非抗震的某梁柱节点,如题图所示。梁柱均选用热轧H型钢截面,梁采用HN500×200×10×16(r=20),柱采用HN390×300×10×16(r=24),梁、柱钢材均采用Q345B。主梁上、下翼缘与柱翼缘为全熔透坡口对接焊缝,采用引弧板和引出板施焊;梁腹板与柱为工地熔透焊,单侧安装连接板(兼作腹板焊接衬板),并采用4×M16工地安装螺栓。
梁柱节点采用全截面设计法,即弯矩由翼缘和腹板共同承担,剪力由腹板承担。试问,梁翼缘与柱之间全熔透坡口对接焊缝的应力设计值(N/mm2),应与下列何项数值最为接近?( )
提示:梁腹板和翼缘的截面惯性矩分别为Iwx=8541.9×104mm4,Ifx=37480.96×104mm4。
采用全截面设计法,梁腹板除承受剪力外还和梁翼缘共同承担弯矩,翼缘和腹板承担弯矩的比例根据两者的刚度比确定。
梁翼缘所承担的弯矩为:Mf=IfxM/Ix=37480.96×104/(46022.9×104)×298.7=243.3kN·m,梁腹板所承担的弯矩为:Mw=IwxM/Ix=8541.9×104/(46022.9×104)×298.7=55.4kN·m,根据《钢结构设计标准》(GB50017—2017)式(11.2.1-1)计算,采用引弧板和引出板施焊对接焊缝的强度为:σ=N/(lwt)=Mf/(lwthb)=243.3×106/[200×16×(500-16)]=157.1N/mm2<310N/mm2。