SteelConnection designVerificationsCBFEM

四螺栓无加劲板外伸式端板全刚性弯矩节点

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参见 AISC 设计算例，版本 14.1，算例 II.B-4，第 IIB-22 页

新建项目

打开 IDEA 软件，选择" Connection "以打开钢结构节点设计模块

在" IDEA StatiCa CONNECTION "窗口中，选择 新建 以创建新项目

在"新建节点向导"窗口中，选择左侧的平面框架节点图示

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在" 选择节点拓扑 "窗口中，选择顶行从左数第二个节点

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几何

在 "IDEA StatiCa CONNECTION "窗口中，

$在" 导航器 "窗口中，选择" 校核 "，然后从顶部工具栏选择" 计算 "。$
$在"名称"下，选择 C 表示柱（可重命名该柱）$
$在"截面"下，点击双箭头符号以打开" 截面导航器 "窗口$

在" 截面导航器 "窗口中，

$板件 0.3 —— 表示板件的塑性变形为 0.3%，小于规范限值 5%$
$螺栓 82.4 —— 表示规范需求/承载比为 82.4%$

焊缝 89.9 —— 表示规范需求/承载比为 89.9%

在" 简单轧制截面 "窗口中，在"材料"下点击双箭头符号以选择 A992

在" IDEA StatiCa CONNECTION "窗口中，在" 名称 "下，选择 B 表示梁，并以与柱相同的方式选择 W18x50 及 A992 材料。

IDEA 有限单元法中板件承载力通过比较塑性变形量（<5%）进行校核，而 AISC 方法采用简化承载力校核。因此，通过/不通过的结果可以相互比较，但板件的百分比比较无实际意义。

荷载

在左侧导航栏中，选择"荷载效应"。将荷载组合名称修改为 LRFD（或自定义名称）。

在"位置处的力"中输入：Vy=-42 kips，My=3024 kip-in。

观察力的图形表示，确认荷载的实际作用方向

设计

在左侧导航栏中，选择"设计"，然后在" 制造操作 "右侧点击蓝色加号以添加制造操作。

在弹出的" 选择操作 "窗口中，选择" 端板 "。注意，将鼠标悬停在图示上时会显示提示信息。

按下方窗口填写端板属性。输入数值时，观察右侧窗口中几何形状的变化。

自定义螺栓位置。

在"制造操作"右侧，点击" 编辑器 "，打开" 板件编辑器 "窗口。

点击" 螺栓 "，再点击" 分解 "。修改表格以匹配下图中的表格。使用蓝色加号向表格添加行。

在" 导航器 "窗口中，选择" 报告 / 项目内容 "。在主窗口中，在"子规范"下选择" LRFD "

分析

在" 导航器 "窗口中，选择" 校核 "，然后从顶部工具栏选择" 计算 "。

结果

注意，分析摘要中列出了 4 项内容。所有项目均应显示绿色对勾，否则表示节点未通过规范校核。

$分析 100% —— 表示分析正常运行，荷载工况已 100% 施加$
$板件 0.3 —— 表示板件的塑性变形为 0.3%，小于规范限值 5%$
$螺栓 82.4 —— 表示规范需求/承载比为 82.4%$
$焊缝 89.9 —— 表示规范需求/承载比为 89.9%$

如需查看等效应力，在顶部菜单栏中选择" 等效应力 "、" 网格 "及" 变形 "

对比

下表显示，AISC 方法得出的总体需求/承载比（D/C）为 95%，IDEA 方法得出的 D/C 为 90%

IDEA 方法承载力较高是预期结果，因为所采用的有限单元法（FEM）比 AISC 近似承载力公式更为精确。

螺栓和焊缝承载力可直接与 AISC 结果进行比较。

IDEA 有限单元法中板件承载力通过比较塑性变形量（<5%）进行校核，而 AISC 方法采用简化承载力校核。因此，通过/不通过的结果可以相互比较，但板件的百分比比较无实际意义。