钢柱柱脚“H柱埋入刚接”节点计算书3

边跨现浇直线段支架设计计算一、计算何载（单幅）1、直线段梁重：15#、16#、17#混凝土方量分别为22.26、25.18、48m3。

端部1.0范围内的重量，直接作用在墩帽上，混凝土方量为：V=1×[6.25×2.5+2×3×0.15+2×2×0.25／2+2×225 .065.0 ×1－1.2×1.5]=16.125 m3作用在支架的荷载：G1=（22.26+25.18+48－16.125）×22800×10=1957.78 KN2、底模及侧模重（含翼缘板脚手架）：估算G2=130KN3、内模重：估算G3=58KN4、施工活载：估算G4=80KN5、合计重量：G5=1957.78+130+58+80=2226KN二、支架形式支架采用Φ800mm（壁厚为10mm）作为竖向支承杆件。

纵桥向布置2排，横桥向每排2根，其中靠近10#（13#）墩侧的钢管桩支承在承台上，与墩身中心相距235cm，第二排钢管桩与第一排中心距为550cm，每排2根排的中心距离为585cm。

钢管桩顶设置砂筒，砂筒上设纵横向工字钢作为分配梁，再在纵梁上敷设底模方木及模板。

钢管桩之间及钢管桩与墩身之间设置较强的钢桁架梁联系，在平面上形成框架结构，以满足钢管桩受载后的稳定性要求，具体详见“直线段支架结构图”。

根据支架的具体结构，现将其简化成力学计算模型，如下图所示：327.5585327.510×1202020780550115115纵桥向横桥向三、支架内力及变形验算1、 横梁应力验算：横梁有长度为12.4m ，采用2I56a 工字钢，其上承托12根I45a 工字钢。

为简化计算横梁荷载采用均布荷载。

（1）纵梁上面荷载所生的均布荷载：Q 1=2226÷2÷12.25=90.86KN/m （2）纵梁的自重所生的均布荷载：Q 2=0.8038×(1.15+5.5/2)×11÷12.25=2.815N/m （3）横梁自身的重量所生的均布荷载：Q 3=2×1.0627=2.125N/m （4）横梁上的总均布荷载：Q=90.86+2.815+2.125=95.8N/mq=95.8KN/mQ图(KN)320585320M 图(KN.m)（5）力学简图：由力学简图可求得： 支座反力R=95.8×12.25/2 =586.78 KN由Q 图可得Qmax=306.56 KNM 图可得Mmax=490.5 KN.mq320320585横梁为简支双悬臂梁（6）应力验算σmax =W M max =22342105.4905⨯⨯=104.7MPa ＜[σ]=145Mpaτmax =Ib S Q max =225.1655762136921005.306⨯⨯⨯⨯⨯⨯==255.96Kg/cm 2τmax =25.6 MPa ＜[τ]=120 Mp Δ复合强度 σ=223τσ+=226.2537.104⨯+=113.7Mpa ＜[σ] 2、横梁的刚度验算λ=m ／L=3.2／5.85=0.54f C = f D =EIqml 243（-1+6λ2+3λ3）=655762101.2245853208.9563⨯⨯⨯⨯⨯⨯ (-1+6×547.02+3×547.03) =0.9285×1.286 =1.194cmf E =3844ql (5-24λ2)=655762101.23841085.58.95684⨯⨯⨯⨯⨯⨯(5-24×547.02)=0.1061×(-2.18)=-0.393cm(向上)通过以上计算可知，横梁在均布荷载作用下，跨中将出现向上的拱度。

“H柱外包刚接”节点计算书一. 节点基本资料设计依据：《钢结构连接节点设计手册》（第二版）节点类型为：H柱外包刚接柱截面：H-350*357*19*19，材料：Q345柱与底板全截面采用对接焊缝，焊缝等级为：二级，采用引弧板；底板尺寸：L*B= 380 mm×390 mm，厚：T= 20 mm锚栓信息：个数：2采用锚栓：双螺母焊板锚栓库_Q235-M30方形锚栓垫板尺寸(mm)：B*T=70×20底板下混凝土采用C40基础梁混凝土采用C25基础埋深：1.5m栓钉生产标准：GB/T 10433栓钉抗拉强度设计值：f=215 N/mm^2栓钉强屈比：γ=1.67沿Y向栓钉采用：M16×120行向排列：200 mm×8列向排列：仅布置一列栓钉混凝土外包尺寸信息：X向：h1=180 mmX向：h2=180 mmY向：b1=80 mmY向：b2=80 mm实配钢筋：4HRB400_25+8HRB400_16+8HRB400_16X向钢筋保护层厚度：C x=30 mmY向钢筋保护层厚度：C y=30 mm实配箍筋：矩形箍HRB400-Φ6@250节点示意图如下：二. 荷载信息设计内力：组合工况内力设计值组合工况1 -250.3 256.30.0 0.0 0.0 否三. 验算结果一览最大压应力(MPa) 1.69 最大19.1 满足等强全截面 1满足基底最大剪力(kN) 256 最大100不满足绕x轴抗弯承载力(kN*m) 432 最小1121不满足绕y轴抗弯承载力(kN*m) 308 最小513不满足沿Y向抗剪应力比 4.84 最大49.9 满足 X向栓钉直径(mm) 16.0 最小16.0满足 X向列间距(mm) 0 最大200满足 X向行间距(mm) 200 最大200满足 X向行间距(mm) 200 最小96满足 X向边距(mm) 179 最小为28满足绕Y轴承载力比值 0.90 最大1.00 满足绕X轴承载力比值 0 最大1.00 满足绕Y轴含钢率(%) 0.49 最小0.20 满足绕X轴含钢率(%) 0.49 最小0.20 满足沿Y向主筋中距(mm) 86.4 最小50.0 满足沿Y向主筋中距(mm) 86.4 最大200 满足沿X向主筋中距(mm) 125 最小50.0 满足沿X向主筋中距(mm) 125 最大200 满足沿Y向锚固长度(mm) 560 最小560满足沿X向锚固长度(mm) 1080 最小875 满足 X向抗剪应力比 0.34 最大1.00 满足 Y向抗剪应力比 1.09 最大1.00不满足箍筋间距(mm) 250 最大250 满足箍筋直径(mm) 6.00 最大10.0 满足四. 混凝土承载力验算控制工况：组合工况1，N=(-250.332) kN；底板面积：A=L*B =380×390×10^-2=1482cm^2底板承受的压力为：N=250.332 kN底板下混凝土压应力：σc=250.332/1482 ×10=1.68915 N/mm^2≤19.1，满足五. 柱对接焊缝验算柱截面与底板采用全对接焊缝，强度满足要求六. 柱脚抗剪验算控制工况：组合工况1，N=(-250.332) kN；V x=256.3 kN；V y=0 kN；锚栓所承受的总拉力为：T a=0 kN柱脚底板的摩擦力：V fb=0.4*(-N+T a)=0.4×(250.332+0)=100.133 kN柱脚所承受的剪力：V=(V x^2+V y^2)^0.5=(256.3^2+0^2)^0.5=256.3 kN＞100.133，不满足七. 柱脚节点抗震验算1 绕x轴抗弯最大承载力验算绕x轴柱全塑性受弯承载力：W p=2.70756e+006mm3M p=W p*f y=2.70756e+006×345=934.107 kN·m因为N/N y=250332/6.77545e+006=0.0369469<=0.13, 所以M pc=M p=934.107 kN·m绕x轴柱脚的极限受弯承载力：A s=0.25π×162×4+0.25π×252×2=1786mm2M u1=M pc/(1-l r/l)=9.34107e+008/(1-1500/4500)=1401.16 kN·mM u2=0.9A s f yk h0=0.9×1786×400×672=432.068 kN·mM u,base j=min(M u1,M u2)=432.068 kN·m<1.2M pc=1120.93 kN·m, 不满足2 绕y轴抗弯最大承载力验算绕y轴柱全塑性受弯承载力：W p=1.23892e+006mm3M p=W p*f y=1.23892e+006×345=427.429 kN·m因为N/N y=250332/6.77545e+006=0.0369469<=Aw/A, 所以M pc=1*M p=427.429 kN·m绕y轴柱脚的极限受弯承载力：A s=0.25π×162×4+0.25π×252×2=1786mm2M u1=M pc/(1-l r/l)=4.27429e+008/(1-1500/4500)=641.143 kN·mM u2=0.9A s f yk h0=0.9×1786×400×479=307.977 kN·mM u,base j=min(M u1,M u2)=307.977 kN·m<1.2M pc=512.914 kN·m, 不满足八. 栓钉验算栓钉生产标准：GB/T 10433栓钉抗拉强度设计值：f=215 N/mm^2栓钉强屈比：γ=1.67沿Y向栓钉采用：M16×120行向排列：200 mm×8列向排列：仅布置一列栓钉1 沿Y向栓钉验算承载力验算控制工况：组合工况1控制内力：N=(-250.332)kN，My=0kN·m，Vx=256.3kN顶部箍筋处弯矩设计值：Myu=|0+256.3×0.05|=12.815 kN·mX向截面高度：h x=350mmX向翼缘厚度：t x=19mm沿Y向一侧栓钉承担的翼缘轴力：N f=12.815/(350-19)×10^3=38.716kN单个栓钉受剪承载力设计值计算：栓钉钉杆面积：A s=πd^2/4=3.14159×16^2/4=201.062 mm^2N vs1=0.43*A s(E c*f c)^0.5=0.43×201.062×(333200)^0.5×10^-3=49.9058 kNN vs2=0.7*A s*f*γ=0.7×201.062×215×1.67 ×10^-3=50.5339 kN N vs=min(N vs1，N vs2)=49.9058 kN沿Y向单根栓钉承受剪力：V=38.716/8/1=4.8395kN≤49.9058，满足2 沿X向栓钉验算H型截面柱，沿X向栓钉按构造设置即可，不验算！九. 钢筋验算X向承载力验算控制工况：组合工况1控制内力：Mx=0 kN·m，Vy=0 kNX向柱脚底部弯矩设计值：Mxd=|0|=0 kN·mY向承载力验算控制工况：组合工况1控制内力：My=0 kN·m，Vx=256.3 kNX向柱脚底部弯矩设计值：Myd=|0|=0 kN·m外包混凝土X向长度：X=710 mm外包混凝土Y向长度：Y=517 mm实配钢筋：4HRB400_25+8HRB400_16+8HRB400_16单侧角筋面积：A c=981.748 mm^2沿Y向中部筋面积：A my=804.248 mm^2外包混凝土X向计算长度：X0=710-30-25×0.5=667.5 mm构造要求沿Y向配筋量：A ymin=0.002*X0*Y=690.195 mm^2沿Y向单侧实配面积：A sy=A c+A my=1786 mm^2≥A ymin=690.195，满足要求沿X向中部筋面积：A mx=804.248 mm^2外包混凝土Y向计算长度：Y0=517-30-25×0.5=474.5 mm构造要求沿X向配筋量：A xmin=0.002*Y0*X=673.79 mm^2沿X向单侧实配面积：A sx=A c+A mx=1786 mm^2≥A xmin=690.195，满足要求沿Y向钢筋中心间距：X00=625 mm角筋绕Y轴承载力：M cy=A c*F yc*X0=981.748×360×667.5 ×10^-6=235.914 kN·m中部筋绕Y轴承载力：M my=A mx*F ym*X0=804.248×360×667.5 ×10^-6=193.261 kN·m实配钢筋绕绕Y轴承载力：M sy=M cy+M my=235.914+193.261=429.175 kN·mM sy≥|M y|=384.45，满足要求沿X向钢筋中心间距：Y00=432 mm角筋绕X轴承载力：M cx=A c*F yc*Y0=981.748×360×474.5 ×10^-6=167.702 kN·m中部筋绕X轴承载力：M mx=A mx*F ym*Y0=804.248×360×474.5 ×10^-6=137.382 kN·m实配钢筋绕X轴承载力：M sx=M cx+M mx=167.702+137.382=305.084 kN·mM sx≥|M x|=0，满足要求十. 外部混凝土抗剪验算X向承载力验算控制工况：组合工况1控制内力：N=(-250.332) kN，Vx=256.3 kNX向柱脚底部剪力设计值：Vxd=max(|256.3-0.4×250.332|，0)=100.133 kNY向承载力验算控制工况：组合工况1控制内力：N=(-250.332) kN，Vy=0 kNY向柱脚底部剪力设计值：Vyd=max(|0-0.4×250.332|，0)=356.433 kN 水平箍筋X向配箍率：ρshx=2×56.5487/(357+160)/250=0水平箍筋Y向配箍率：ρshy=2×56.5487/(350+360)/250=0工字形类截面，ρsh不能大于0.06取ρshx=0，取ρshy=0外包混凝土所分配的X向受剪承载力：V rcx1=(0.07×11.9+0.5×360×0)×(357+160)×680×10^-3=348.222 kNV rcx2=(0.14×11.9×160/(160+357)+360×0)×(357+160)×680×10^-3=292.006 kN 外包混凝土X向受剪承载力比值：ξx=100.133/min(348.222,292.006)=0.342914≤1.0，满足外包混凝土所分配的Y向受剪承载力：V rcy1=(0.07×11.9+0.5×360×0)×(350+360)×487×10^-3=327.683 kNV rcy2=(0.14×11.9×360/(360+350)+360×0)×(350+360)×487×10^-3=371.396 kN 外包混凝土Y向受剪承载力比值：ξy=356.433/min(327.683,371.396)=1.08774>1.0，不满足。

软件主要针对型钢混凝土埋入式刚性柱脚节点，计算主要遵循《钢结构连接节点设计手册》（第二版）及《钢骨混凝土结构设计规程》（YB 9082-2006）中的相关条文及规定。

《钢结构连接节点设计手册》（第二版）中埋入式柱脚相关技术内容，主要针对钢柱做埋入式柱脚节点。

设计注意事项刚性固定埋入式柱脚时直接将钢柱埋入钢筋混凝土基础或基础梁的柱脚。

其埋入办法：一是预先将钢柱脚按要求组装固定在设计标高上，然后浇灌基础或基础梁的混凝土；另一种是预先按要求浇灌基础或基础梁的混凝土，在浇灌混凝土时，按要求留出安装钢柱脚用的插入杯口，待安装好钢柱脚后，再用混凝土强度等级比基础高一级的混凝土灌实。

通常情况下，前一种方法对提高和确保钢柱脚和钢筋混凝土基础或基础梁的组合效应或整体刚度有利，所以在工程实际中多被采用。

在埋入式柱脚中，钢柱的埋入深度是影响柱脚的固定度、承载力和变形能力的重要因素，而且有时对于中柱、边柱和角柱，其埋入深度也不尽相同，这就需要选择易于进行钢筋混凝土补强的埋入深度来处理。

为防止钢柱的局部压屈和局部变形，在钢柱向钢筋混凝土基础或基础梁传递水平力处压应力最大值的附近，设置水平加劲肋是一个有效的补强措施；对箱型截面柱和圆管形截面柱处设置水平加劲肋的环形横隔板外，在箱内和管内浇灌混凝土也将获得良好的效果。

为防止基础或基础梁中混凝土早期的压坏和剪坏，应配置补强钢筋，合理地确定钢柱周边的钢筋混凝土保护层厚度及其配筋是很重要的。

在中柱、边柱和角柱中，其钢筋混凝土保护层厚度有时是不尽一致，特别在边柱和角柱的柱脚中，对没有设置基础梁的一侧，钢柱翼缘面处的钢筋混凝土保护层厚度；中柱不得小于180mm；边柱、角柱的外侧不宜小于250mm。

配置在钢柱埋入部分中的钢筋，出基础或基础梁应有的配筋外，尚应在钢柱周边增设补强垂直纵向主筋、架立筋、箍筋、顶部加强箍筋、基础梁主筋在钢柱埋入部分水平方向弯折处的加强箍筋。

在整体框架的内力分析时，对柱脚部分的刚度和刚度区域应留有一定的富裕量，刚度区域的高度应比基础或基础梁混凝土顶面高出1.2倍的钢柱截面高度。

“H柱埋入刚接”节点计算书一. 节点基本资料设计依据：《钢结构连接节点设计手册》（第二版）节点类型为：H柱埋入刚接柱截面：H-390*198*6*8，材料：Q345柱与底板全截面采用对接焊缝，焊缝等级为：二级，采用引弧板；底板尺寸：L*B= 420 mm×230 mm，厚：T= 20 mm锚栓信息：个数：2采用锚栓：双螺母弯钩锚栓库_Q235-M24方形锚栓垫板尺寸(mm)：B*T=70×20底板下混凝土采用C40基础梁混凝土采用C25基础埋深：1.5m栓钉生产标准：GB/T 10433栓钉抗拉强度设计值：f=215 N/mm^2栓钉强屈比：γ=1.67沿Y向栓钉采用：M16×120行向排列：200 mm×7列向排列：仅布置一列栓钉实配钢筋：4HRB400_22+8HRB400_16+6HRB400_16近似取X向钢筋保护层厚度：C x=30 mm近似取Y向钢筋保护层厚度：C y=30 mm节点示意图如下：二. 荷载信息设计内力：基本工况内力标准值恒载 -30.0 52.052.0 31.0 31.0 活载0.0 0.0 0.0 0.00.0三. 验算结果一览最大压应力(MPa) 0.42 最大19.1 满足等强全截面 1满足基底最大剪力(kN) 99.3 最大16.2不满足绕x轴抗弯承载力(kN*m) 2266 最小337 满足绕y轴抗弯承载力(kN*m) 4464 最小66.3 满足 X向承担剪力(kN) 73.2 最大290满足 X向压应力(MPa) 0.81 最大11.9满足 Y向承担剪力(kN) 64.2 最大395满足 Y向压应力(MPa) 0.41 最大11.9满足沿Y向抗剪应力比 17.0 最大49.9满足 X向栓钉直径(mm) 16.0 最小16.0满足 X向列间距(mm) 0 最大200满足 X向行间距(mm) 200 最大200满足 X向行间距(mm) 200 最小96满足 X向边距(mm) 99 最小为28满足绕Y轴承载力比值 0.41 最大1.00满足绕X轴承载力比值 0.21 最大1.00满足绕Y轴含钢率(%) 0.30 最小0.20满足绕X轴含钢率(%) 0.35 最小0.20满足沿Y向主筋中距(mm) 125 最小47.0满足沿Y向主筋中距(mm) 125 最大200满足沿X向主筋中距(mm) 138 最小47.0满足沿X向主筋中距(mm) 138 最大200满足沿Y向锚固长度(mm) 560 最小560满足沿X向锚固长度(mm) 950 最小770满足四. 混凝土承载力验算控制工况：1.35D+0.98L，N=(-40.5) kN；底板面积：A=L*B =420×230×10^-2=966cm^2底板承受的压力为：N=40.5 kN底板下混凝土压应力：σc=40.5/966 ×10=0.41925 N/mm^2≤19.1，满足五. 柱对接焊缝验算柱截面与底板采用全对接焊缝，强度满足要求六. 柱脚抗剪验算控制工况：1.35D+0.98L，N=(-40.5) kN；V x=70.2 kN；V y=70.2 kN；锚栓所承受的总拉力为：T a=0 kN柱脚底板的摩擦力：V fb=0.4*(-N+T a)=0.4×(40.5+0)=16.2 kN柱脚所承受的剪力：V=(V x^2+V y^2)^0.5=(70.2^2+70.2^2)^0.5=99.278 kN＞16.2，不满足七. 柱脚节点抗震验算1 绕x轴抗弯最大承载力验算绕x轴柱全塑性受弯承载力：W p=8.149e+005mm3M p=W p*f y=8.149e+005×345=281.14 kN·m因为N/N y=40500/1.9172e+006=0.021125<=0.13, 所以M pc=M p=281.14 kN·m绕x轴柱脚的极限受弯承载力：M u,base j=f ck B c l[((2l + h b)2+h b2)0.5-(2l +h b)]=26.8×198×2500×[((2×2500+1500)2+15002)0.5-(2×2500+1500)]=2266.3 kN·m >=1.2Mpc=1.2×2.8114e+008=337.37 kN·m, 满足2 绕y轴抗弯最大承载力验算绕y轴柱全塑性受弯承载力：W p=1.6018e+005M p=W p*f y=1.6018e+005×345=55.263 kN·m因为N/N y=40500/1.9172e+006=0.021125<=Aw/A, 所以M pc=1M p=55.263 kN·m绕y轴柱脚的极限受弯承载力：M u,base j=f ck B c l[((2l + h b)2+h b2)0.5-(2l +h b)]=26.8×390×2500×[((2×2500+1500)2+15002)0.5-(2×2500+1500)]=4463.8 kN·m >=1.2Mpc=1.2×5.5263e+007=66.315 kN·m, 满足八. 端部X向抗剪验算1 X向基本参数柱子X向截面高度： h c=390mmX向受压翼缘宽度： b f=198mm柱子X向翼缘厚度： t f=6mm柱子X向腹板厚度： t w=16mm柱子腹板弯角半径： r=6mm基础梁混凝土标号：C25弹性模量：E c=28000N/mm^2抗压强度：f c=11.9N/mm^2抗拉强度：f t=1.27N/mm^2基础埋置深度： d=1.5m水平加劲肋厚度： t s=8mm加劲肋中心到混凝土顶面距离：d s=50mm2 X向抗剪验算基础梁抗剪面积:A cs=2283.9cm^2柱脚上部加劲肋有效承压宽度b e,s计算：b e,s=2*t f+2*t s=2×6+2×8=28mm柱腹板的有效承压宽度b e,w计算：b e,w=2*t f+2*r+t w=2×6+2×6+16=40mm钢柱承压区的承压力合力到混凝土顶面的距离d c计算：d c=(b f*b e,s*d s+d*d*b e,w/8-b e,s*b e,w*d s)/(b f*b e,s+d*b e,w/2-b e,s*b e,w)=(198×28×50+1500×1500×40/8-28×40×50)/(198×28+1500×40/2-28×40) =333.23mm柱子反弯点距离混凝土顶面高度h0计算：最大抵抗剪力：V cap=A cs*f t=2283.9×1.27/10=290.06kNh0=M y/V x=37.2/62.4×1000=596.15mm承受剪力：V=(h0+d c)*V x/(3*d/4-d c)=(596.15+333.23)×62.4/(3×1500/4-333.23)=73.246kN≤290.06，满足3 X向承压验算混凝土承压力：σ=(2*h0/d+1)*[1+(1+1/(2*h0/d+1)^2)^0.5]*V/b f/d=(2×596.15/1500+1)×[1+(1+1/(2×596.15/1500+1)^2)^0.5]×62.4/198/1500×10^3=0.80879N/mm^2≤11.9，满足九. 端部Y向抗剪验算1 Y向基本参数柱子Y向截面高度： h c=198mmY向受压翼缘宽度： b f=390mm柱子Y向翼缘厚度： t f=16mm柱子Y向腹板厚度： t w=6mm柱子腹板弯角半径： r=6mm2 Y向抗剪验算基础梁抗剪面积:A cs=3113.9cm^2柱脚上部加劲肋有效承压宽度b e,s计算：b e,s=2*t f+2*t s=2×16+2×8=48mm柱腹板的有效承压宽度b e,w计算：b e,w=2*t f+2*r+t w=2×16+2×6+6=50mm钢柱承压区的承压力合力到混凝土顶面的距离d c计算：d c=(b f*b e,s*d s+d*d*b e,w/8-b e,s*b e,w*d s)/(b f*b e,s+d*b e,w/2-b e,s*b e,w)=(390×48×50+1500×1500×50/8-48×50×50)/(390×48+1500×50/2-48×50) =276.45mm柱子反弯点距离混凝土顶面高度h0计算：最大抵抗剪力：V cap=A cs*f t=3113.9×1.27/10=395.47kNh0=M x/V y=37.2/62.4×1000=596.15mm承受剪力：V=(h0+d c)*V y/(3*d/4-d c)=(596.15+276.45)×62.4/(3×1500/4-276.45)=64.169 kN≤395.47，满足3 Y向承压验算混凝土承压力：σ=(2*h0/d+1)*[1+(1+1/(2*h0/d+1)^2)^0.5]*V/b f/d=(2×596.15/1500+1)×[1+(1+1/(2×596.15/1500+1)^2)^0.5]×62.4/390/1500×10^3 =0.41062N/mm^2≤11.9，满足十. 栓钉验算栓钉生产标准：GB/T 10433栓钉抗拉强度设计值：f=215 N/mm^2栓钉强屈比：γ=1.67沿Y向栓钉采用：M16×120行向排列：200 mm×7列向排列：仅布置一列栓钉1 沿Y向栓钉验算承载力验算控制工况：1.35D+0.98L控制内力：N=(-40.5)kN，My=41.85kN·m，Vx=70.2kN顶部箍筋处弯矩设计值：Myu=|41.85+0.0702×50|=45.36 kN·mX向截面高度：h x=390mmX向翼缘厚度：t x=8mm沿Y向一侧栓钉承担的翼缘轴力：N f=45.36/(390-8)×10^3=118.74kN单个栓钉受剪承载力设计值计算：栓钉钉杆面积：A s=πd^2/4=3.1416×16^2/4=201.06 mm^2N vs1=0.43*A s(E c*f c)^0.5=0.43×201.06×(3.332e+005)^0.5×10^-3=49.906 kNN vs2=0.7*A s*f*γ=0.7×201.06×215×1.67 ×10^-3=50.534 kNN vs=min(N vs1，N vs2)=49.906 kN沿Y向单根栓钉承受剪力：V=118.74/7/1=16.963kN≤49.906，满足2 沿X向栓钉验算H型截面柱，沿X向栓钉按构造设置即可，不验算！十一. 钢筋验算1 内力计算X向承载力验算控制工况：1.35D+0.98L控制内力：Mx=41.85 kN·m，Vy=70.2 kNX向柱脚底部弯矩设计值：Mxd=|41.85-70.2×1.5|=63.45 kN·mY向承载力验算控制工况：1.35D+0.98L控制内力：My=41.85 kN·m，Vx=70.2 kNY向柱脚底部弯矩设计值：Myd=|41.85+70.2×1.5|=147.15 kN·m2 承载力计算外包混凝土X向长度：X=772 mm外包混凝土Y向长度：Y=580 mm实配钢筋：4HRB400_22+8HRB400_16+6HRB400_16单侧角筋面积：A c=760.27 mm^2沿Y向中部筋面积：A my=603.19 mm^2外包混凝土X向计算长度：X0=772-30-22×0.5=731 mm构造要求沿Y向配筋量：A ymin=0.002*X0*Y=847.96 mm^2沿Y向单侧实配面积：A sy=A c+A my=1363.5 mm^2≥A ymin=847.96，满足要求沿X向中部筋面积：A mx=804.25 mm^2外包混凝土Y向计算长度：Y0=580-30-22×0.5=539 mm构造要求沿X向配筋量：A xmin=0.002*Y0*X=832.22 mm^2沿X向单侧实配面积：A sx=A c+A mx=1564.5 mm^2≥A xmin=847.96，满足要求沿Y向钢筋中心间距：X00=690 mm角筋绕Y轴承载力：M cy=A c*F yc*X0=760.27×360×731 ×10^-6=200.07 kN·m 中部筋绕Y轴承载力：M my=A mx*F ym*X0=804.25×360×731 ×10^-6=158.73 kN·m 实配钢筋绕绕Y轴承载力：M sy=M cy+M my=200.07+158.73=358.81 kN·mM sy≥|M y|=147.15，满足要求沿X向钢筋中心间距：Y00=498 mm角筋绕X轴承载力：M cx=A c*F yc*Y0=760.27×360×539 ×10^-6=147.52 kN·m 中部筋绕X轴承载力：M mx=A mx*F ym*Y0=804.25×360×539 ×10^-6=156.06 kN·m 实配钢筋绕X轴承载力：M sx=M cx+M mx=147.52+156.06=303.58 kN·mM sx≥|M x|=63.45，满足要求。

埋入式柱脚计算书一、基本信息柱下基础（梁）、承台均为C35混凝土，2/7.16mm N f c =，柱脚四周均配置HRB335级钢筋，2/300mm N f y =钢柱、柱脚加劲板及底板材质均为Q345B ，)35~16(/170,/29522>==mm N f mm N f v 、)50~35(/155,/26522>==mm N f mm N f v柱脚采用4个M30的安装锚栓，具体位置、尺寸如图十字型钢柱截面：2 H650×300×14×18柱底内力：m kN M m kN M kN N kN V kN V y x y x ⋅-=⋅-===-=2.229,1.19,8.15129,1.12,9.167二、柱脚基本尺寸如下图三、计算1、柱脚埋入深度mm H S d 195065033=⨯=≥，取埋入深度mm S d 2000=2、柱脚底板尺寸验算c c f mm N B L N <=⨯⨯=⨯=23/13.1510001000108.15129σ 满足要求 3、计算柱脚底板厚度pb t1）两相邻边支承板498.025912922==a b ，查表得：060.0=α， m kN a M c i ⋅=⨯⨯⨯==-609.01025913.15060.05222ασ2）三边支承板 ①：859.021318322==a b ，查表得：1017.0=α， m kN a M c i ⋅=⨯⨯⨯==-698.01021313.151017.05222ασ ②：7.026018322==a b ，查表得：087.0=α， m kN a M c i ⋅=⨯⨯⨯==-89.01026013.15087.05222ασ4）四边支承板133233233==a b ，查表得：048.0=β， m kN a M c i ⋅=⨯⨯⨯==-8.01033213.15048.05223βσ柱脚底板厚度：mm f M t i pb 8.442651089.0665max =⨯⨯=≥，取柱脚底板厚mm t pb 50= 4、计算埋入钢柱所需的圆柱头栓钉数目选用φ19栓钉，一个圆柱头栓钉的受剪承载力设计值：kN N e v 52.90= 由于柱底弯矩M 作用，在埋入的钢柱单侧翼缘产生的轴压力：kN H M N F 6.352650102.2293=⨯== 翼缘单侧所需的栓钉数目：9.352.906.352==≥e v F e v N N n 个 按型钢混凝土柱构造要求在埋入深度内设置栓钉应可以满足要求，即每侧翼缘设置两排φ19@1005、验算埋入钢柱脚受压翼缘处的基础（梁）混凝土受压应力埋入的钢柱翼缘宽度和钢柱埋入深度的混凝土截面模量：3822100.2620003006mm S b W d FC c ⨯=⨯== c c d c f mm N W S V M <=⨯⨯⨯+⨯=⋅+=2836/99.1100.2)22000109.167102.229()2(σ 满足要求 6、计算设置在埋入钢柱四周的垂直纵向主筋柱脚底部弯矩：m kN S V M M d bc ⋅=⨯+=⋅+=5650.29.1672.229垂直纵向主筋合理点距离约为：mm h s 800=受拉（或受压）侧所需的钢筋面积：26235430080010565mm f h M A y s bc s =⨯⨯== 钢柱脚每侧6Φ25（22945mm A s =）的垂直纵向主筋箍筋为Φ10@100，柱脚埋入的顶部配置3Φ12@50的加强筋7、计算钢柱与底板间的连接钢柱与底板间采用冼平顶紧剖口全熔透对接焊，可视作与构件等强，不作验算。

设计结果文件：StsLink.out日期：2018/07/12时间：14:36:08节点3-4计算书--------------------------------------------------------------------------------梁编号 = 10，连接端：1采用钢截面: H550X300X12X16连接梁截面: 矩400X650连接设计方法：按梁端部内力设计(拼接处为等强)。

混凝土柱与工形梁铰接连接设计内力组合号: 1梁端作用轴力 N (kN) : 0.00梁端作用剪力 V (kN) : 146.54预埋件验算结果:预埋板尺寸(H*B*T): 500*320*12预埋钢筋直径D : 16预埋钢筋等级: HRB400 预埋钢筋锚固长度La : 250 mm钢筋排列(水平的称为"行"):行数:3, 钢筋的行间距: 154mm, 钢筋的行边距: 96mm列数:2, 钢筋的列间距: 128mm, 钢筋的列边距: 96mm计算所需配筋面积As: 804.2mm2实际配筋面积As: 1206mm2螺栓连接验算:螺栓验算采用的荷载组合号： 2M = 0.00 kN*m ; N = 0.00 kN ; V = 128.15 kN采用 10.9级高强度螺栓摩擦型连接高强度螺栓连接处构件接触面喷砂接触面抗滑移系数 u = 0.50高强螺栓预拉力 P = 155.00 kN螺栓直径 D = 20 mm螺栓单面抗剪承载力设计值 Nvb = 69.75 KN螺栓所受最大剪力 Ns = 55.34 KN <= Nvb, 设计满足腹板螺栓排列(平行于梁轴线的称为"行"):行数:3, 螺栓的行间距: 155mm, 螺栓的行边距: 75mm列数:1, 螺栓的列边距: 60mm 梁端部连接验算:采用单连接板连接梁腹板截面正应力计算采用的组合号: 1对应的内力：M = 0.00 kN*m ; N = 0.00 kN ; V = 146.54 kN梁腹板净截面最大正应力: 16.53 N/mm2 <= f= 305 N/mm2, 设计满足梁腹板截面剪应力计算采用的组合号: 1对应的内力：M = 0.00 kN*m ; N = 0.00 kN ; V = 146.54 kN梁腹板净截面最大剪应力: 35.36 N/mm2 <= fv= 175 N/mm2, 设计满足梁边到柱截面边的距离 e = 15 mm连接件验算：连接板尺寸 B x H x T = 135 x 460 x 14连接件净截面正应力计算采用的组合号: 1对应的内力：M = 0.00 kN*m ; N = 0.00 kN ; V = 146.54 kN连接件净截面最大正应力: 16.93 N/mm2 <= f= 305 N/mm2, 设计满足连接件净截面剪应力计算采用的组合号: 1对应的内力：M = 0.00 kN*m ; N = 0.00 kN ; V = 146.54 kN连接件净截面最大剪应力: 32.71 N/mm2 <= fv= 175 N/mm2, 设计满足腹板连接板最小高度校核:需要最小连接板高度H=88 mm <= 实际连接板高度H=460 mm 满足要求!连接板与柱的连接角焊缝焊脚尺寸 Hf = 8 mm连接件(或梁腹板)与柱之间的角焊缝最大应力: 187.92 N/mm2 <= Ffw= 200 N/mm2, 设计满足。

钢柱计算书工程名: 钢柱计算************ PK11.EXE *****************日期: 5/27/2015时间:17:34:00设计主要依据:《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001);《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010);《钢结构设计规范》(GB 50017-2003);《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002); 结果输出---- 总信息----结构类型: 单层钢结构厂房设计规范: 按《钢结构设计规范》计算结构重要性系数: 1.00节点总数: 2柱数: 1梁数: 0支座约束数: 1标准截面总数: 1活荷载计算信息: 考虑活荷载不利布置风荷载计算信息: 计算风荷载钢材: Q235梁柱自重计算信息: 柱梁自重都不计算恒载作用下柱的轴向变形: 不考虑梁柱自重计算增大系数: 1.05基础计算信息: 不计算基础梁刚度增大系数: 0.00钢结构净截面面积与毛截面面积比: 0.85钢柱计算长度系数计算方法: 有侧移钢结构阶形柱的计算长度折减系数: 0.000钢结构受拉柱容许长细比: 200钢结构受压柱容许长细比: 200钢梁(恒+活)容许挠跨比: l / 0钢梁(活)容许挠跨比: l / 0柱顶容许水平位移/柱高: l / 0地震作用计算: 不考虑地震作用宽行输出柱、梁控制组合内力与配筋---- 节点坐标----节点号X Y 节点号X Y 节点号X Y 节点号X Y( 1) 0.00 7.00 ( 2) 0.00 0.00---- 柱关联号--------柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ柱号节点Ⅰ节点Ⅱ( 1) 2 1---- 梁关联号----梁号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ梁号节点Ⅰ节点Ⅱ---- 柱上下节点偏心----节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值节点号柱偏心值( 1) 0.00 ( 2) 0.00---- 标准截面信息----1、标准截面类型( 1) 77, 1, 377,12.0 热轧无缝圆钢管---- 柱布置截面号,铰接信息,截面布置角度-----柱号标准截铰接截面布柱号标准截铰接截面布面号信息置角度面号信息置角度( 1) 1 2 0---- 梁布置截面号,铰接信息,截面布置角度-----梁号标准截铰接截面布梁号标准截铰接截面布面号信息置角度面号信息置角度2、标准截面特性截面号Xc Yc Ix Iy A1 0.18850 0.18850 0.22940E-03 0.22940E-03 0.13760E-01截面号ix iy W1x W2x W1y W2y1 0.12912E+00 0.12912E+00 0.12170E-02 0.12170E-02 0.12170E-02 0.12170E-02荷载效应组合计算...----- 荷载效应组合及强度、稳定、配筋计算-------------------------------------------------------------------------------------钢柱 1截面类型= 77; 布置角度= 0; 计算长度：Lx= 14.23, Ly= 6.50; 长细比：λx= 110.2,λy= 50.3构件长度= 7.00; 计算长度系数: Ux= 2.03 Uy= 0.93抗震等级: 不考虑抗震无缝圆钢管：D= 377, T= 12.00轴压截面分类:X轴:a类, Y轴:a类构件钢号：Q235验算规范: 普钢规范GB50017-2003强度计算最大应力对应组合号: 1, M= 191.24, N= 60.00, M= 0.00, N= -60.00强度计算最大应力(N/mm*mm) = 190.01强度计算最大应力比= 0.884平面内稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 168.61平面内稳定计算最大应力比= 0.784平面外稳定计算最大应力(N/mm*mm) = 114.77平面外稳定计算最大应力比= 0.534容许圆管外径与壁厚之比[D/T] = 100.00强度计算最大应力< f= 215.00平面内稳定计算最大应力< f= 215.00平面外稳定计算最大应力< f= 215.00圆管外径与壁厚之比D/T= 31.42 < [D/T]= 100.00压杆,平面内长细比λ= 110. ≤[λ]= 200压杆,平面外长细比λ= 50. ≤[λ]= 200构件重量(Kg)= 756.12--------------------------------------------------------------------------------风荷载作用下柱顶最大水平（X 向）位移:节点( 1), 水平位移dx= 35.410(mm) = H / 198.风载作用下柱顶最大水平位移: H/ 198< 柱顶位移容许值: H/ 0 所有钢柱的总重量(Kg)= 756.钢梁与钢柱重量之和(Kg)= 756.-----PK11 计算结束-----。

“H柱外露刚接”节点计算书一. 节点基本资料设计依据：《钢结构连接节点设计手册》（第二版）节点类型为：H柱外露刚接柱截面：H-350*357*19*19，材料：Q235柱与底板全截面采用对接焊缝，焊缝等级为：二级，采用引弧板；底板尺寸：L*B= 720 mm×790 mm，厚：T= 32 mm锚栓信息：个数：6采用锚栓：双螺母焊板锚栓库_Q345-M48方形锚栓垫板尺寸(mm)：B*T=95×20底板下混凝土采用C40节点前视图如下：节点下视图如下：二. 荷载信息设计内力：组合工况内力设计值组合工况1 -300.0 50.00.0 0.0 200.0 否三. 验算结果一览最大压应力(MPa) 5.20 最大19.1 满足受拉承载力(kN) 72.2 最大265满足底板厚度(mm) 32.0 最小30.7 满足等强全截面 1满足板件宽厚比 13.7 最大14.9 满足板件剪应力(MPa) 62.5 最大180 满足焊缝剪应力(MPa) 74.9 最大200 满足焊脚高度(mm) 9.00 最小8.49 满足焊脚高度(mm) 9.00 最大16.8 满足板件宽厚比 19.6 最大33.0 满足板件宽厚比 14.1 最大14.9 满足板件剪应力(MPa) 31.0 最大180 满足焊缝剪应力(MPa) 36.7 最大200 满足焊脚高度(mm) 9.00 最小8.49 满足焊脚高度(mm) 9.00 最大16.8 满足板件宽厚比 12.8 最大33.0 满足板件剪应力(MPa) 27.6 最大180 满足焊缝强度对接焊缝等强满足基底最大剪力(kN) 50.0 最大207 满足绕x轴抗弯承载力(kN*m) 1133 最小700满足绕y轴抗弯承载力(kN*m) 547 最小320 满足四. 混凝土承载力验算控制工况：组合工况1，N=(-300) kN；M x=0 kN·m；M y=200 kN·m；柱脚底板X向单向偏压，弯矩为:200 kN·m偏心距：e=200/300 ×10^3=666.667 mm底板计算方向长度：L=720 mm底板垂直计算方向长度：B=790 mm锚栓在计算方向离底板边缘距离：d=95 mme1=L/6=720/6=120 mme2=L/6+d/3=720/6+95/3=151.667 mme > e2，故：混凝土弹性模量：E c=32500N/mm^2钢材弹性模量：E s=206000N/mm^2弹性模量比：n=E s/E c=206000/32500=6.33846锚栓的总有效面积：A e=4419.44 mm^2有一元三次方程的各系数如下：A=1B=3*(e-L/2)=3×(666.667-720/2)=920C=6*n*A e/B*(e+L/2-d)=6×6.33846×4419.44/790×(666.667+720/2-95)=198215D=-C*(L-d)=(-198215)×(720-95)=(-1.23884e+008)解方程式：Ax^3+Bx^2+Cx+D=0，得底板受压区长度：x=251.423 mmσc=2*N*(e+L/2-d)/B/x/(L-d-x/3)=2×300×(666.667+720/2-95)/790/251.423/(720-95-251.423/3) ×10^3=5.2003N/mm^2锚栓群承受的拉力：T a=N*(e-L/2+x/3)/(L-d-x/3)=300×(666.667-720/2+251.423/3)/(720-95-251.423/3)=216.452 kN单个锚栓承受的最大拉力：N ta=T a/3=216.452/3=72.1507 kN混凝土抗压强度设计值：f c=19.1N/mm^2底板下混凝土最大受压应力：σc=5.2003N/mm^2底板下混凝土最大受压应力设计值：σc19.1N/mm^25.20≤19.1，满足五. 锚栓承载力验算控制工况：组合工况1，N=(-300) kN；M x=0 kN·m；M y=200 kN·m；锚栓最大拉力：N ta=72.1507 kN(参混凝土承载力验算)锚栓的拉力限值为：N t=265.167kN锚栓承受的最大拉力为：N ta=72.1507kN≤265.167，满足六. 底板验算1 混凝土反力下支承加劲肋与截面所围区格分布弯矩计算支承加劲肋与截面所围区格按四边支承板计算，依区格中点取混凝土压应力区格内混凝土不受压或仅少部分受压，取分布弯矩：M c1=0 kN2 混凝土反力下支承加劲肋内侧区格分布弯矩计算X向加劲肋与支承缘加劲肋间区格按三边支承板计算，依跨度中点取混凝土压应力控制工况：组合工况1，最大混凝土压应力：σc=5.2003 N/mm^2跨度：a2=0.5×[730-(2-1)×260]=235 mm悬挑长度：b2=0.5×(790-350+19)=194.5 mm分布弯矩：M c2=0.0992128×5.2003×235×235 ×10^-3=28.4926 kN3 混凝土反力下X向加劲肋间区格分布弯矩计算X向加劲肋间区格按三边支承板计算，依跨度中点取混凝土压应力控制工况：组合工况1，最大混凝土压应力：σc=5.2003 N/mm^2X向加劲肋间按三边支承板计算跨度：a2=260 mm悬挑长度：b2=0.5×(720-350+19)=194.5 mm分布弯矩：M c3=0.0918077×5.2003×260×260 ×10^-3=32.2741 kN4 锚栓拉力作用下角部区格分布弯矩计算角部区格按三边支承板计算控制工况：组合工况1，锚栓拉力：N ta=72.1507 kN锚栓中心到柱翼边缘距离：l a1=0.5×(720-350)-95=90mm对应的受力长度：l l1=2×90=180 mm锚栓中心到X向加劲肋距离：l a2=0.5×[790-(2-1)×260)-14]-135=123 mml a2对应的受力长度：l l2=123+min(170-90，123+0.5×48)=203 mm锚栓中心到支承肋边缘距离：l a3=135-0.5×(790-730+14)=98 mm对应的受力长度：l l3=98+min(0.5×690-0.5×790+135,98+0.5×48)=183 mm弯矩分布系数：ζa1=90×123×98/(180×123×98+90×203×98+90×123×183)=0.181233分布弯矩：M a1=N ta*ζa1=72150.7×0.181233×10^-3=13.0761 kN5 锚栓拉力作用下X向加劲肋间区格分布弯矩计算X向加劲肋间区格按三边支承板计算控制工况：组合工况1，锚栓最大拉力：N ta=72.1507 kN锚栓中心到翼缘边缘距离：l a1=0.5×(720-350)-95=90 mml a1对应的受力长度之半：l l1=l a1=90 mm锚栓中心到X向加劲肋距离：l a2=0.5×260-14=116 mml a2对应的受力长度：l l2=116+min(170-90，116+0.5×48)=196 mm弯矩分布系数：ζa2=0.5×90×116/(90×116+90×196)=0.185897分布弯矩：M a2=N ta*ζa2=72150.7×0.185897×10^-3=13.4126 kN6 要求的最小底板厚度计算综上，底板各区格最大分布弯矩值为：M max=32.2741 kN受力要求最小板厚：t min=(6*M max/f)^0.5=(6×32.2741/205 ×10^3)^0.5=30.7345 mm≤32，满足一般要求最小板厚：t n=20 mm≤32，满足柱截面要求最小板厚：t z=19 mm≤32，满足七. 柱对接焊缝验算柱截面与底板采用全对接焊缝，强度满足要求八. X向加劲肋验算加劲肋外伸长度：L b=170 mm加劲肋间反力区长度：l i=min(0.5×260，170)=130 mm与支承肋间反力区长度：l o=min{0.25×[730-260×(2-1)]，170)=117.5 mm反力区面积：S r=(130+117.5)×170×10^-2=420.75 cm^21 X向加劲肋板件验算控制工况：组合工况1，混凝土压应力：σcm=5.2003 N/mm^2计算区域混凝土反力：F c=5.2003×420.75/10=218.803 kN控制工况：组合工况1，承担锚栓反力：F a=72.1507 kN板件验算控制剪力：V r=max(F c，F a)=218.803 kN计算宽度取为上切边到角点距离：b r=191.988 mm板件宽厚比：b r/t r=191.988/14=13.7135≤14.8558，满足扣除切角加劲肋高度：h r=270-20=250 mm板件剪应力：τr=V r/h r/t r=218.803×10^3/(250×14)=62.5151 Mpa≤180，满足2 X向加劲肋焊缝验算焊缝验算控制剪力和控制工况同板件验算，V r=218.803 kN角焊缝有效焊脚高度：h e=2×0.7×9=12.6 mm角焊缝计算长度：l w=h r-2*h f=250-2×9=232 mm角焊缝剪应力：τw=V r/(2*0.7*h f*l w)=218.803/(2×12.6×232)=74.8504 MPa≤200，满足九. 支承加劲肋验算加劲肋悬挑长度：L b=0.5×(690-350)=170 mm内侧反力区长度：L i=min{0.25×[730-(2-1)×260]，170}=117.5 mm反力区面积：S r=[117.5+0.5×(790-730)]×170×10^-2=250.75 cm^2加劲肋内支承长度：L b=0.5×350-14=161 mm反力区面积：S r=(0.5×790-0.25×730)×161×10^-2=342.125 cm^21 支承加劲肋板件验算控制工况：组合工况1，悬挑区混凝土压应力：σcmx=5.2003 N/mm^2悬挑区混凝土反力：F cx=5.2003×250.75/10=130.398 kN控制工况：组合工况1，悬挑区承担锚栓反力：F ax=108.226 kN内侧区混凝土不受压或仅少部分受压，取混凝土反力：F ci=0 kN内侧区不承担锚栓拉力，取锚栓反力：F ai=0 kN板件验算控制剪力：V r=max(F cx，F ax，F ci，F ai)=130.398 kN内侧区板件计算宽度取为：b r=274 mm板件宽厚比：b r/t r=274/14=19.5714≤33.013，满足计算宽度取为上切边到角点距离：b r=197.149 mm板件宽厚比：b r/t r=197.149/14=14.082≤14.8558，满足加劲肋高度：h r=300 mm板件剪应力：τr=V r/h r/t r=130.398×10^3/(300×14)=31.047 Mpa≤180，满足2 支承加劲肋焊缝验算悬挑区焊缝验算控制剪力和控制工况同板件验算，V rx=130.398 kN内侧区焊缝验算控制剪力和控制工况同板件验算，V ri=0 kN焊缝验算控制剪力：V r=V rx+V ri=130.398+0=130.398 kN角焊缝有效焊脚高度：h e=2×0.7×9=12.6 mm角焊缝计算长度：l w=h r-2*h f=300-2×9=282 mm角焊缝剪应力：τw=V r/(2*0.7*h f*l w)=130.398/(2×12.6×282)=36.6986 MPa≤200，满足十. 边缘加劲肋验算支承加劲肋支承在该加劲肋上，反力区应包含支承肋反力区反力区面积：S r=S ri+S rx+0.5×(790-357)×14×10^-2=623.185 cm^21 边缘加劲肋板件验算控制工况：组合工况1，混凝土压应力：σcm=1.47727 N/mm^2计算区域混凝土反力：F c=1.47727×623.185/10=92.0613 kN控制工况：组合工况1，承担锚栓反力：F a=108.226 kN板件验算控制剪力：V r=max(F c，F a)=108.226 kN计算宽度取为板件宽度：b r=179.5 mm板件宽厚比：b r/t r=179.5/14=12.8214≤33.013，满足扣除切角加劲肋高度：h r=300-20=280 mm板件剪应力：τr=V r/h r/t r=108.226×10^3/(280×14)=27.6087 Mpa≤180，满足2 边缘加劲肋焊缝验算采用对接焊缝连接，视为等强十一. 柱脚抗剪验算控制工况：组合工况1，N=(-300) kN；V x=50 kN；V y=0 kN；锚栓所承受的总拉力为：T a=216.452 kN柱脚底板的摩擦力：V fb=0.4*(-N+T a)=0.4×(300+216.452)=206.581 kN柱脚所承受的剪力：V=(V x^2+V y^2)^0.5=(50^2+0^2)^0.5=50 kN≤206.581，满足十二. 柱脚节点抗震验算1 绕x轴抗弯最大承载力验算绕x轴柱全塑性受弯承载力：W p=2.70756e+006mm3M p=W p*f y=2.70756e+006×235=636.276 kN·m因为N/N y=300000/4.61516e+006=0.0650031<=0.13, 所以M pc=M p=636.276 kN·m绕x轴柱脚的极限受弯承载力：M u1=f u b A e(L-X n/3)=473.684×4419.44×(625-251.421/3)=1132.94 kN·mM u2=f ck BXn(L-X n/2)=26.8×790×251.421×(720-251.421/2)=3163.46 kN·mM u,base j=min(M u1,M u2)=1132.94 kN·m >=1.1M pc=699.903 kN·m,满足2 绕y轴抗弯最大承载力验算绕y轴柱全塑性受弯承载力：W p=1.23892e+006mm3M p=W p*f y=1.23892e+006×235=291.147 kN·m因为N/N y=300000/4.61516e+006=0.0650031<=Aw/A, 所以M pc=1*M p=291.147 kN·m 绕y轴柱脚的极限受弯承载力：M u1=f u b A e(L-X n/3)=473.684×2946.29×(655-790/3)=546.615 kN·mM u2=f ck BXn(L-X n/2)=26.8×720×790×(790-790/2)=6021.32 kN·mM u,base j=min(M u1,M u2)=546.615 kN·m >=1.1M pc=320.262 kN·m, 满足。

“墙梁栓焊铰接”节点计算书====================================================================计算软件：MTS钢结构设计系列软件MTSTool v2.0.1.20计算时间：2011年11月04日14:32:35====================================================================一. 节点基本资料节点类型为：墙梁栓焊铰接节点内力采用：梁端节点力采用设计方法为：常用设计梁截面：H-800*400*16*30，材料：Q345腹板螺栓群：10.9级-M27螺栓群并列布置：5行；行间距105mm；5列；列间距100mm；梁腹板角焊缝：焊脚高度：h f=18mm；有效高度：h e=12.6mm双侧焊缝，单根计算长度：l f=650-2×18=614mm腹板连接板：650 mm×530 mm，厚：22 mm间距为：a=10mm节点示意图如下：1 荷载信息设计内力：组合工况内力设计值工况N(kN) Vx(kN) 抗震组合工况1 0.0 588.0 否二. 验算结果一览验算项数值限值结果承担剪力(kN) 114 最大131 满足列边距(mm) 65 最小44 满足列边距(mm) 65 最大116 满足外排列间距(mm) 100 最大232 满足中排列间距(mm) 100 最大464 满足列间距(mm) 100 最小87 满足行边距(mm) 115 最小58 满足行边距(mm) 115 最大116 满足外排行间距(mm) 105 最大232 满足中排行间距(mm) 105 最大464 满足行间距(mm) 105 最小87 满足净截面剪应力比0.564 1 满足净截面正应力比0.000 1 满足焊缝应力(MPa) 167 最大200 满足焊脚高度(mm) 18 最大26 满足焊脚高度(mm) 18 最小7 满足剪应力(MPa) 74.1 最大180 满足正应力(MPa) 0 最大215 满足抗拉承载力(kN) 63.82 最大130.43 满足抗剪承载力(kN) 66.60 最大77.55 满足复合作用公式0.98 1 满足锚固长度(mm) 600.0 最小200 满足锚板厚度(mm) 30.0 最小14.4 满足行间距(mm) 246 最小144 满足列间距(mm) 75 最小72 满足行边距(mm) 81 最小48 满足列边距(mm) 88 最小48 满足三. 腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况：腹板承载力的一半承受剪力：V=0.5×16×(800-2×30-0-0)×180=1065.6kN螺栓群中心对角焊缝偏心：e=10+530/2=275 mm螺栓群偏心弯矩：M=1065.6×275×10-3=293.04 kN·m2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力：V=1065.6 kN平面内弯矩：M=293.04kN·m螺栓采用：10.9级-M27螺栓群并列布置：5行；行间距105mm；5列；列间距100mm；螺栓受剪面个数为1个连接板材料类型为Q345螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×1×0.5×290=130.5kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=1065.6/25=42.624 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x2+∑y2=1051250 mm2N mx=293.04×105×(5-1)/2/1051250 ×103=58.538 kNN my=293.04×100×(5-1)/2/1051250 ×103=55.751 kNN=[(|N mx|+|N h|)2+(|N my|+|N v|)2]0.5=[(58.538+0)2+(55.751+42.624)2]0.5=114.474 kN≤130.5，满足3 腹板螺栓群构造检查列边距为65，最小限值为43.5，满足！列边距为65，最大限值为116，满足！外排列间距为100，最大限值为232，满足！中排列间距为100，最大限值为464，满足！列间距为100，最小限值为87，满足！行边距为115，最小限值为58，满足！行边距为115，最大限值为116，满足！外排行间距为105，最大限值为232，满足！中排行间距为105，最大限值为464，满足！行间距为105，最小限值为87，满足！四. 腹板连接板计算1 腹板连接板受力计算控制工况：同腹板螺栓群(内力计算参上)连接板剪力：V l=1065.6 kN仅采用一块连接板连接板截面宽度为：B l=650 mm连接板截面厚度为：T l=22 mm连接板材料抗剪强度为：f v=170 N/mm2连接板材料抗拉强度为：f=295 N/mm2连接板全面积：A=B l*T l=650×22×10-2=143 cm2开洞总面积：A0=5×29×22×10-2=31.9 cm2连接板净面积：A n=A-A0=143-31.9=111.1 cm2连接板净截面剪应力计算：τ=V l×103/A n=1065.6/111.1×10=95.914 N/mm2≤170，满足！连接板净截面正应力：σ=0 N/mm2≤295，满足！五. 腹板角焊缝验算1 腹板角焊缝验算受力计算控制工况同腹板螺栓群，其受力计算参上2 腹板角焊缝验算承载力验算焊缝受力：N=0kN；V=1065.6kN；M=293.04kN·m焊脚高度：h f=18mm；有效高度：h e=12.6mm双侧焊缝，单根计算长度：l f=650-2×18=614mm强度设计值：f=200N/mm2A=2*l f*h e=2×614×12.6×10-2=154.728 cm2W=2*l f2*h e/6=2×6142×12.6/6×10-3=1583.383 cm3σM=|M|/W=|293.04|/1583.383×103=185.072 N/mm2τ=V/A=1065.6/154.728×10=68.869 N/mm2正面角焊缝的强度设计值增大系数：βf=1.22综合应力：σ=[(σM/βf)2+τ2]0.5=[(185.072/1.22)2+68.8692]0.5=166.599 N/mm2≤200，满足3 腹板角焊缝验算构造检查最大焊脚高度：22×1.2=26mm(取整)18≤26，满足！最小焊脚高度：220.5×1.5=7mm(取整)18 >= 7，满足！六. 梁腹净截面承载力验算1 梁腹净截面抗剪验算控制工况：组合工况1V x=588 kN；腹板净高：h0=800-30-30-5×29=595 mm腹板剪应力：τ=1.2*V/(h0*T w)=1.2×588000/(595×16)=74.118≤180，满足2 梁腹净截面抗弯验算无偏心弯矩作用，抗弯应力为0，满足！七. 锚件群验算1 锚件群受力计算控制工况：腹板承载力的一半锚件群受剪力：V=1065.6kN锚件群中心对角焊缝偏心：e=10+530/2=275 mm锚件群偏心弯矩：M=1065.6×275×10-3=293.04 kN*m这里要将外力换算到锚件群坐标系2 化学锚栓群抗拉承载力计算轴向拉力为：N=0kNX向弯矩值为：Mx=293.04kN·m锚栓总个数：n=4×4=16个按轴向拉力与X单向弯矩共同作用下计算：由N/n-M x*y1/Σy i2=0×103/16-293.04×106×369/1210320=-89341.463 < 0故最大化学锚栓拉力值为：N h=(M x+N*l)*y1'/Σy i')2=(293.04×106+0×103×369)×738/1210320=63815.331=63815.331×10-3=63.815kN所选化学锚栓抗拉承载力为(锚栓库默认值)：Nc=130.426kN故有：63.815 < 130.426kN，满足3 化学锚栓群抗剪承载力计算Y方向剪力：Vy=1065.6kNX方向受剪锚栓个数：n x=16个Y方向受剪锚栓个数：n y=16个剪切荷载通过受剪化学锚栓群形心时，受剪化学锚栓的受力应按下式确定：V ix V=V x/n x=0/16=0×10-3=0kNV iy V=V y/n y=1065600/16=66600×10-3=66.6kN化学锚栓群在扭矩T作用下，各受剪化学锚栓的受力应按下列公式确定：V ix T=T*y i/(Σx i2+Σy i2)V iy T=T*x i/(Σx i2+Σy i2)化学锚栓群在剪力和扭矩的共同作用下，各受剪化学锚栓的受力应按下式确定：V iδ=[(V ix V+V ix T)2+(V iy V+V iy T)2]0.5结合上面已经求出的剪力作用下的单个化学锚栓剪力值及上面在扭矩作用下的单个锚栓剪力值公式分别对化学锚栓群中（边角）锚栓进行合成后的剪力进行计算（边角锚栓存在最大合成剪力）：取4个边角化学锚栓中合剪力最大者为：V iδ=[(0+0)2+(66600+0)2]0.5=66.6kN所选化学锚栓抗剪承载力为(锚栓库默认值)：Vc=77.551kN故有：V iδ=66.6kN < 77.551kN，满足4 化学锚栓群在拉剪共同作用下计算当化学锚栓连接承受拉力和剪力复合作用时，混凝土承载力应符合下列公式：(βN)2+(βV)2≤1式中：βN=N h/Nc=63.815/130.426=0.4893βV=V iδ/Vc=66.6/77.551=0.8588故有：(βN)2+(βV)2=0.48932+0.85882=0.9769 ≤1 ，满足5 锚件群构造检查锚固长度限值计算：锚固长度为600，最小限值为200，满足！锚板厚度限值计算：按《混凝土结构设计规范2002版》10.9.6规定，锚板厚度宜大于锚筋直径的0.6倍，故取锚板厚度限值：T=0.6×d=0.6×24=14.4mm锚筋间距b取为列间距，b=75 mm锚筋的间距：b=75mm，按规范且有受拉和受弯预埋件的锚板厚度尚宜大于b/8=9.375mm, 故取锚板厚度限值：T=75/8=14.4mm锚板厚度为30，最小限值为14.4，满足！行间距为246，最小限值为144，满足！列边距为75，最小限值为72，满足！行边距为81，最小限值为48，满足！列边距为87.5，最小限值为48，满足！。