杆件要求将在另一篇文章中介绍。 知识库 001767 | AISC 341-16 在 RFEM 6 中进行弯矩分析 .
关于地震配置输入的更多详细信息,请参阅文章 知识库 001761 | AISC 341 RFEM 6 中的抗震设计 .
连接要求
在“抗震要求”中规定了梁柱连接节点的抗震和抗剪强度。 它们在弯矩坐标系连接选项卡中按杆件列出。 不适用于连接强度的设计验算。 公式和标准引用都会被列出。 其中的图标符号和定义如下(图1)。
AISC 抗震设计手册 - 示例 4.3.7 SMF 螺栓连接翼缘板 (BFP) 连接设计
为简单起见,在 RFEM 中选择的模型中只包含一个框架结构,而不是在 AISC 设计的示例中显示的整个建筑物(图 2)。 梁上的重力荷载 = 1.15 kip/ft。
本例中计算的计算步骤可参见 AISC 358-16 第 7.6 节 [3] 中规定的设计步骤。
步骤 1。 计算塑性铰位置处的可能最大弯矩 Mpr
是M5 | 分项系数 |
Mop,i,Rd | 结构构件i超出结构体系弯曲平面的连接的弯矩承载力设计值 |
ν | 运动粘度 |
D | 常量 |
ωd | 圆频率 |
步骤 2 到 5 包含了螺栓,不在钢结构设计模块的范围内。
第 6 步。 计算梁塑性铰位置处的剪力 Vpr + Vg
Vpr |
在塑性铰处产生最大可能弯矩所需的剪切 Vpr = 2Mpr/Lh
|
Vg |
塑性铰位置的重力荷载作用下剪力 Vg = wu Lh/2
|
Mpr | 塑性铰位置的可能最大弯矩 |
p10 | 远距离爆炸最大峰值超压 [kPa] (Kinney & Graham) |
Z | 比例距离 Z> 2.8,单位 [m/kg1/3] |
第 7 步。 计算柱子翼缘端部的预期弯矩 Mf
α | 形状系数 |
td | 正压作用时间 |
cr- | 负压反射系数 |
t~d | 正压虚拟作用时间 |
B | 综合面积 |
上面的公式忽略了塑性铰和柱面之间的一小部分梁上的重力荷载 (1.15 kip/ft5*1.875 ft = 2.16 kips*22.5 in = 48.6 k-in)。 该值是允许的 [3]。
步骤 14。 计算柱子表面所需的抗剪强度 Vu
柱子侧面所需的抗剪强度用于设计梁的腹板和柱子(单板)抗剪连接。
pr0(t) | 完整反射压力-时间曲线的荷载模型 |
p4(t) | 荷载指数函数 (Friedlander) |
y | Senkrechter Abstand der z-Achse zum Element dA |
Fy | 屈服强度 |
MC | 非支撑分段四分之三点弯矩绝对值 |
更精确的是,上面的计算是将Vg取在柱子的端部,而不是在AISC [2] 中的例子。 从剪力图可以看出细微的差异(图 3)。
可以将上面公式得出的数值与 RFEM 在“抗震设计要求”下的结果进行比较(图 1)。 计算结果中的细微差别是由于四舍五入造成的。 计算结果也可以包含在计算书中(图 4)。
螺栓、翼缘板、单板、连续板和加劲板的设计方法不在内容范围内。 因此,在本文中省略了这些检查步骤。
在这里列出的是最坏情况下的超强荷载组合 ωo M 和 ωo V 需要的弯矩和剪力。 在设计受弯刚架结构时,限制连接强度的因素包括地震作用 [AISC 抗震设计手册第 4.2(b) 节]。