網(wǎng)架圓形平板拉力支座節(jié)點(diǎn)技術(shù)手冊

1、網(wǎng)架圓形平板拉力支座節(jié)點(diǎn)技術(shù)手冊軟件主要針對網(wǎng)架圓形平板拉力支座節(jié)點(diǎn)，計(jì)算主要遵循鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊（第二版）中的相關(guān)條文及規(guī)定。因支座節(jié)點(diǎn)仍為鉸接節(jié)點(diǎn)，計(jì)算過程中參照剛接柱腳，引入彎矩作用，所以此處需綜合兩方面考慮，不可令鉸接支座的剛性過大。通常，簡單的圓形平板拉力支座可采用45度板節(jié)點(diǎn)，可以近似理解為8塊加勁板，連接錨栓（螺栓）數(shù)目也為8個，軟件即按此考慮。鉸接支承的網(wǎng)架平板拉力支座節(jié)點(diǎn)，當(dāng)采用上述形式時，其構(gòu)造與計(jì)算可按以下要求進(jìn)行。一：不考慮支座水平力產(chǎn)生的局部彎矩影響不考慮彎矩情況下，整個支座底板與混凝土間不產(chǎn)生壓應(yīng)力作用，所以底板面積不需計(jì)算，底板厚度計(jì)算也不用考慮混凝土基礎(chǔ)反

2、力（因反力為0）。僅需根據(jù)錨栓受力情況來直接計(jì)算底板厚度。（1）錨栓受力需滿足要求。單根錨栓拉力在設(shè)計(jì)時，應(yīng)使錨栓在底板和構(gòu)件的屈服之后，應(yīng)留有15%20%的富裕量，軟件一般按20%考慮。（2）支座底板的厚度，可按下列公式確定，同時尚應(yīng)滿足構(gòu)造上的要求。參數(shù)說明：為一個錨栓所承受的拉力，；為一個錨栓抗拉承載力設(shè)計(jì)值；為錨栓布置數(shù)目；為從錨栓中心至底板支承邊的距離，如下圖所示（根據(jù)支座形式可直接求得）：為錨栓的孔徑；為鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，根據(jù)計(jì)算點(diǎn)處鋼板材質(zhì)、厚度不同而取不同數(shù)值，按下文表格中數(shù)值采用：通常情況下，支座底板的面積一般是由支座節(jié)點(diǎn)板側(cè)向加勁肋和連接錨栓的設(shè)置構(gòu)造要求來

3、確定。支座底板的厚度一般是在1220mm范圍內(nèi)采用。（3）支座節(jié)點(diǎn)板（或垂直支承板）的側(cè)向垂直加勁肋的厚度，一般可按支座底板厚度的0.7倍采用。每塊加勁肋與支座節(jié)點(diǎn)板（或垂直支承板）的雙面連接角焊縫（即從底板頂面算起的垂直方向焊縫），可近似地按下列公式計(jì)算強(qiáng)度：參數(shù)說明：為在偏心彎矩作用下垂直角焊縫的正應(yīng)力；為在剪力作用下垂直角焊縫的剪應(yīng)力；為偏心彎矩：；為剪力，按每塊加勁板承受垂直力的1/8計(jì)算確定：；為支座所承受的豎向拉力值；為垂直加勁肋與支座節(jié)點(diǎn)板的垂直角焊縫的計(jì)算長度；為垂直加勁肋與支座底板的水平角焊縫的計(jì)算長度；為角焊縫的焊腳尺寸；為角焊縫抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按下表確定：（4

4、）支座底板與節(jié)點(diǎn)板（或垂直支承板）和垂直加勁肋的水平連接焊縫，一般是采用角焊縫，焊腳尺寸可在610mm的范圍內(nèi)采用；焊縫強(qiáng)度可近似地按下式計(jì)算：參數(shù)說明：為水平角焊縫的總計(jì)算長度。注：取角焊縫計(jì)算長度時，每條按實(shí)際長度減去。(5)網(wǎng)架支承支座與柱、或墻、或梁的連接，可采用錨栓連接，也可采用焊接連接。錨栓在混凝土中的錨固長度一般不宜小于（不含彎鉤）。支座底板上的錨栓孔徑，一般取錨栓直徑的2倍左右。錨栓孔上應(yīng)設(shè)置墊板，墊板的厚度一般采用支座底板厚度的0.71.0倍，其錨栓孔徑一般比錨栓直徑大12mm。二：考慮支座水平力產(chǎn)生的局部彎矩影響網(wǎng)架支座根據(jù)其支座高度，所以其剪力偏離底板中心，形成局部彎矩作

5、用，軟件驗(yàn)算彎矩狀態(tài)下的相關(guān)數(shù)據(jù)是否滿足；此外支座受軸心力、水平剪力作用，應(yīng)按下文所列公式和要求，分別計(jì)算底板下混凝土基礎(chǔ)的受壓應(yīng)力、受拉側(cè)錨栓的總拉力或錨栓的總有效面積、水平抗剪承載力。軟件分別按兩個錨栓受拉和三個錨栓受拉的兩種情況下，近似驗(yàn)算。當(dāng)支座的水平抗剪承載力時，應(yīng)在支座底板下設(shè)置抗剪件或增設(shè)抗剪插筋并局部澆灌細(xì)石混凝土。圓形底板半徑，受偏心的拉力作用，受拉錨栓面積定義為，錨栓近似認(rèn)為距底板邊緣，受拉側(cè)錨栓的總拉力，底板下混凝土最大壓應(yīng)力，混凝土受壓區(qū)長度。彎矩，式中為支座高度。利用彎矩和軸力共同作用，可以求出軸力偏心距。（1）偏心距時，底板出現(xiàn)受拉區(qū)，一側(cè)錨栓受拉（軟件計(jì)算2個或3

6、個錨栓受拉的情況）：底板受壓區(qū)長度：代入、后，可利用方程求得混凝土受壓區(qū)計(jì)算長度。底板下的混凝土最大受壓應(yīng)力為：受拉側(cè)錨栓的總拉力或錨栓的總有效面積為 水平抗剪承載力為 （2）當(dāng)偏心距時，底板下混凝土不產(chǎn)生壓力，錨栓均為拉力作用：底板受壓區(qū)長度：底板下的混凝土最大受壓應(yīng)力為 受拉側(cè)錨栓的總拉力或錨栓的總有效面積為 水平抗剪承載力為 （3）當(dāng)時，底板為非偏心受拉，即，所以此時即為無偏心水平力作用，在前文已述。（4）當(dāng)偏心拉力位于一側(cè)錨栓正上方時，即，拉力全部由單側(cè)錨栓承擔(dān)，底板下混凝土不產(chǎn)生壓應(yīng)力，另一側(cè)錨栓也不產(chǎn)生拉力。此種情況下，單側(cè)錨栓所受的總拉力為：錨栓的總有效面積為：底板下的混凝土最大

7、受壓應(yīng)力：水平抗剪承載力為0，必須設(shè)置抗剪件以承擔(dān)水平剪力：參數(shù)說明：為偏心距，；為底板下混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；為底板下混凝土局部承壓時的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值提高系數(shù)，因軟件無法判定基礎(chǔ)與柱底板的相對關(guān)系，所以按最不利情況考慮，?。划?dāng)用戶有可靠依據(jù)時，可按下列條文確定的數(shù)值：為混凝土局部受壓面積；為混凝土局部受壓的計(jì)算底面積（局部受壓面積需與計(jì)算底面積按同心原則確定），按下圖采用：為受拉側(cè)錨栓的總拉力；為底板底面與混凝土或水泥砂漿之間的摩擦力；為錨栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按下表采用（Q235鋼為140；Q345鋼為180）：為受拉側(cè)錨栓的總有效面積，軟件計(jì)算過程中直接按3根錨栓受拉考慮。根據(jù)總

8、有效面積，可按鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊（第二版）第九章表9-75（458頁）確定錨栓的直徑和數(shù)目（下表）：為由受拉側(cè)底板邊緣至受拉錨栓中心的距離（見上文圖）；為底板受壓區(qū)的長度；為鋼材的彈性模量與混凝土彈性模量之比，。支座底板的厚度，應(yīng)同時符合下列公式的要求。參數(shù)說明：為根據(jù)底板下的混凝土基礎(chǔ)反力和底板的支承條件，分別按三邊支承板、兩相鄰支承板計(jì)算得到的最大彎矩，其值可按以下要求確定：對三邊支承板和兩鄰邊支承板：計(jì)算區(qū)格內(nèi)底板下混凝土基礎(chǔ)的最大分布反力，按上文中幾種情況下對應(yīng)計(jì)算可得；計(jì)算區(qū)格內(nèi)，板的自由邊長度；對兩鄰邊支承板，按下文表中示意的斜邊長確定；與有關(guān)的系數(shù)，按下表采用：注：當(dāng)時，按懸

9、伸長度為的懸臂板計(jì)算，系數(shù)取為0.5。為一個錨栓所承受的拉力，；為單側(cè)錨栓布置數(shù)目；為從錨栓中心至底板支承邊的距離，如下圖所示：為錨栓的孔徑；為鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，根據(jù)計(jì)算點(diǎn)處鋼板材質(zhì)、厚度不同而取不同數(shù)值，按下文表格中數(shù)值采用：當(dāng)錨栓拉力由兩個或三個支承邊承受時，錨栓拉力相應(yīng)地由各支承邊分擔(dān)，而每個支承邊的有效長度應(yīng)根據(jù)擴(kuò)散角來確定。底板下的混凝土最大受壓應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)滿足。單根錨栓拉力在設(shè)計(jì)時，應(yīng)留有15%20%的富裕量，軟件一般按20%考慮，因此受拉側(cè)所有錨栓應(yīng)滿足。水平抗剪承載力的驗(yàn)算應(yīng)滿足：當(dāng)時，不需設(shè)置抗剪件即滿足抗剪要求；當(dāng)時，需另外設(shè)置抗剪件以滿足抗剪要求。因結(jié)構(gòu)有多

10、組反力作用，所以按最大反力計(jì)算時并不一定能反映所有情況，因此建議均需考慮抗剪件。柱腳底板厚度驗(yàn)算需滿足，底板的長度和寬度擴(kuò)展的外伸尺寸，每側(cè)不宜超過底板厚度的倍。焊縫近似計(jì)算支座節(jié)點(diǎn)板（或垂直支承板）的側(cè)向垂直加勁肋的厚度，一般可按支座底板厚度的0.7倍采用。每塊加勁肋與支座節(jié)點(diǎn)板（或垂直支承板）的雙面連接角焊縫（即從底板頂面算起的垂直方向焊縫），可近似地按下列公式計(jì)算強(qiáng)度：參數(shù)說明：為在偏心彎矩作用下垂直角焊縫的正應(yīng)力；為在剪力作用下垂直角焊縫的剪應(yīng)力（此處的方向?yàn)樨Q直向）；為偏心彎矩：；為剪力（與前文的不是同一剪力），按每塊加勁板承受支座垂直反力的1/8計(jì)算確定：；為支座承受的軸力，當(dāng)?shù)装?/p>

11、出現(xiàn)受壓區(qū)時，取軸力和底板反力（保守近似進(jìn)算）兩者的較大值；為垂直加勁肋與支座節(jié)點(diǎn)板的垂直角焊縫的計(jì)算長度；為垂直加勁肋與支座底板的水平角焊縫的計(jì)算長度；為角焊縫的焊腳尺寸；為角焊縫抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。注：文中為近似計(jì)算，因?yàn)?，考慮偏心剪力引起的彎矩時，實(shí)際上計(jì)算方法是按剛接柱腳的理論來計(jì)算的，而實(shí)際網(wǎng)架支座為鉸接考慮，所以會有部分的變形以釋放掉偏心剪力的影響，所以完全按剛接計(jì)算是不現(xiàn)實(shí)的，是與整體結(jié)構(gòu)計(jì)算假定相悖的，且不經(jīng)濟(jì)；同時，如果完全不考慮彎矩的影響又太過激進(jìn)，因此此處計(jì)算可有效保證底板和錨栓的剛度與強(qiáng)度，且根據(jù)支座做法構(gòu)造特點(diǎn)又不影響其整個支座的鉸接特征。支座底板與節(jié)點(diǎn)板（或垂直支承板）和垂直加勁肋的水平連接焊縫，一般是采用角焊縫，焊腳尺寸可在610mm的范圍內(nèi)采用；焊縫強(qiáng)度可近似地按下式計(jì)算：參數(shù)說明：為水平角焊縫的總計(jì)算長度（此處也可考慮正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)）。注：此處的考慮方式也是近似計(jì)算，同