外露式剛接柱腳計算書

1、外露式剛接柱腳計算書項目名稱 _ 日 期 _設(shè) 計 _ 校 對 _一、柱腳示意圖二、基本參數(shù)1依據(jù)規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50017-2003)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(CECS 102:2002)2柱截面參數(shù)柱截面高度 hb =500mm 柱翼緣寬度 bf =500mm柱翼緣厚度 tf =14mm柱腹板厚度 tw =14mm 3荷載值柱底彎矩 M=350柱底軸力 N=500kN柱底剪力 V=50kN4材料信息混凝土 C25柱腳鋼材 Q235-B錨栓 Q2355柱腳幾何特性底板尺寸 a75mm c100mm bt85mm lt75mm柱腳底板長度 L=800mm柱腳底板寬度 B=800

2、mm柱腳底板厚度 t=30mm錨栓直徑 d=39mm柱腹板與底板的焊腳高度 hf1 =10mm 加勁肋高度 hs=210mm加勁肋厚度 ts=10mm加勁肋與柱腹板和底板的焊腳高度 hf2 =10mm三、計算過程1. 基礎(chǔ)混凝土承壓計算（1） 底板受力偏心類型的判別=800/6+75/3=158.333mm偏心距 =3501000/500=700mm根據(jù)偏心距e判別式得到：abs(e)(L/6+lt/3) 底板計算應(yīng)對壓區(qū)和拉區(qū)分別計算（2） 基礎(chǔ)混凝土最大壓應(yīng)力和錨栓拉力a. 錨栓拉力 b.錨栓拉力 c. 若d60mm 則：柱腳底板的受壓區(qū)長度 xn若則：解下列方程式得到柱腳底板的受壓區(qū)長度

3、xn ：其中，Aea為受拉區(qū)錨栓的有效面積之和，n=Es/Ec。錨栓拉力 綜上解得：基礎(chǔ)混凝土的最大壓應(yīng)力 4.88 N/mm2=11.9 N/mm2柱腳底板的受壓區(qū)長度 xn476.19mm錨栓拉力 Ta=405.045kN2. 錨栓的強度校核柱腳中部的錨栓主要起到安裝定位作用，承受拉力較小，忽略其抗拉貢獻(xiàn)。錨栓直徑 d=39mm 錨栓有效面積 Aea=976mm2 Q235錨栓抗拉強度 =140N/mm2錨栓拉應(yīng)力(考慮20%的錨栓強度富裕量):=1.2405.0451000/(4976)=124.501 N/mm2 =140N/mm23. 水平剪力計算V=50kN=362.01kN V

4、0.3，則a=0.041=0.0414.88(476.19-800/2)/ 476.19480210-3 否則，=0.054.88(476.19-800/2)/ 476.19185210-3 解得 M2=7.5b. 壓區(qū)三邊支承板塊區(qū)：b2/a2=150/200=0.75若b2/a2 0.3，則a=0.091=0.0914.88200210-3 否則，=0.054.88150210-3 解得 M2=17.96c. 壓區(qū)兩邊支承板塊區(qū)：b2/a2=116.51/238.17=0.48若b2/a2 0.3，則a=0.058=0.0584.88238.17210-3 否則，=0.054.88116.

5、51210-3 解得 M2=16.14d. 中部四邊支承板塊區(qū)：b3/a3=472/198=2.38，b=0.125=0.1254.88(476.19-800/2)/ 476.19198210-3 =3.82上述計算中，若有負(fù)值則略去，得到的最大彎矩值M2max為17.96。由壓區(qū)確定的底板厚度=22.93mm。（2）受拉側(cè)底板厚度計算單個螺栓的拉力 =405.045/3=101.261kN按照力擴散寬度計算，若大于板塊邊緣長度則取板邊緣長度。a. 兩邊支撐板：acl1P1P2Pl2板1的豎向位移 板2的豎向位移 由得 又，得因此，區(qū)格板邊緣線彎矩Mmax=maxM1，M2=29.92mmb.

6、三邊支撐板：（注：按連續(xù)梁比擬板的特性）acl1l2P1PP2l1板1的豎向位移 板2的豎向位移 由得又，得因此，區(qū)格板邊緣線彎矩Mmax=maxM1，M2=18.81mm由拉區(qū)確定的底板厚度t=29.92mm。綜合底板拉區(qū)與壓區(qū)的計算結(jié)果，取底板厚度t=30mm。5. 柱與底板焊縫:翼緣采用完全熔透的坡口對接焊縫，腹板采用雙面角焊縫。角焊縫焊腳高度 hf1 =10mm翼緣與底板對接焊縫面積 AF=tf Bf =7000mm2腹板與底板角焊縫面積 Aeww=0.7hf1(hb-2tf-2hf1) 2=6328mm2= 24.596N/mm2=105.815N/mm2= 7.901N/mm2驗算

7、翼緣連接焊縫=24.596+105.815=130.411=215驗算腹板連接焊縫=21.6541606. 錨栓支承加勁肋計算 (1) 加勁肋強度驗算=153.808 kN=84.96 kN=101.261kN 錨栓拉力近似由兩道焊縫承擔(dān)，以此考慮錨栓拉力對焊縫的作用=153.808kN正應(yīng)力 若 或 Vi2=153.8081000(75+75)/（2(210-15)210/6）否則=153.8081000(800-500)/（4(210-15)210/6）=182.022剪應(yīng)力 = 153.8081000/(210-15)/10 =78.876折算應(yīng)力 227.588236.5(2) 加勁肋寬厚比驗算=(800-500)/2/10=15=18(3) 翼緣端部與加勁肋采用對接焊縫，翼緣側(cè)與加勁肋采用角焊縫hf2=10mm加勁肋與底板的焊縫應(yīng)力：若 或 Vi2=153.80810