[2017年整理]外露式刚接柱脚计算书.docVIP

PAGE 7 - 外露式刚接柱脚计算书 项目名称 _____________ 日 期 _____________ 设 计 _____________ 校 对 _____________ 一、柱脚示意图 二、基本参数 1．依据规范 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003) 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002) 2．柱截面参数 柱截面高度 hb =500mm 柱翼缘宽度 bf =500mm 柱翼缘厚度 tf =14mm 柱腹板厚度 tw =14mm 3．荷载值 柱底弯矩 M=350 柱底轴力 N=500kN 柱底剪力 V=50kN 4．材料信息 混凝土 C25 柱脚钢材 Q235-B 锚栓 Q235 5．柱脚几何特性 底板尺寸 a＝75mm c＝100mm bt＝85mm lt＝75mm 柱脚底板长度 L=800mm 柱脚底板宽度 B=800mm 柱脚底板厚度 t=30mm 锚栓直径 d=39mm 柱腹板与底板的焊脚高度 hf1 =10mm 加劲肋高度 hs=210mm 加劲肋厚度 ts=10mm 加劲肋与柱腹板和底板的焊脚高度 hf2 =10mm 三、计算过程 1. 基础混凝土承压计算 （1） 底板受力偏心类型的判别 =800/6+75/3=158.333mm 偏心距 =350×1000/500=700mm 根据偏心距e判别式得到： abs(e)(L/6+lt/3) 底板计算应对压区和拉区分别计算 （2） 基础混凝土最大压应力和锚栓拉力 a. 锚栓拉力 b. 锚栓拉力 c. 若d60mm 则： 柱脚底板的受压区长度 xn＝ 若则： 解下列方程式得到柱脚底板的受压区长度xn ： 其中，Aea为受拉区锚栓的有效面积之和，n=Es/Ec。 锚栓拉力 综上解得： 基础混凝土的最大压应力 4.88 N/mm2=11.9 N/mm2 柱脚底板的受压区长度 xn＝476.19mm 锚栓拉力 Ta=405.045kN 2. 锚栓的强度校核 柱脚中部的锚栓主要起到安装定位作用，承受拉力较小，忽略其抗拉贡献。 锚栓直径 d=39mm 锚栓有效面积 Aea=976mm2 Q235锚栓抗拉强度 =140N/mm2 锚栓拉应力(考虑20%的锚栓强度富裕量): =1.2×405.045×1000/(4×976)=124.501 N/mm2 =140N/mm2 3. 水平剪力计算 V=50kN =362.01kN V0.4(N+Ta) 不需设置抗剪键 4. 底板厚度计算 柱腹板、翼缘与加劲肋分割底板，形成若干板块区。 （1）受压侧底板厚度计算 a. 中部三边支承板块区： b2/a2=185/480=0.38 若b2/a2 ?????，则 ?=0.041 =0.041×4.88×(476.19-800/2)/ 476.19×4802×10-3 否则， =0.05×4.88×(476.19-800/2)/ 476.19×1852×10-3 解得 M2=7.5 b. 压区三边支承板块区： b2/a2=150/200=0.75 若b2/a2 ?????，则 ?=0.091 =0.091×4.88×2002×10-3 否则， =0.05×4.88×1502×10-3 解得 M2=17.96 c. 压区两边支承板块区： b2/a2=116.51/238.17=0.48 若b2/a2 ?????，则 ?=0.058 =0.058×4.88×238.172×10-3 否则， =0.05×4.88×116.512×10-3 解得 M2=16.14 d. 中部四边支承板块区： b3/a3=472/198=2.38，?=0.125 =0.125×4.88×(476.19-800/2)/ 476.19×1982×10-3 =3.82 上述计算中，若有负值则略去，得到的最大弯矩值M2max为17.96。 由压区确定的底板厚度=22.93mm。 （2）受拉侧底板厚度计算 单个螺栓的拉力 =405.045/3=101.261kN 按照力扩散宽度计算，若大于板块边缘长度则取板边缘长度。 a. 两边支撑板： a a c l1 P1 P2 P l2 板1的竖向位移 板2的竖向位移 由得 又，得 因此，区格板边缘线弯矩 Mmax=max{M1，M2} =29.92mm b.三边支撑板：（注：按连续梁比拟板的特性） a a c l1 l2 P1 P P2 l1 板1的竖向位移 板2的竖向位移 由得 又，得 因此，区格板边缘线弯矩 Mmax=m