[發明專利]一種螺栓裝配結構節點計算系統及計算方法

有效

• 申請號: 202110983329.4
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113673058B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 丁鵬飛;嚴晗;陶瑜;靳小飛;張勝超;葛紅云;康京彪;王羽;路立娜;鐘立博
• 申請（專利權）人: 中鐵建工集團有限公司;中鐵建工集團智慧科技有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 北京惟盛達知識產權代理事務所(普通合伙) 11855
• 代理人: 董鴻柏

本發明屬于裝配式建筑領域，具體涉及一種螺栓裝配結構節點計算系統及計算方法，具體包括如下模塊，節點力計算模塊，用于計算最不利受力工況下的節點拉力Nxi；螺栓抗剪承載力試算模塊，預設螺栓個數，計算節點的螺栓抗剪承載力Nv,b；鋼板抗拉承載力試算模塊，其計算鋼板抗拉承載力Np；混凝土抗沖切承載力計算模塊，其計算混凝土抗沖切承載力Fl；單節點螺栓個數計算模塊，取螺栓抗剪承載力Nv,b、鋼板抗拉承載力N以及混凝土抗沖切承載力Fl中的最小值為節點最小承載力Nji，對比Nji與Nxi，判定預設螺栓個數是否合格；單層螺栓個數計算模塊，其計算單層螺栓個數；螺栓總數計算模塊，其計算螺栓裝配結構的螺栓總數。本發明可快捷準確的計算螺栓裝配結構所需的螺栓總數。

技術領域

本發明屬于裝配式建筑技術領域，具體涉及一種螺栓裝配結構節點計算系統及計算方法。

背景技術

裝配式建筑具有設計標準化、生產工廠化、施工裝配化、裝修一體化、管理信息化等特征，是建造方式的重大變革。根據國務院印發的《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》要求，從2016年開始，未來十年，我國將以京津冀、長三角、珠三角三大城市群為重點推進地區，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30％。但是裝配式建筑節點受力復雜，地震下容易形成薄弱環節。全螺栓干法連接節點，采用手動計算方法計算所需的螺栓個數和鋼板型號，計算過程繁瑣、數據量龐大且容易出錯。公開號為“CN201510978137.9”的專利公開一種螺栓強度的分析方法，但沒有公開裝配式建筑所需螺栓個數的計算方法，因此，需提供一種能快速、精確的計算裝配式建筑所需螺栓個數的計算系統及計算方法。

發明內容

本發明解決螺栓裝配結構所需螺栓個數的難以計算的技術問題，一方面提供一種螺栓裝配結構節點計算系統，另一方面還提供一種螺栓裝配結構節點計算方法。

一方面，本發明提供的一種螺栓裝配結構節點計算系統，它具體包括

節點力計算模塊，用于計算最不利受力工況下的節點拉力Nxi；

螺栓抗剪承載力試算模塊，預設螺栓個數，計算節點的螺栓抗剪承載力Nv,b；

鋼板抗拉承載力試算模塊，其計算鋼板抗拉承載力Np；

混凝土抗沖切承載力計算模塊，其計算混凝土抗沖切承載力Fl；

單節點螺栓個數計算模塊，取螺栓抗剪承載力Nv,b、鋼板抗拉承載力Np以及混凝土抗沖切承載力Fl中的最小值為節點最小承載力Nji，對比Nji與Nxi，判定預設螺栓個數是否合格；

單層螺栓個數計算模塊，其計算單層螺栓個數；

螺栓總數計算模塊，其計算螺栓裝配結構的螺栓總數。

進一步的，通過有限元分析計算得出節點的最大彎矩M和最大軸力N，判定此時為最不利受力工況。

進一步的，螺栓抗剪承載力Nv,b根據輸入的單節點螺栓個數、螺栓受剪面個數、螺栓抗剪強度設計值和螺栓直徑計算；鋼板抗拉承載力Np根據輸入的鋼板個數、鋼板截面面積、鋼板抗拉強度計算；混凝土抗沖切承載力Fl根據輸入混凝土、鋼筋相關系數和尺寸信息計算。

進一步的，所述單節點螺栓個數計算模塊中，當預設螺栓個數為n時NjiNxi，且預設螺栓個數為n-1時Nji《Nxi，則判定預設螺栓個數合格；所述單層螺栓個數根據對應層各軸線上的墻板數計算。此系統計算出的螺栓個數合理，節點的最小承載力可滿足最大節點拉力，同時，可避免使用過多的螺栓造成浪費的現象。

另一方面，本發明提供一種螺栓裝配結構節點計算方法，它具體包括如下步驟：

S1：計算節點拉力Nxi和混凝土受壓區高度x；

S2：輸入單個節點螺栓個數，試算節點最小承載力Nji；

S3：對比Nji與Nxi，