新增鋼屋面構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)計算書

新增鋼屋面構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)計算書一.節(jié)點(diǎn)基本資料設(shè)計依據(jù)：《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017《鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計手冊》（第四版）節(jié)點(diǎn)類型為：箱柱外露鉸接柱截面：BOX-150×5，材料：Q235柱與底板全截面采用對接焊縫，焊縫等級為：二級，采用引弧板；底板尺寸：L*B=300mm×300mm，厚：T=20mm錨筋信息：個數(shù)：4采用錨筋：焊接直植筋庫_HRB400-RФ16方形錨栓墊板尺寸(mm)：B*T=65×20底板下混凝土采用C25節(jié)點(diǎn)前視圖如下：節(jié)點(diǎn)下視圖如下：二.內(nèi)力信息設(shè)計內(nèi)力：組合工況內(nèi)力設(shè)計值工況Nz(kN)Vx(kN)Vy(kN)抗震組合工況1-16.82.66.1否三.驗算結(jié)果一覽驗算項數(shù)值限值結(jié)果底板下混凝土最大壓應(yīng)力(MPa)0.19最大14.9滿足底板厚度(mm)20.0最小20.0滿足錨栓拉力(kN)7.42最大56.4滿足焊腳高度(mm)6.00最小6.00滿足焊縫剪應(yīng)力(MPa)6.50最大160滿足焊腳高度(mm)6.00最小6.00滿足焊腳高度(mm)6.00最小6.00滿足焊縫剪應(yīng)力(MPa)6.50最大160滿足焊腳高度(mm)6.00最小6.00滿足錨栓錨固長度(mm)400最小400滿足基底最大剪力(kN)6.63最大6.72滿足四.底板下混凝土局部承壓驗算控制工況：組合工況1，Nz=(-16.8)kN(受壓);底板面積：A=L*B=300×300×10^-2=900cm^2局部受壓面積：Al=300×300×10^-2=900cm^2局部受壓計算區(qū)域X向擴(kuò)伸量：bx=min(300，75)=75mm局部受壓計算區(qū)域Y向擴(kuò)伸量：by=min(300，75)=75mm局部受壓計算面積：Ab=(300+2×75)×(300+2×75×10^-2=1406.25cm^2混凝土局部受壓的強(qiáng)度提高系數(shù)：βl=(Ab/Al)^0.5=(1406.25/900)^0.5=1.25底板承受的壓力為：N=16.8kN底板下混凝土壓應(yīng)力：σc=16.8/900×10=0.187N/mm^2≤14.875N/mm^2，滿足五.底板驗算1底板驗算控制內(nèi)力計算組合工況1下，混凝土有最大壓應(yīng)力：σc=0.187N/mm^22混凝土反力作用下截面所圍區(qū)格分布彎矩計算截面所圍區(qū)格按四邊支承板計算長邊長度：a3=H-Tf=145mm短邊長度：b3=B-Tw=145mm分布彎矩：MstrSub=0.048×0.187×145×145×10^-3=0.188kN3混凝土反力作用下X向加勁肋間區(qū)格分布彎矩計算X向加勁肋間區(qū)格按三邊支承板計算跨度：a2=140mm懸挑長度：b2=0.5×(300-150+5)=77.5mm分布彎矩：Mc2=0.0685×0.187×140×140×10^-3=0.251kN4混凝土反力作用下Y向加勁肋間區(qū)格分布彎矩計算Y向加勁肋間按三邊支承板計算跨度：a2=140mm懸挑長度：b2=0.5×(300-150+5)=77.5mm分布彎矩：Mc3=0.0685×0.187×140×140×10^-3=0.251kN5混凝土反力作用下邊角區(qū)格分布彎矩計算邊角區(qū)格按兩邊支承板計算Y向加勁肋到底板邊緣距離：a=0.5×[300-(2-1)×140+8]=80mmX向加勁肋到底板邊緣距離：b=0.5×[300-(2-1)×140+10]=80mm跨度：a2=(80^2+80^2)^0.5=113.137mm混凝土反力區(qū)面積：A=80×80-[80-0.5×(300-150)]×[80-0.5×(300-150)]=6393.75mm^2折算懸挑長度：b2=A/a2=56.513mm分布彎矩：Mc4=0.0599×0.187×113.137×113.137×10^-3=0.143kN6錨栓拉力作用下Y向加勁肋間區(qū)格分布彎矩計算Y向加勁肋間區(qū)格按三邊支承板計算錨栓中心到截面邊緣距離：la1=0.5×(300-150)-60=15mmla1對應(yīng)的受力長度之半：ll1=la1=15mm錨栓中心到Y(jié)向加勁肋邊距離：la2=0.5×(60-8)=26mmla2對應(yīng)的受力長度：ll2=26+min(60-15，26+0.5×16)=60mm彎矩分布系數(shù)：ζa1=0.5×15×26/(15×26+15×60)=0.151分布彎矩：Ma1=Nta*ζa1=7.425×0.151=1.122kN7錨栓拉力作用下X向加勁肋間區(qū)格分布彎矩計算X向加勁肋間區(qū)格按三邊支承板計算錨栓中心到截面邊緣距離：la1=0.5×(300-150)-60=15mmla1對應(yīng)的受力長度之半：ll1=la1=15mm錨栓中心到X向加勁肋邊距離：la2=0.5×(60-10)=25mmla2對應(yīng)的受力長度：ll2=25+min(60-15，25+0.5×16)=58mm彎矩分布系數(shù)：ζ2=0.5×15×25/(15×25+15×58)=0.151分布彎矩：Ma2=Nta*ζa2=7.425×0.151=1.118kN8要求的最小底板厚度計算綜上，底板各區(qū)格最大分布彎矩值為：Mmax=1.118kN受力要求最小板厚：tmin=(6*Mmax/f)^0.5=(6×1.118/205×10^3)^0.5=5.721mm≤20mm，滿足一般要求最小板厚：tn=20mm≤20mm，滿足柱截面要求最小板厚：tz=5mm≤20mm，滿足六.錨筋上拔力補(bǔ)充驗算風(fēng)載：fw=19.8kN恒載：fd=0kN柱間支撐的最不利分量：fb=0kN單根錨筋承受的上拔力：f=[1.5*(fw+fb)-1.0*fd]/m=[1.5×(19.8+0)-1.0×0]/4=7.425kN≤56.401kN，滿足七.柱對接焊縫驗算柱截面與底板采用全對接焊縫，強(qiáng)度滿足要求八.X向加勁肋驗算加勁肋外伸長度：Lb=60mm加勁肋間反力區(qū)長度：li=min(0.5×140，60)=60mm加勁肋外反力區(qū)長度：lo=min{0.5×[300-140×(2-1)]，60)=60mm反力區(qū)面積：Sr=(60+60)×60×10^-2=72cm^2承擔(dān)柱底反力，非抗震工況Vrc=1.344kN承擔(dān)半個錨栓拉力，非抗震工況Tam=3.712kN1加勁肋板件驗算板件控制剪力：下錨栓拉力，Vr=3.712kN計算寬度取為上切邊到角點(diǎn)距離：br=84mm板件寬厚比限值：18×(235/235)0.5=18板件寬厚比：br/tr=84/10=8.4≤18，滿足扣除切角加勁肋高度：hr=100-20=80mm板件剪應(yīng)力：τr=Vr/hr/tr=3.712×10^3/(80×10)=4.641Mpa≤125N/mm2，滿足2加勁肋焊縫驗算焊縫控制剪力：下錨栓拉力，Vr=3.712kN角焊縫有效焊腳高度：he=0.7×6=4.2mm角焊縫計算長度：lw=hr-2*hf=80-2×6=68mm角焊縫剪應(yīng)力：τw=Vr/(2*0.7*hf*lw)=3.712×103/(2×4.2×68)=6.499N/mm2≤160N/mm2，滿足九.Y向加勁肋驗算加勁肋外伸長度：Lb=60mm加勁肋間反力區(qū)長度：li=min(0.5×140，60)=60mm加勁肋外反力區(qū)長度：lo=min{0.5×[300-140×(2-1)]，60)=60mm反力區(qū)面積：Sr=(60+60)×60×10^-2=72cm^2承擔(dān)柱底反力，非抗震工況Vrc=1.344kN承擔(dān)半個錨栓拉力，非抗震工況Tam=3.712kN1加勁肋板件驗算板件控制剪力：下錨栓拉力，Vr=3.712kN計算寬度取為上切邊到角點(diǎn)距離：br=84mm板件寬厚比限值：18×(235/235)0.5=18板件寬厚比：br/tr=84/8=10.5≤18，滿足扣除切角加勁肋高度：hr=100-20=80mm板件剪應(yīng)力：τr=Vr/hr/tr=3.712×10^3/(80×8)=5.801Mpa≤125N/mm2，滿足2加勁肋焊縫驗算焊縫控制剪力：下錨栓拉力，Vr=3.712kN角焊縫有效焊腳高度：he=0.7×6=4.2mm角焊縫計算長度：lw=hr-2*hf=80-2×6=68mm角焊縫剪應(yīng)力：τw=Vr/(2*0.7*hf*lw)=3.712×103/(2×4.2×68)=6.499N/mm2≤160N/mm2，滿足十.錨栓錨固長度驗算錨栓錨固長度最小值la_min=25×d=25×16=400mm錨栓錨固長度la=400≥