刚接柱脚计算书

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“外柱柱脚”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：圆柱埋入刚接

柱截面：φ299×12,材料：Q355

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：1×B=700mm×700mm,厚：T=30mm

锚栓信息：个数：4

采用锚栓：双螺母弯钩锚栓库_Q345-M24

方形锚栓垫板尺寸(mm)：B×T=70×20

底板下混凝土采用C30

基础梁混凝土采用C30

埋入深度：1.2m

栓钉生产标准：GB/T10433

栓钉抗拉强度设计值：f=215N∕mm2

栓钉强屈比：γ=1.67

沿Y向栓钉采用：M19×100

行向排列：12OmmX9

列向排列：45o×2

沿X向栓钉采用：M19×100

行向排列：120mm×9

列向排列:45o×2

实配用冈筋：4HRB400C20+10HRB400C20÷10HRB400C20

近似取X向钢筋保护层厚度：Cx=30mm

近似取Y向钢筋保护层厚度：Cy=30mm

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

工况N(kN)Vx(kN)Vy(kN)Mx(kN∙n Q)My(kN∙m)

组合工况-813.227261.83

0.0 0.0 5.219

三.验算结果一览

验算项数值限值结果

最大压应力(MPa) 1.39最大14.3满足

等强全截面1满足

基底最大剪力(kN)219最大273满足

绕X轴抗弯承载力(kNXm)1311 最小1019满足

绕y轴抗弯承载力(kN×m)1873 最小1019满足

沿Y向抗剪应力比 5.29最大71.3满足

刚接柱脚计算书

“箱形柱外露刚接”节点计算书

计算软件：TSZ结构设计系列软件TS-MTS2023Ver6.8.0.0

计算时间：2023年05月29日11:34:25

节点基本资料

设计依据：

《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2015

《钢结构连接节点设计手册》(第四版)

节点类型为：箱形柱外露刚接

柱截面：200X8.0,材料：Q235

柱全截面与底板采用对接焊缝，焊缝等级为：二级，采用引弧板;

底板尺寸：1*B=400mm×400mm,厚：T=20mm

锚栓信息：个数：8

采用锚栓：普通化学锚栓_8.8级-M20

方形锚栓垫板尺寸(mm)：B*T=70×20

底板下混凝土采用C30

节点前视图如下：

节点下视图如下:

二.内力信息

三.验算结果一览

四.底板下混凝土局部承压验算

控制工况：组合工况1,NZ=(To2)kN(受压)；MX=9kN∙m;M y=(-3)kN∙m

1按单向公式双向叠加计算

1.1单独X向偏压下计算

偏心距：e=3∕102X103=29.412mm

底板计算方向长度：1x=400mm

底板垂直计算方向长度：B x=400mm

锚栓在计算方向离底板边缘距离：d=45nun

eι=1x∕6=400∕6=66.667mm

e2=1x∕6+d∕3=400∕6+45∕3=81.667mm

e<eι=66.667,故

底板下混凝土全部受压，受压区长度X产1X=40Omm

σcx=N*(1+6*e∕1x)∕1x∕B x=102×(1+6X29.412/400)/400/400×103=0.919N∕mm2

锚栓群承受的拉力：T ax=O

外露式刚接柱脚计算书

项目名称____xxx_____ 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h b =500mm

柱翼缘宽度b f =500mm

柱翼缘厚度t f =14mm

柱腹板厚度t w =14mm

3．荷载值

柱底弯矩M=350m

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 b t ＝85mm l t ＝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 h f1 =10mm

加劲肋高度 h s =210mm

加劲肋厚度 t s =10mm

加劲肋与柱腹板和底板的焊脚高度 h f2 =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

6t l L +=800/6+75/3=158.333mm 偏心距 N

M e ==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. 6/0L e ≤<

锚栓拉力 0a =T

)/61(max L e LB

刚接柱脚螺栓锚固长度

摘要：

一、引言

二、接柱脚螺栓锚固长度的概念和计算方法

1.接柱脚螺栓锚固长度的定义

2.计算接柱脚螺栓锚固长度的方法

三、影响接柱脚螺栓锚固长度的因素

1.接柱脚螺栓的材质

2.土壤的类型和承载力

3.建筑物的结构和用途

四、我国相关规范对接柱脚螺栓锚固长度的要求

五、接柱脚螺栓锚固长度的检测与验收

六、结论

正文：

一、引言

接柱脚螺栓锚固长度是建筑和桥梁工程中一个重要的参数，它关系到建筑物的安全稳定。本文将详细介绍接柱脚螺栓锚固长度的相关知识，包括其概念、计算方法、影响因素，以及我国相关规范的要求和检测验收方法。

二、接柱脚螺栓锚固长度的概念和计算方法

1.接柱脚螺栓锚固长度的定义

接柱脚螺栓锚固长度是指从柱脚螺栓的螺纹部分到固定端，也就是柱脚螺

栓在土壤中能够达到的稳定深度。

2.计算接柱脚螺栓锚固长度的方法

我国现行的《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010 中，提供了计算接柱脚螺栓锚固长度的方法。主要包括以下几个步骤：

（1）确定土壤的类型和承载力；

（2）计算土壤对螺栓的摩擦力；

（3）计算螺栓的抗拉强度；

（4）根据螺栓的抗拉强度和摩擦力，计算出接柱脚螺栓锚固长度。

三、影响接柱脚螺栓锚固长度的因素

1.接柱脚螺栓的材质

接柱脚螺栓的材质直接影响到其抗拉强度，从而影响锚固长度的计算结果。

2.土壤的类型和承载力

土壤的类型和承载力是决定接柱脚螺栓锚固长度的重要因素。不同的土壤类型和承载力，需要采用不同的计算方法。

3.建筑物的结构和用途

建筑物的结构和用途会影响到接柱脚螺栓的受力情况，从而影响到锚固长度的计算结果。

景观桥柱脚计算书

“箱形柱外露刚接”节点计算书

==================================================================== 计算软件：TSZ结构设计系列软件 TS_MTSTool v4.6.0.0

计算时间：2017年04月24日 14:19:26

====================================================================

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：箱形柱外露刚接

柱截面：BOX-200*10，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= 540 mm×540 mm，厚：T= 30 mm

锚栓信息：个数：6

采用锚栓：双螺母焊板锚栓库_Q235-M27

方形锚栓垫板尺寸(mm)：B*T=70×20

底板下混凝土采用C30

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1 315.0 5.0

-5.0 8.0 10.0 否组合

工况2 46.0 0.0 -8.0 12.0 76.0 否组合工况3 160.0 -3.0 -15.0 30.0 -5.0 否

三. 验算结果一览

最大压应力(MPa) 6.52 最大14.3 满

足受拉承载力(kN) 52.9 最大64.3

满足底板厚度(mm) 30.0 最小29.9 满足等强全截面 1

满足板件宽厚比 12.8 最大14.9 满足板件剪应力(MPa) 14.9 最大180 满足焊缝剪应力(MPa) 16.1 最大200 满足焊脚高度(mm) 10.0 最小8.22 满足焊脚高度(mm) 10.0 最大16.8 满足板件宽厚比 12.8 最大14.9 满足板件剪应力(MPa) 24.3 最大180 满足焊缝剪应力(MPa) 26.5 最大200 满足焊脚高度(mm) 10.0 最小8.22 满足焊脚高度(mm) 10.0 最大16.8 满足基底最大剪力(kN) -126 最大0 满足绕x轴抗弯承载力(kN*m) 155 最小140

刚接柱脚设计计算(带公式小程序)

刚接柱脚设计

d=1300mm fc=25N/mm^2M=900.3KN.m b=700mm N=986KN C=100mm V=254KN 一侧锚栓数目锚栓抗拉强度设计值

n=3个fta=114.3KN

计算简图如上，假设底板下的最大压应力，σmax =fc

ΣY=0:C=0.5fcbx=N+T ——(1)ΣM T =0:0.5fcbx (d 0-x/3)=M+N (d/2-C )——(2)

方程（2）的系数a x ^2+b x +c=0

a=2916.7b=-10500000c=1442600000

由式（2）解得：x=143.1mm

代入（1）式得：T=265.9KN

每个锚栓的拉力T 1=88.6KN

所需每个锚栓的有效面积Ae=776mm^2

基底反力

= 5.6N/mm^2

底板与砼基础顶面的摩擦力f=0.4*N=394.4KN

由于V<=f，不必设置剪力键！2

6bd M

bd N

牛腿、节点刚接柱脚计算(带公式程序)

刚接柱脚计算

轴力 N9.00E+05

底板宽 B400

底板长 L800

混凝土 f cc10.5

混凝土应力σ 2.8125OK

α0.125

q 2.8125

边距 a180

最大弯矩 M 1.14E+04

塑发系数γ 1.2

钢材强度 f215

底板厚度 t16.27569525

M V P N Uf Nt1Nvb Ntb Nv

3.10E+08 6.30E+04 2.25E+05 1.40E+01 3.50E-01 1.66E+057.09E+04 1.80E+05

4.50E+039.88E-01

3.70E+08 2.60E+05 1.55E+05 2.00E+01 3.50E-019.08E+04

4.88E+04 1.24E+05 1.30E+049.98E-01

4.95E+07 2.56E+04 1.55E+058.00E+00 3.50E-01 4.52E+04 4.88E+04 1.24E+05 3.21E+03 4.30E-01

7.16E+08 1.37E+05 2.25E+05 1.80E+01 3.50E-01 1.40E+057.09E+04 1.80E+057.61E+038.86E-01

1.89E+080.00E+00 1.55E+05

2.00E+01

3.50E-0147587.42434

4.88E+04 1.24E+050.00E+000.383769551

1.82E+07 3.46E+04 1.55E+05 1.20E+01 3.50E-01945

2.908587 4.88E+04 1.24E+05 2.88E+030.13528758

(整理)钢管柱脚计算手册

圆形底板刚接柱脚压弯节点技术手册

根据对柱脚的受力分析，铰接柱脚仅传递垂直力和水平力；刚接柱脚包含外露式柱脚、埋入式柱脚和外包式柱脚，除了传递垂直力和水平力外，还要传递弯矩。

软件主要针对圆形底板刚接柱脚压弯节点，计算主要遵循《钢结构连接节点设计手册》（第二版）中的相关条文及规定，并对相关计算过程自行推导。

设计注意事项

刚性固定外露式柱脚主要由底板、加劲肋（加劲板）、锚栓及锚栓支承托座等组成，各部分的板件都应具有足够的强度和刚度，而且相互间应有可靠的连接。

为满足柱脚的嵌固，提高其承载力和变形能力，柱脚底部（柱脚处）在形成塑性铰之前，不容许锚栓和底板发生屈曲，也不容许基础混凝土被压坏。因此设计外露式柱脚时，应注意：（1）为提高柱脚底板的刚度和减小底板的厚度，应采用增设加劲肋和锚栓支承托座等补强措施；

（2）设计锚栓时，应使锚栓在底板和柱构件的屈服之后。因此，要求设计上对锚栓应留有15%~20%的富裕量，软件一般按20%考虑。

（3）为提高柱脚的初期回转刚度和抗滑移刚度，对锚栓应施加预拉力，预加拉力的大小宜控制在5~8kN/cm2的范围，作为预加拉力的施工方法，宜采用扭角法。

（4）柱脚底板下部二次浇灌的细石混凝土或水泥砂浆，将给予柱脚初期刚度很大的影响，因此应灌以高强度微膨胀细石混凝土或高强度膨胀水泥砂浆。通常是采用强度等级为C40的细石混凝土或强度等级为M50的膨胀水泥砂浆。

一般构造要求

刚性固定露出式柱脚，一般均应设置加劲肋（加劲板），以加强柱脚的刚度；当荷载大、嵌固要求高时，尚须增设锚栓支承托座等补强措施。

柱脚计算模板(A列柱)

一、节点基本数据

1、柱的截面规格：

H 900*350*25*302、材质Q345B 3、混凝土强度等级C30对应的轴心抗压强度设计值为14.34、锚栓采用Q235B 级 M 60，锚栓孔径余量为

对应M60锚栓，根据节点手册表8-2得图中相关尺寸的参考值为:

锚栓抗拉强度f t a =

140N/MM 2有效面积A e a =

23.62cm 2l t =120=b t a=110Aea=23.62锚栓未定义c=150L9:错误l 2=10l t =120锚栓未定义5、每侧锚栓数量：3a=110锚栓未定义6、X加劲板厚度取t1=25c=150

锚栓未定义

翼缘加劲板t2=30Y加劲板厚度取t3=28

间距取l 3=225

7、柱底板：材质Q345B

厚度40

8、托板材质Q345B

厚度30

距底板高度250

9、底板尺寸：

L x B x T 1360x 810x 40

二、荷载信息

设计内力：组合工况内力设计值

工况

1、偏心距e计算

e=M/N=1360/2100*1000=mm

e1=L/6=1360/6=226.67e2=L/6+l t/3=1360/6+120/3=

266.67

e判别：

2、公式选择

370

0H900*350*25*30柱脚靴梁刚接节点计算

N（KN）Vx（KN）Vy（KN）Mx（KN·M）My（KN·

1360

647.62e>e22100

140

则相应的底板下混凝土最大受压应力计算公式为：σc=2N(e+L/2-lt)/(Bxn(l-lt-xn/3))受拉侧锚栓的总拉力为：Ta=N(e-L/2+xn/3)/(L-lt-xn/3)

刚接柱脚螺栓锚固长度

【实用版】

1.柱脚螺栓锚固长度的概念和重要性

2.柱脚螺栓锚固长度的计算方法

3.柱脚螺栓锚固长度的注意事项

4.结论

正文

一、柱脚螺栓锚固长度的概念和重要性

柱脚螺栓锚固长度是指螺栓在混凝土中的有效锚固长度，它直接影响构件的承载力、抗震性能和安全性。在结构设计中，合理确定柱脚螺栓锚固长度十分重要。

二、柱脚螺栓锚固长度的计算方法

柱脚螺栓锚固长度的计算方法主要依据我国现行的《混凝土结构设计规范》进行。计算公式为：L=K×d，其中 L 为锚固长度，K 为安全系数，一般取值为 1.5~2.0；d 为螺栓直径。

三、柱脚螺栓锚固长度的注意事项

1.柱脚螺栓锚固长度应根据实际工程情况和设计要求进行调整，不宜过长或过短。

2.在计算柱脚螺栓锚固长度时，要充分考虑混凝土的强度等级、螺栓的材料性能等因素。

3.在施工过程中，要保证螺栓的锚固深度和有效锚固长度符合设计要求，以确保结构的稳定性和安全性。

四、结论

柱脚螺栓锚固长度是结构设计中一个十分重要的参数，合理确定其长度对于保证结构的承载力、抗震性能和安全性具有重要意义。

刚接柱脚锚栓计算表(带公式程序)

刚接柱脚设计

底板尺寸基础砼基础内力d=750mm fc=

N/mm^2

M=277.75b=500mm N=227.64C=50mm

一侧锚栓数目

锚栓抗拉强度设计值

个

f ta=

180KN

计算简图如上，假设底板下的最大压应力，σmax =fc

ΣY=0:C=0.5fcbx=N+T

——(1)ΣM T =0:0.5fcbx (d 0-x/3)=M+N (d/2-C )

——(2)

方程（2）的系数a x ^2+b x +c=0

1666.7

b=-3500000

c=351733000由式（2）解得：x=105.8mm 代入（1）式得：T=301.5KN 每个锚栓的拉力T 1=75.4KN 所需每个锚栓的有效面积

A e=

419

mm^2

基底反力

= 6.5N/mm^2底板与砼基础顶面的摩擦力

f=0.4*N=

91.1

由于V<=f，不必设置剪力键！

6bd M bd N

KN.m KN KN

刚接柱脚锚栓计算

22676.9702 N.mm
142
mm
对三边支撑板和相邻两
边支撑板
M 2 =ασ c a 2 2
板的自由边长度
a2
垂直于板自由边的支撑
边长度
b2
根据表 8-4 选取
b 2 /a 2 α
5079.641325 N.mm
142
mm
150
mm
1.056338028
0.112
对四边支撑板计算区隔内板的短边
刚接柱脚设计
红色为输入值底板长宽 L=h+2l 1+2l 2 B=b+2b 1+2b 2
偏心距
绿色为计算值
底板尺寸 L= B= lt=
L/6 L/6+lt/3
e
黑色为结果值
850
mm
850
mm
70
mm
141.6666667 mm
165
mm
4273.667931 mm
基础砼 C30 fc= βc= Q235锚栓抗拉强度设计值 fta
Ta
147.6601192
Aea
1.054715137
T a =0
Ta
0
T a =0
Ta
0
输出
结果
底板下混凝土受拉侧锚栓总水平抗剪承

刚接柱脚计算

1.00底板厚度(mm)1100110011090H(mm)B(mm)a(mm)Bt(mm)

锚栓规格

设计轴力(KN)设计弯矩(KNM)设计剪力(KN)柱宽(MM)500

柱脚板材质0.91锚栓允许应力比局压应力力比

底板允许剪力比-1.30底板允许厚度比0.37柱高(MM)腹板厚(MM)200

锚栓材质翼缘厚(MM)1068620010

30加劲肋厚度(mm)第一排螺栓数量第二排螺栓数量加劲肋高度(mm)1258253-132柱中加劲肋道数基础混凝土标号

外露式刚接柱脚螺栓计算(极限状态)

Z4螺栓计算-工况1

混凝土抗压强度fcu,k20.1N/mm2

混凝土弹性模量 3.00E+04N/mm2

钢弹性模量 2.06E+05N/mm2

底板长L595mm

底板宽B430mm

由于为双排螺栓，偏安全按螺栓群质心与底板边距离取为lt，按单排螺栓计算

故螺栓距底板边ltx=0mm

故螺栓距底板边lty=75mm

螺栓直径为：39mm

单侧螺栓个数nx=2个

单侧螺栓个数ny=2个

单个螺栓有效面积At=1121个

螺栓选用Q345

单个螺栓极限承载力Tk=526.87KN

则强轴螺栓受拉侧总有效面积2242mm2

则弱轴螺栓受拉侧总有效面积2242mm2

N10KN偏心距e判别

强轴1.1*Mp299.2KN·m29920.099.166********.3

My0KN·m0.071.7118.3333

偏心距ex29920.0mm

偏心距ey0.0mm

得

X向受压混凝土分布长度：Xx251.00mm继续调整3381592569小于10000就算满足Y向受压混凝土分布长度：Xy0.00mm继续调整-7715645.18

由公式得强轴螺栓总拉力Ta=580.96KN

弱轴螺栓总拉力Ta=0.00KN

<Tk/γRE=526.9KN

得

强轴边缘最小压应力：0N/mm2

强轴边缘最大压应力

σc=10.95N/mm2<βl*fcu,k=37.68N/mm2弱轴边缘最小压应力：0.039085402N/mm2

弱轴边缘最大压应力σc=0.04N/mm2<

强轴边缘最

大压应力σc10.95N/mm2综合最大压应力σc=10.95N/mm2<βl*fcu,k=37.68N/mm2混凝土受压净面积An=590.86x1150=107930mm2

刚接柱脚设计计算表格

刚接柱脚设计
刚接柱脚_解法1
柱底板材质
Q345
钢板抗拉强度 f=
底板尺寸 d= b= C1= C2= C3= C=
一侧锚栓数目
外侧 n1= 内侧 n2= 计算简图如上，假设柱底板下的混凝土最大压应
力，σmax = fc
方程（2）的系数
f(x)=ax ^2+bx +c=0
600 mm 600 mm 70 mm 230 mm 148 mm 70 mm
锚栓(Q345)M- 24
基底反力
x= T= T 1=
ss=fta
A e=
A s= >
33.7 144.6 48.2
268 352 268 OK!
N 6M +
bd bd 2
Page 1 of 2
295 是否考虑抗震基础内力 M=
N=
V=
N/mm2 否
75.0 0.0 20.0
KN.m KN KN
=
150 MM 148 MM
换算跨度
a=(a0^2+b0^2)^0.5
=
211 mm
换算宽度b=(a0*b0)/a
=
105 mm
b/a
=
0.50
β
=
区格板所受最大弯距M=β
0.0602
qa^2

靴梁刚接柱脚设计

阶形柱截面：

上翼缘：b 3=250mm t 3=12mm 下翼缘：b 2=250mm t 2=12mm 腹板：h w2=336mm t w2=8mm 左翼缘：b 1=360mm t 1=14mm 腹板：h w1=782mm

t w1=14mm

钢柱截面：

A s=

24676mm 2

重量193.7kg/m 钢柱中和轴的位置：x u =463mm (至左翼缘底边距离）y v =180mm (至下翼缘底边距离）

钢柱截面惯性矩：I y = 2.66E+09mm 4I x = 2.62E+08mm

钢柱右翼缘的弹性抵抗矩：W y2= 5.76E+06mm 3钢柱左翼缘的弹性抵抗矩：W y1= 5.75E+06mm 3钢柱上翼缘的弹性抵抗矩：W x2= 1.45E+06mm 3钢柱下翼缘的弹性抵抗矩：

W x1=

1.45E+06

mm 3

柱底板材质 Q345

钢板抗拉强度f =

295N/mm2

底板尺寸

a=260mm c=100mm c1=50mm c2=50mm t4=20mm h=

800mm

是否考虑抗震

否

d=1520mm 基础砼

C25基础内力

b=500mm fc=

11.9

M=887.0KN.m B=600mm N=251.0KN y1=723mm V=120.0KN

y2=

597mm

一侧锚栓数目

锚栓材质

Q235n=

个锚栓抗拉强度设计值 fta=140N/mm2

每侧拉力Ts=558.4KN 每个锚栓的拉力T 1=279.2KN 所需每个锚栓的有效面积

A e=

1994mm 2锚栓(Q235)M-56