第3节 高区焊缝连接节点计算 5 1. 连接计算二 6 2. 连接计算五 8 第4节 T3塔楼埋板处焊缝计算 10 第1节 计算说明 1. 结构设计综述: 此处选择T2塔楼以及T3塔楼埋板和转接件之间的焊缝进行计算,计算数据均来自于重庆华润中心一期塔楼幕墙施工工程A标段(A区院落,T2\T3塔楼)设计计算书。 2. 计算对象: 此部分计算对象包括 T2塔楼标准层埋板处焊缝 T2塔楼高区幕墙埋板处焊缝 T3塔楼标准层埋板处焊缝 第2节 T2塔楼标准层埋板处焊缝 焊缝处所受最大支反力为 剪力: Vy=RFy=2545.1 N 轴力: N=RFz=10378 N 弯矩为:Mx=V×L=2545.1×272=692267.2 N×mm 埋板处焊缝截面图 焊缝采用角焊缝,两个L型转接件单边焊接,焊脚尺寸为6mm,由于焊接的不规则,设计的焊缝长度每边减少10mm,E43型焊条现场手工焊接,焊缝质量等级为三级,其抗拉、抗剪强度设计值均为:ftb=160 N/mm2。 该节点上转接件的根部焊缝处的最大外荷载大小为: 剪力V=2545.1 N 轴力: N=10378 N 弯矩为:Mx=692267.2 N×mm 则焊缝的强度为: 正应力: σ=N/2A =10378/1316 =7.9 N/mm2 弯曲应力: σ=M/Wx=692267.2/41847 =16.54 N/mm2 因此应力σ=7.9+16.54=24.44 N/mm2 < ftb=215 N/mm2 剪应力: τ=V/A =2545.1/1316 =1.93 N/mm2 < fvb=125 N/mm2 所以单面焊两边,焊脚尺寸为6mm的L型焊缝满足要求! 第3节 高区焊缝连接节点计算 根据前节计算所得支点反力,综合选取上述所有连接处框中最不利的连接节点的支点进行计算。 连接节点示意图 此处的计算对象所对应的节点中,取各方向反力的最大值作为计算数据。 提取主竖框(长竖框)支座反力: NODE FX FY FZ 1 10791. 2906.9 -0.84148E-15 2 9413.8 -0.27179E-15 提取钢竖框支座反力: NODE FX FY FZ 14 16618.02 -0.10602E-16 4 13367.36 3601.7 0.48352E-17 所以作用在该类节点上的最大外荷载大小为: 计算二处:水平方向RFx=13367.36 N 竖直方向RFz=3601.7 N 计算五处:此处载荷来自计算三处的力通过转接件传递。即计算三水平方向RFx=16618.02 N在计算五处转接件根部产生的弯矩,由此可得此处受力: 弯矩Mz=16618.02×152=3655964.4N·mm 1. 连接计算二 计算二处:水平方向RFx=13367.36 N 竖直方向RFz=3601.7 N 2.1 转接件根部焊缝的计算 焊缝截面图 外荷载通过连接螺栓传递给角钢根部焊缝,其根部焊缝承受正应力和剪应力。 此处角钢采用尺寸为100×80×6 mm的不等肢角钢,根部焊缝采用单边角焊缝,焊脚尺寸为6mm,其设计时按有效尺寸保守计算,每条焊缝长度减去10mm,焊接有效厚度按0.7倍的焊脚尺寸,即4.2mm计算 ,E43型焊条现场手工焊接,焊缝质量等级为三级,其抗拉、抗剪强度设计值均为:ftb=160 N/mm2。 该节点上转接件的根部焊缝处的最大外荷载大小为: 剪力V=RFy=3601.7 N 正应力N=RFx=13367.36 N 弯矩Mx=V×L=3601.7×72=259322.4 N×mm 式中: L——受力点到焊缝中心的垂直距离 则焊缝的强度为: 正应力: σ=N/A+Mx/Wx =13367.36/2016+259322.4/71843 =10.24 N/mm2 < ftb=160 N/mm2 剪应力: τ=V/A =3601.7/2016 =1.79 N/mm2 < fvb=160 N/mm2 所以三边焊缝,焊脚尺寸为6mm焊缝强度满足要求! 2. 连接计算五 计算示意图 计算五处: 弯矩Mz=16618.02×152=3655964.4N·mm 根部焊缝强度计算 一侧焊缝截面参数 此处根部焊缝只承受弯矩。M=5404300 N×mm,由于此处只承受弯矩,因此,此弯矩作用于在截面上, 此处钢矩管采用截面尺寸为100×80×4 mm,根部焊缝采用角焊缝,四面围焊,焊脚尺寸为4mm,有限焊接厚度按照0.7hef 计算,即按照焊接厚度2.8mm,E43型焊条现场手工焊接,焊缝质量等级为三级,其抗拉、抗剪强度设计值均为:ftb=160 N/mm2。 该节点上转接件的根部焊缝处的最大外荷载大小为: 弯矩:M=3655964 N×mm 则焊缝的强度为: 正应力: σ=My/Wy =3655964.4/35836 =102.02 N/mm2 < ftb=160 N/mm2 所以四面围焊,焊脚尺寸为4mm的焊缝强度满足要求! 第4节 T3塔楼埋板处焊缝计算 根据前节竖框计算所得支点反力,综合选取竖框中最不利的连接节点进行计算,此处节点位于158.8m标高墙角处。 竖框连接节点示意图 此处的计算对象所对应的节点中,取各方向反力的最大值作为计算数据。 竖框支点支反力: NODE FX FY 2 -11083 3570.0 14 31993. 所以作用在竖框连接处上的最大外荷载大小为: 作用在竖框主支点连接节点处上的最大外荷载大小为: 水平方向RFy1=11083 N 竖直方向RFz1=3570 N 作用在竖框辅助支点连接节点处上的最大外荷载大小为: 水平方向RFy2=31993 N 上连接点转接件根部焊缝强度计算 焊缝截面参数 外荷载通过10#槽钢转接件递给其根部焊缝,其根部焊缝承受正应力,剪应力和弯曲应力。根部焊缝采用角焊缝,焊脚尺寸为5mm,截面如图,对起弧段减去10mm长度,焊接厚度按照0.7倍焊脚设计, E43型焊条现场手工焊接,焊缝质量等级为三级,其抗拉、抗剪强度设计值均为:ftb=160 N/mm2。 该节点上转接件的根部处的最大外荷载大小为: 拉力:N=RFy1=3579 N 剪力:V=RFz1=11083 N 弯矩:M=RFz1×L=3570×135=481950 N·mm 其中:L---螺栓中心到焊缝处的距离 则转接件根部的强度为: 正应力: σ正=N/A =3579/822.5 =4.35 N/mm2 弯曲应力: σ弯=M/Wy =481950/19908 =24.21 N/mm2 所以:截面应力σ=σ正+σ弯=28.56 < ftb=160 N/mm2 剪应力: τ=V/A =11083/822.5 =13.47 N/mm2 < fvb=160 N/mm2 所以三面围焊,焊接高度5mm满足设计要求。 12
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