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001768
2023-12-05

AISC 341-16 RFEM 6 中的弯矩框架连接强度

RFEM 6 的钢结构设计模块现在可以根据 AISC 341-16 设计弯矩框架。 抗震验算的结果分为两部分: 杆件要求和连接要求。 本文主要介绍连接强度要求。 这里展示了如何将 RFEM 与欧洲规范 AISC 抗震设计手册 [2] 的计算结果进行比较。

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 Seismic Design in RFEM 6 .

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

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

第 7 步。 计算柱子翼缘端部的预期弯矩 Mf

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。

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]。


作者

Cisca 负责北美市场的客户技术支持和持续的程序开发。

链接
参考
  1. 美国规范 C 341-16。 Seismic Provisions for Structural Steel Buildings[SCHOOL.INSTITUTION] (2016)。 美国钢结构协会。
  2. AISC Seismic Design Manual, 3rd Edition
  3. AISC 358-16 Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications