刚接外露式柱脚计算书
钢结构刚接柱脚计算表格
刚接柱脚(E轴GZ5)---Mmax工程名称：1输入柱脚尺寸500x400x8.x16输入弯矩M34.07Ton-m输入轴力N20.46Ton输入剪力V 6.46Ton估计锚栓大小M36锚栓材料Q235输入d1105.00mm输入d290.00mm输入d390.00mm输入d490.00mm输入d590.00mm输入d690.00mm计算得底板宽D750.00mm计算得底板长L860.00mm底板材料Q345输入混凝土基长L11010.00mm输入混凝土基宽L2900.00mm输入混凝土强度C252. 检验基础受压和锚栓受拉计算得偏心距e=M/N 1.67m混凝土基面积Ab=L1*L2909000.00mm^2柱底板面积Ae=D*L645000.00mm^2混凝土强度放大系数q1=SQRT(Ab/Ae) 1.19混凝土承压强度Fcc12.50混凝土弹性模量E28000.00计算得受拉锚栓面积Aa=4*Ae3268.0mm^2偏心量:e>L/6+Lt/3混凝土所受最大压力6.81N/mm^2Fc<q1*Fcc=14.84OK!计算受拉锚栓总拉力Tp =N*(e-L/2+Xn/3)/(L-d5-Xn/3)387650.09N柱间支撑处的竖向分力N1=50180N锚栓强度f140.00N/mm^2计算锚栓所受拉力s=(Tp+N1)/Aa133.97N/mm^2OK!3. RC柱头抗剪：水平抗剪承载力Vtb=0.4*(N+(Tp/9800))24.01OK!4. 计算板厚t底板强度s1295.00N/mm^2 A.对于两边支撑计算a1=SQRT((d1+d2)^2+(d5+d6)^2)265.38mm计算b1=(d1+d2)*(d5+d6)/a1132.26mm计算b1/a1=b1/a10.50由b1/a1用插值法得q20.06计算弯矩M1=q2*fc*a1^2计算板厚t=SQRT(6*m1/s1)B.对于三边支撑计算a2=d3+d4180.00mm计算b2=d5+d6180.00mm计算b2/a2=b2/a2 1.00由b2/a2用插值法得q30.11计算弯矩M2=q3*fc*a2^2计算板厚t=SQRT(6*m2/s1)C.对于锚栓的拉力计算一个锚栓所受拉力T=(Tp+N1)/4109457.52N锚栓孔径d42.00mm计算板厚t =sqrt((6*T*d6)/((d+2 *d6)*s1)D.结论：5、加劲肋的计算：由底板下混凝土的分布力得到的剪力Vi1=aRi*lai*fc220.73KNVi2=Nta109.46KNVi=MAX（Vi1,Vi2)=220.73KN取加劲肋的高度和厚度为：hRi=250.00mmtRi=14.00mm加劲肋的剪力VtR=Vi/(hRi*tRi)63.07N/mm^2<125.00OK!宽厚比bRi/tRi=10.71<14.86OK!取角焊缝的焊角尺寸:hf=10.00mmlw=225.00mm角焊缝的抗剪强度:Vi/0.7*(hf*lw)140.15N/mm^2<200.00OK!。
刚接柱脚计算书
端部设计类型: 箱形柱刚接柱脚(1); 此类端部个数:4节点抗震设计抗震调整系数按<建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)>取值端部所在节点号: 113; 111; 524; 526;端部所在单元号: 56; 55; 886; 887;截面名称：焊接矩形截面□500×400×16×16;相关杆件单元：截面名称：;下面的计算结果由这4个端部在计算模型中所有荷载组合中轴力，剪力，弯矩的最大，最小值经计算得到构件抗拉强度(N/mm2):310.00构件抗剪强度(N/mm2):180.00焊缝抗剪强度(N/mm2):200.00钢材牌号: Q345接触面处理方法: 喷砂高强螺栓类型: 摩擦型螺栓等级: 10.9级锚栓信息:直径d0(mm): 30锚栓排列: 3 行 3 列行间距: 775.00 列间距: 500.00底板抗拉强度设计值(N/mm2):265.00锚栓抗拉强度设计值(N/mm2):180.00砼轴心抗压强度设计值(N/mm2):11.90锚栓最大拉应力(N/mm2):8.96砼最大压应力(N/mm2): 3.86砼轴心抗压强度设计值提高系数:1.22最大水平剪力(N):128925.03抗剪承载力(N):452293.82底板区格最大弯矩(N.mm): 93563.31连接板信息:板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)1 1670 1120 46板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)2 430 360 36板焊缝高度(mm): 14板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)3 430 360 36板焊缝高度(mm): 14端部设计类型: 箱形柱刚接柱脚(1); 此类端部个数:21节点抗震设计抗震调整系数按<建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)>取值端部所在节点号: 115; 121; 123; 135; 143; 147; 151; 155; 161; 131; 145; 149; 153; 157; 159; 163; 179; 181; 183; 165; 185;端部所在单元号: 57; 60; 61; 66; 70; 72; 74; 76; 79; 895; 71; 73; 75; 77; 78; 80; 88; 89; 90; 81; 91;截面名称：焊接矩形截面□350×350×10×10;相关杆件单元：截面名称：;下面的计算结果由这21个端部在计算模型中所有荷载组合中轴力，剪力，弯矩的最大，最小值经计算得到构件抗拉强度(N/mm2):310.00构件抗剪强度(N/mm2):180.00焊缝抗剪强度(N/mm2):200.00钢材牌号: Q345接触面处理方法: 喷砂高强螺栓类型: 摩擦型螺栓等级: 10.9级锚栓信息:直径d0(mm): 30锚栓排列: 3 行 3 列行间距: 420.00 列间距: 335.00底板抗拉强度设计值(N/mm2):265.00锚栓抗拉强度设计值(N/mm2):180.00砼轴心抗压强度设计值(N/mm2):11.90锚栓最大拉应力(N/mm2):6.15砼最大压应力(N/mm2): 5.92砼轴心抗压强度设计值提高系数:1.35最大水平剪力(N):48987.90抗剪承载力(N):212286.43底板区格最大弯矩(N.mm): 74460.04连接板信息:板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)1 960 790 41板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)2 330 220 16板焊缝高度(mm): 12板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)3 330 220 16板焊缝高度(mm): 12端部设计类型: 箱形柱刚接柱脚(1); 此类端部个数:48节点抗震设计抗震调整系数按<建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)>取值端部所在节点号: 119; 125; 127; 271; 133; 137; 139; 273; 1; 27; 29; 31; 33; 35; 117; 3; 5; 7; 9; 11; 13; 15; 17; 19; 21; 23; 25; 37; 39; 41; 43; 77; 79; 81; 83; 87; 89; 91; 93; 95; 97; 99; 101; 103; 105; 107; 141; 517;端部所在单元号: 59; 62; 63; 279; 65; 67; 68; 280; 1; 14; 15; 16; 17; 18; 58; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 19; 20; 21; 22; 39; 40; 41; 42; 44; 45; 46; 47; 48; 49; 50; 51; 52; 53; 54; 69; 865;截面名称：焊接矩形截面□400×400×12×12;相关杆件单元：截面名称：;下面的计算结果由这48个端部在计算模型中所有荷载组合中轴力，剪力，弯矩的最大，最小值经计算得到构件抗拉强度(N/mm2):310.00构件抗剪强度(N/mm2):180.00焊缝抗剪强度(N/mm2):200.00钢材牌号: Q345接触面处理方法: 喷砂高强螺栓类型: 摩擦型螺栓等级: 10.9级锚栓信息:直径d0(mm): 30锚栓排列: 3 行 3 列行间距: 515.00 列间距: 395.00底板抗拉强度设计值(N/mm2):265.00锚栓抗拉强度设计值(N/mm2):180.00砼轴心抗压强度设计值(N/mm2):11.90锚栓最大拉应力(N/mm2):3.86砼最大压应力(N/mm2): 5.59砼轴心抗压强度设计值提高系数:1.29最大水平剪力(N):89454.58抗剪承载力(N):408035.41底板区格最大弯矩(N.mm): 96343.42连接板信息:板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)1 1150 910 47板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)2 360 255 22板焊缝高度(mm): 14板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)3 360 255 22板焊缝高度(mm): 14端部设计类型: 箱形柱刚接柱脚(1); 此类端部个数:14节点抗震设计抗震调整系数按<建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)>取值端部所在节点号: 167; 171; 175; 49; 51; 53; 55; 65; 67; 69; 71; 169; 173; 177;端部所在单元号: 82; 84; 86; 25; 26; 27; 28; 33; 34; 35; 36; 83; 85; 87;截面名称：焊接矩形截面□400×400×20×20;相关杆件单元：截面名称：;下面的计算结果由这14个端部在计算模型中所有荷载组合中轴力，剪力，弯矩的最大，最小值经计算得到构件抗拉强度(N/mm2):295.00构件抗剪强度(N/mm2):170.00焊缝抗剪强度(N/mm2):200.00钢材牌号: Q345接触面处理方法: 喷砂高强螺栓类型: 摩擦型螺栓等级: 10.9级锚栓信息:直径d0(mm): 33锚栓排列: 3 行 3 列行间距: 650.00 列间距: 460.00底板抗拉强度设计值(N/mm2):265.00锚栓抗拉强度设计值(N/mm2):180.00砼轴心抗压强度设计值(N/mm2):11.90锚栓最大拉应力(N/mm2):75.72砼最大压应力(N/mm2): 4.73砼轴心抗压强度设计值提高系数:1.25最大水平剪力(N):189418.32抗剪承载力(N):188093.20柱脚水平抗剪承载力<实际剪力，应该在柱脚底板下设置抗剪连接件或在柱脚处增设抗剪插筋并局部浇灌细石混凝土!底板区格最大弯矩(N.mm): 93138.74连接板信息:板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)1 1430 1050 46板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)2 410 325 32板焊缝高度(mm): 14板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)3 410 325 32板焊缝高度(mm): 14端部设计类型: 箱形柱刚接柱脚(1); 此类端部个数:2节点抗震设计抗震调整系数按<建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)>取值端部所在节点号: 129; 85;端部所在单元号: 64; 43;截面名称：焊接矩形截面□450×500×20×20;相关杆件单元：截面名称：;下面的计算结果由这2个端部在计算模型中所有荷载组合中轴力，剪力，弯矩的最大，最小值经计算得到构件抗拉强度(N/mm2):295.00构件抗剪强度(N/mm2):170.00焊缝抗剪强度(N/mm2):200.00钢材牌号: Q345接触面处理方法: 喷砂高强螺栓类型: 摩擦型螺栓等级: 10.9级锚栓信息:直径d0(mm): 30锚栓排列: 3 行 3 列行间距: 815.00 列间距: 570.00底板抗拉强度设计值(N/mm2):250.00锚栓抗拉强度设计值(N/mm2):180.00砼轴心抗压强度设计值(N/mm2):11.90锚栓最大拉应力(N/mm2):0.00砼最大压应力(N/mm2): 3.63砼轴心抗压强度设计值提高系数:1.20最大水平剪力(N):116203.77抗剪承载力(N):754022.09底板区格最大弯矩(N.mm): 111982.45连接板信息:板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)1 1750 1260 52板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)2 440 380 38板焊缝高度(mm): 14板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)3 440 380 38板焊缝高度(mm): 14端部设计类型: 箱形柱刚接柱脚(1); 此类端部个数:8节点抗震设计抗震调整系数按<建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)>取值端部所在节点号: 45; 47; 57; 59; 61; 63; 73; 75;端部所在单元号: 23; 24; 29; 30; 31; 32; 37; 38;截面名称：焊接矩形截面□500×400×16×16;相关杆件单元：截面名称：;下面的计算结果由这8个端部在计算模型中所有荷载组合中轴力，剪力，弯矩的最大，最小值经计算得到构件抗拉强度(N/mm2):310.00构件抗剪强度(N/mm2):180.00焊缝抗剪强度(N/mm2):200.00钢材牌号: Q345接触面处理方法: 喷砂高强螺栓类型: 摩擦型螺栓等级: 10.9级锚栓信息:直径d0(mm): 30锚栓排列: 3 行 3 列行间距: 775.00 列间距: 500.00底板抗拉强度设计值(N/mm2):265.00锚栓抗拉强度设计值(N/mm2):180.00砼轴心抗压强度设计值(N/mm2):11.90锚栓最大拉应力(N/mm2):0.65砼最大压应力(N/mm2): 3.86砼轴心抗压强度设计值提高系数:1.22最大水平剪力(N):53229.44抗剪承载力(N):336557.99底板区格最大弯矩(N.mm): 93563.31连接板信息:板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm) 1 1670 1120 46板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm) 2 430 360 36板焊缝高度(mm): 14板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm) 3 430 360 36板焊缝高度(mm): 14。
刚接外露式柱脚计算书
刚接外露式柱脚计算书项目名称_____________构件编号_____________设 计_____________校 对_____________审核_____________计算时间 2014年12月26日（星期五）22:47参考书目：《钢结构原理与设计》 王国周 瞿履谦 主编，清华大学出版社《钢结构原理与设计》 夏志斌 姚谏 主编，中国建筑工业出版社《钢结构连接节点设计手册》 李星荣 魏才昂 丁峙崐 李和华 主编，第二版，中国建筑工业出版社 一、设计资料基础混凝土强度等级: C25H 钢柱截面尺寸: 自定义H 钢220×600×6×12.0柱脚内力设计值:M x = 0.00 kN·mM y = 134.00 kN·mN = 580.00 kNV y = 29.00 kN计算类型: 验算支撑加劲肋设置:靴板: SB30_Q235//300×30支撑加劲肋: SB12_Q235//300×12锚栓选用: M30-Q235X 向受拉侧锚栓个数: 3Y 向受拉侧锚栓个数: 3X 向锚栓间距: 170mmY 向锚栓间距: 380mmlt = 80mmb t = 70mm 二、计算结果1.底板尺寸确定L = (n y - 1)l y + 2l t = (3 - 1) × 380 + 2 × 80 = 920mmB = (n x - 1)l x + 2b t = (3 - 1) × 170 + 2 × 70 = 480mm2.底板混凝土最大压应力计算X 向偏心距 e x = M y |N | = 134.00 × 103580.00 = 231.0mm计算柱脚底板受压区长度:已知:钢材和混凝土弹性模量的比值: n = 7.357Y 向受拉侧锚栓的总有效面积: A ey = n y × A 0 = 3 × 561.00 = 1683.00 mm 2其中:n Y --------Y 向锚栓个数A 0--------单个锚栓的有效截面积受压区长度由下面一元三次方程求得:x n 3 + Ax n 2 + Cx n + D = 0,其中系数解得: x n = 199.1mmX 方向混凝土最大压应力: σx = 2N (e x + B 2 - b t )L (B - b t - x n 3)x n= 2 × 580.00 × 103 × (231.0 + 4802 - 70)920 × (480 - 70 - 199.133) × 199.13 =7.39 MPaY 方向锚栓总拉力: T ay = N (e x - B 2 + x n 3)B - b t - x n 3 =580.00 × (231.0 - 4802 + 199.133)480 - 70 - 199.133= 96.90 kN3.混凝土基础局部抗压验算混凝土基础局部抗压提高系数可取 ?c = 1.0混凝土基础局部抗压最大允许值 [?c ] = ?c f c = 1.0 × 11.90 = 11.90 MPa混凝土底板所承受的最大压应力?cmax = ?x = 7.39 MPa[?c ] = 11.90，满足!4.锚栓拉力验算锚栓群所承受的总拉力: T a = T ay = 96.90 kN单个锚栓所承受的最大拉力: N t = T a n = 96.903 = 32.30 kNf t = 78.54 kN ，满足! (f t 表示锚栓抗拉设计值。
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∙m1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=45nuneι=1x∕6=400∕6=66.667mme2=1x∕6+d∕3=400∕6+45∕3=81.667mme<eι=66.667,故底板下混凝土全部受压，受压区长度X产1X=40Ommσcx=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单个锚栓承受的最大拉力：N1ax=O1.2单独Y向偏压下计算偏心距：e=9∕102×103=88.235mm底板计算方向长度：U=400mm底板垂直计算方向长度：B y=400mm锚栓在计算方向离底板边缘距离：d=45nuneι=1y∕6=400∕6=66.667mme2=1y∕6+d∕3=400∕6+45∕3=81.667mme>e2,底板下混凝土局部受压，受压区长度Xn计算如下：混凝土弹性模量：E c=30000N∕mm2钢材弹性模量：E s=206000N∕mm-2弹性模量比:n=E s∕Ec=206000∕30000=6.867锚栓的总有效面积：Ae=734.382mm2有一元三次方程的各系数如下：A=IB=3*(e-1∕2y)=3×(88.235-400/2)=(-335.294)C=6*n*A1∙∕B y*(e+1√2-d)=6X6.867X734.382/400X(88.235+400/2-45)=18398.643D=-C*(1-d)=(-18398.643)X(400-45)=(-6531518.343)解方程式：AXn3+BXn2+CXn+D=0,得底板受压区长度：Xn=338.028mm。
“外柱柱脚”节点计算书
“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-813.227261.830.0 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满足沿X向抗剪应力比O最大71.3满足X向栓钉直径(mm)19.0最小16.0满足X向列间距(mm)117最大200满足X向列间距(mm)76.0最大200满足X向行间距(mm)120最大200满足X向行间距(mm)120最小114满足X向边距(mm)149最小为29.5满足Y向栓钉直径(mm)19.0最小16.0满足Y向列间距(mm)117最大200满足Y向列间距(mm)76.0最大200满足Y向行间距(mm)120最大200满足Y向行间距(mm)120最小114满足Y向边距(mm)149最小为29.5满足绕Y轴承载力比值0.65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(％) 0.65最小0.20满足绕X轴含钢率(％) 0.65最小0.20满足沿Y向主筋中距(mm)83.3 最小45.0 满足沿Y向主筋中距(mm)83.3最大200满足沿X向主筋中距(mm)83.3最小45.0满足沿X向主筋中距(mm)83.3最大200满足沿Y向锚固长度(mm)920最小700满足沿X向锚固长度(mm)920最小700满足四.混凝土承载力验算控制工况:组合工况1N=(-813.227)kN；底板面积：A=1×B=700×700×10-2=4900cm2底板承受的压力为：N=813.227kN底板下混凝土压应力：σc=813.227/4900×10=1.6596N∕mm2<14.3,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1N=(-813.227)kN；Vx=261.83kN；Vy=OkN；锚栓所承受的总拉力为：Ta=OkN柱脚底板的摩擦力：Vfb=O.4X(-N+Ta)=0.4x(813.227+0)=325.29kN柱脚所承受的剪力：V=(Vx2+Vy2)0.5=(219.322+02)0.5=219.32kN<325.29,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：Wp=3953712mm3Mp=WpXfy=3953712×235=929.12232kN∙m因为N∕Ny=813227/2542616.6=0.268742837>0.2,所以Mpc=1.25(1-N/Ny)Mp=849.284kN∙m绕X轴柱脚的极限受弯承载力：Mu,basej=fckBc1[((21+hb)2+hb2)0.5-(21+hb)]=20.1×209.3×4000×[((2×4000+1200)2+12002)0.5-(2×4000+1200)]=1311.398kN∙m>=1.2Mpc=1.2×8.492842e+008=1019.141kN∙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：WP=3953712mm3Mp=Wp×fy=3953712×235=929.12232kN∙m因为N∕Ny=813227/2542616.6=0.268742837>0.2,所以Mpc=1.25(1-N∕Ny)Mp=849.284kN∙m绕y轴柱脚的极限受弯承载力：Mu,basej=fckBc11((21+hb)2+hb2)0.5-(21+hb)]=20.1×299×4000×[((2×4000+1200)2+12002)0.5-(2×4000+1200)]=1873.425 kN∙m>=1.2Mpc=1.2×8.492842e+008=1019.141kN∙m,满足八.栓钉验算栓钉生产标准：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：120mm×9列向排列：45o×2沿X向栓钉采用：M19×100行向排列：12OmmX9列向排列：45o×21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=(-813.227)kN,My=5.219kN∙m,Vx=261.83kN顶部箍筋处弯矩设计值：Myu=∣16.37+0.21932×50∣=27.336kN∙mX向截面高度：hx=299mmX向翼缘厚度：tx=12mm沿Y向一侧栓钉承担的翼缘轴力：Nf=27.336∕(299-12)×103=95.247kN单个栓钉受剪承载力设计值计算：栓钉钉杆面积:As=πd2∕4=3.142×192/4=283.529mm2Nvs1=0.43×As(Ec×fc)0.5=0.43×283.529×(429000)0.5×10-3=79.854kNNvs2=0.7×As×f×γ=0.7×283.529×215×1.67×10-3=71.261kNNvs=min(Nvs1,Nvs2)=71.261kN沿Y向栓钉抗剪等效列数：Nr=ZCOSa=2沿Y向单根栓钉承受剪力：V=95.25∕9∕2=5.292kN<71.26,满足2沿X向栓钉验算承载力验算控制工况：组合工况1控制内力：N=(-813.227)kN,Mx=OkNm,Vy=OkNY向顶部箍筋处弯矩设计值：Mxu=∣0-0×50∣=0kN∙mY向截面高度：hy=299mmY向翼缘厚度：ty=12mm沿X向一侧栓钉承担的翼缘轴力：Nfy=0∕(299-12)×103=0kN沿X向栓钉承受剪力为零，承载力满足要求九.钢筋验算1内力计算Y向承载力验算控制工况：组合工况1控制内力：My=5.219kN∙m,Vx=261.83kNY向柱脚底部弯矩设计值：Myd=∣5.219+261.83×1.2∣=319.42kN∙m2承载力计算外包混凝土X向长度：X=580mm外包混凝土Y向长度：Y=580mm实配钢筋：4HRB400.20÷10HRB400_20+10HRB400_20单侧角筋面积：Ac=628,319mm2沿Y向中部筋面积：Amy=1570.796mm2外包混凝土X向计算长度：X0=580-30-20×0.5=540mm构造要求沿Y向配筋量：Aymin=0.002×XO×Y=626.4mm2沿Y向单侧实配面积：Asy=Ac+Amy=2199.115mm2≥Aymin=626.4,满足要求沿X向中部筋面积：Amx=1570.796mm2外包混凝土Y向计算长度：Y0=580-30-20×0.5=540mm构造要求沿X向配筋量：Axmin=0.002×YO×X=626.4mm2沿X向单侧实配面积：Asx=Ac+Amx=2199.115mm2>Axmin=626.4,满足要求沿Y向钢筋中心间距：X00=500mm角筋绕Y轴承载力：Mcy=Ac×Fyc×X0=628.319×360×540×10-6=122.145kN∙m 中部筋绕Y轴承载力：Mmy=Amx×Fym×XO=1570.796×360×540×10-6=305.363kN∙m实配钢筋绕绕Y轴承载力：MSy=MCy+Mmy=I22.145+305.363=427.508kN∙m Msy>∣My∣=319.42,满足要求沿X向钢筋中心间距：Y00=500mm角筋绕X轴承载力：Mcx=Ac×Fyc×Y0=628.319×360×540X10-6=122.145kN∙m 中部筋绕X轴承载力：Mmx=Amx×Fym×YO=1570.796×360×540×10-6=305.363kN∙m实配钢筋绕X轴承载力：Msx=Mcx+Mmx=122.145+305.363=427.508kN∙m Msx>∣Mx∣=0,满足要求“内柱柱脚”节点计算书一.设计依据本工程按照如下规范、规程、设计手册进行设计：1.《钢结构设计标准》(GB500I7-2017)2.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)3.《建筑抗震设计规范》(GB500U-2010)(2016年版)4.《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-2015)5.《钢结构连接节点设计手册》（第三版）李星荣魏才昂秦斌主编6.《钢结构设计方法》童根树著7.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015年版）二.计算软件信息本工程计算软件为钢结构软件PKPM-STSV5计算日期为2023年4月8日18时12分2秒计算书中未标注单位的数据，单位均为mm三,计算结果一览四.节点基本资料节点编号=44；柱截面尺寸：圆管299X16；材料：Q355；柱脚混凝土标号：C30；柱脚底板钢号：Q355；埋入深度：1.20叱柱脚底板尺寸：B×H×T=540X540X30；锚栓钢号：Q355；锚栓直径D=24；锚栓垫板尺寸：BXT=70X25；环向锚栓数量：4柱与底板采用对接焊缝连接；加劲肋与柱连接采用对接焊缝；埋入部分顶面加劲肋设置：T=16；栓钉直径：16；栓钉长度：65；单列侧栓钉数：4个；竖向受力筋强度等级：HRB(F)400；箍筋强度等级：HRB(F)335；保护层厚度：250；实配钢筋(埋入式柱脚已按极限承载力进行调整)：横向单侧受力筋：3Φ22;横向单侧架立筋：2Φ16;竖向单侧受力筋：3Φ22;竖向单侧架立筋：2Φ16;顶部附加箍筋：3Φ12@50；一般箍筋：4>10@100；五.计算结果1.栓钉抗剪承载力校核说明：高钢规已取消，结果仅供参考；栓钉抗剪承载力内力设计值N=721199kN,V=0.429kN,M=0.789kN∙m栓钉直径：16；栓钉长度：65；单列侧栓钉数：4个；单个栓钉的抗剪承载力：N：=min(0.43AJEJ c0.7AYf)y O MU r VV=ιnin(0.43×201.06×y∣30000.00×14.30,0.7×201.06×167×235.00)=50.53kN合力弯矩作用力臂(相对X轴为)：y1nax=105.7i各位置栓钉的力臂总和为：¾≡=4470050单个栓钉承受剪力为：MEV XymC1XNNF=-5⅛ ------------ +7=3776730.00×105.71/(2×44700.50)+758729.00/4=194.17kNN v =N p ∕n v =194169.0()/4=48.54kNNVVN 栓钉抗剪承载力满足要求!2 .侧面混凝土承压计算钢标算法: 计算配筋为:_My+/X ，_]328540().()()+13050.6()X897.0() AS =0.9f y b 0= 0.9X360.00X697构造配筋为：=0.87N∕mtn 2_________ / _________ 26548.80+(2×1001.53/897.00+I)2299X89700OCW0%=14.30N∕mm2,侧面混凝土承压验算满足要求!3.柱脚配筋校核（1）翼缘侧配筋计算： 高度方向拉延筋形心间距：h 0=697计算配筋为：心+… A109Wo构造配筋为：A min =0.002b 0h 0=0.002×697×697=97162mn?（2）腹板侧配筋计算： 宽度方向拉延筋形心间距： 23068200.00÷23154.70X897.000.9×360.00X697194.12mm 22×1(X)1.53 897.00+Du +A min=0.002h0h0=0.002×697×697=97162nιf n2(3)实配钢筋(埋入式柱脚已按极限承载力进行调整)：横向单侧受力筋：3Φ22;横向单侧架立筋：2Φ16;竖向单侧受力筋：3Φ22;竖向单侧架立筋：2Φ16;顶部附加箍筋：3Φ12@50；一般箍筋：＜M0@100；4.柱脚极限承载力验算结果连接系数：∏j=1.20柱脚最大轴力和轴向屈服承载力的比值0.10圆管柱：N∕N v W0.2圆管柱截面全塑性受弯承载力：W p=1282.79cm3MP=W p×f y=1282790.00×345.00=442.56kN・m取M nr=Mn=442.56kN∙m圆管柱脚连接的极限受弯承载力：M U=SJH⑵+〃/+幼2.⑵÷hβ)∣20.IO×299×12(X).00×{y∣(2×1200.00+897.00)2+897.0()2-(2×12(X).(X)+897.00)}864.29kN∙mM11>Q i M nr=531.07kN-m,满足要求!u J∕7c“裙房柱脚”节点计算书一.设计依据本工程按照如下规范、规程、设计手册进行设计：1.《钢结构设计标准》(GB50017-2017)2.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)3.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年版)4.《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-2015)5.《钢结构连接节点设计手册》(第三版)李星荣魏才昂秦斌主编6.《钢结构设计方法》童根树著7.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015年版)二.计算软件信息本工程计算软件为钢结构软件PKPM-STSV5计算日期为2023年4月8日18时3分23秒计算书中未标注单位的数据，单位均为mm三.计算结果一览柱截面尺寸：圆管299X12；材料：Q355；柱脚混凝土标号：C30：柱脚底板钢号：Q355；埋入深度：1.20m；柱脚底板尺寸：BXHXT=540×540X30；锚栓钢号：Q355：锚栓直径D=24；锚栓垫板尺寸：BXT=70X14；环向锚栓数量：4柱与底板采用对接焊缝连接：加劲肋与柱连接采用对接焊缝；埋入部分顶面加劲肋设置：T=13：栓钉直径：16；栓钉长度：65；单列侧栓钉数：4个；竖向受力筋强度等级:HRB(F)400：箍筋强度等级：HRB(F)335；保护层厚度:250；实配钢筋(埋入式柱脚已按极限承载力进行调整)：横向单侧受力筋：3Φ22;横向单侧架立筋：2Φ16;竖向单侧受力筋:3Φ22;竖向单侧架立筋:2Φ16;顶部附加箍筋：3Φ12Θ50;一般箍筋：＜MO@100；五.计算结果1栓钉抗剪承载力校核说明：高钢规已取消，结果仅供参考；栓钉抗剪承载力内力设计值：N=351.958kN,V=11.028kN,M=20.194kN∙m栓钉直径：16；栓钉长度：65；单列侧栓钉数：4个：单个栓钉的抗剪承载力：N：=min(0.43A sγ∣E c f cc,0.7A sγf)=min(0.43×201.()6Xyj25500.0()×9.60,0.7×201.06×167×235.00)=42.78kN合力弯矩作用力臂(相对X 轴为)：y f nax=105.71各位置栓钉的力臂总和为：⅛n=4470050单个栓钉承受剪力为：NF=A +^=/7900900.00×105.71/(2×44700.50)+337571.00/4=130.45kN Z ysum4 N v =Nm=130450.00/4=32.61kNNVVN 栓钉抗剪承载力满足要求!2 .侧面混凝土承压计算钢标算法:/ 22510.47 +(2×1730.32∕897.00+I)2299X897.00=1.06N∕mm 2OC^0.8f c =9.60Λ½ww 2,侧面混凝土承压验算满足要求! 3 .柱脚配筋校核（1）翼缘侧配筋计算：高度方向拉延筋形心间距：(2h(∕d+1)2/，o σc=(~T+DU+2×1730.32897.00+Du+计算配筋为: 22310600.00+9788.28X897KX) 0.9X360.00X697 构造配筋为： A min =0.002h 0h 0=0.002×697×697=97162nιf n 2(2)腹板侧配筋计算：计算配筋对应的内力组合号：1(非地震组合)；内力设计值：M v =-34.59kN ・m ；V r =-20.34kN;宽度方向拉延筋形心间距：%=697计算配筋为：_MV+½y X>_34593200.00+20341.50X897.0()A S =0.9fyb 0 = 0.9×360.00X697构造配筋为：A min =0.002b 0h 0=0.002X697×697=971.62mm 2(3)实配钢筋(埋入式柱脚已按极限承载力进行调整)：横向单侧受力筋：3Φ22;横向单侧架立筋：2Φ16;竖向单侧受力筋：3Φ22;竖向单侧架立筋：2616；顶部附加箍筋：3Φ12@50；一般箍筋：4>10@100；4 .柱脚极限承载力验算结果连接系数：∏j =1.20柱脚最大轴力和轴向屈服承载力的比值：0.09圆管柱：N∕N v W0.2yM r +V v Xh A s =0.9f y h 0137.67mιn^=233.98nun^圆管柱截面全塑性受弯承载力：W p=989.00cm3MP=W p×f y=989004.00X345.00=341.21kN∙in取M nr=M n=341.21kN∙m圆管柱脚连接的极限受弯承载力：MM=f*"∖∕⑵+hB)2+a2-(21÷hβ))=13.40×299X3400.00×(y∣(2×3400.00+897,00)2+897.002-(2×3400.00+897,00)) =709.61kN*mM1t>H i M nr=409.45kN・〃i,满足要求！。
钢结构外包式柱脚计算-外包式柱脚
柱底内力 M（kN•m) 1234.49 N(kN) 365.76 V(kN） 85.57 C30混凝土 Ec(N/mm2) fc(N/mm2) 30000 14.3 h(mm) 800
柱截面尺寸h﹡b﹡tw﹡t
b(mm) 600
tw(mm) 16
t(mm) 36
M作用下钢柱一侧翼缘轴力Nf Nf=M/hc= 1615.825 (kN) 栓钉受剪承载力Ncv N v<0.43*A*√(Ec*fc) = 107.0613 (kN) Ncv<0.7*A*γ *f = 95.54065 (kN)
γ = 1.67 钢筋规格 HRB335
保护层厚度c(mm)= 40 保护层+纵筋+箍筋δ (mm)= 77 包脚有效高度h0(mm)
fy(N/mm2)= 300
纵筋直径 A1(mms 25
h0=h'-2*c= 1146
纵向钢筋计算面积As As > Mb/(fy*h0) > 4088.511 mm2 As > 0.2%*h'*b' > 2860 mm2
c
hc(mm) =h-t = 764 栓钉规格∅ 22
2 A(mm )= 380.1327
栓钉受拉设计值 f(N/mm2) 215 h'(mm) 1300
包脚尺寸h'﹡b'*H
b'(mm) 1100
H(mm) 2000
栓钉抗拉与屈服强度之比
栓钉数目n >Nf/Ncv= 16.91243 包脚底部弯矩Mb Mb=M+V*H= = 1405.63 (kN•m)
Vcs>Vb,箍筋满足
注：只有红色文字可以改动；灰色区域为结果输出
外露式刚接柱脚计算书
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 =14mm3．荷载值柱底弯矩M=350mkN柱底轴力N=500kN柱底剪力V=50kN4．材料信息混凝土C25柱脚钢材Q235-B锚栓Q2355．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36t l L +=800/6+75/3=158.333mm 偏心距 NM 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 LBN +=σ b.)3/6/(6/t l L e L +≤<锚栓拉力 0a =T)2/(32max e L B N -=σ c. )3/6/(t l L e +>若d <60mm 则：2max 6LB M L B N ⋅⋅+⋅=σ 2min 6L B M L B N ⋅⋅-⋅=σ 柱脚底板的受压区长度 x n ＝m inm ax m ax σσσ-⋅L 若mm 60≥d 则：解下列方程式得到柱脚底板的受压区长度x n ：0))(2/(6)2/(3n t t a e 2n 3n =---+--+x l L l L e BnA x L e x 其中，A e a 为受拉区锚栓的有效面积之和，n =E s /E c 。
钢管柱脚计算手册DOC
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。
圆形柱脚底板的直径和厚度应按下文要求确定；同时尚应满足构造上的要求。
一般底板的厚度不应小于柱子较厚板件的厚度，且不宜小于30mm。
通常情况下，圆形底板的长度和宽度先根据柱子的截面尺寸和锚栓设置的构造要求确定；当荷载大，为减小底板下基础的分布反力和底板的厚度，多采用补强做法，如增设加劲肋（加劲板）和锚栓支承托座等补强措施，以扩展底板的直径。
外露式圆钢管柱刚接柱脚设计研究
衡和变形协调假 定 ， 推导给 出较 实用 的压弯工 况下 圆 底板混凝土 压应 力分 布及 锚栓 拉力 的计算 公 式 。对
拉弯工况下 柱脚 底板 的受 力状 态进 行 了讨 论 。最后 通过一个具 体算 例 ， 验证本文公 式的实用性 。
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关键 词 ： 圆钢 管 ；刚接 ； 脚 ； 栓 柱 锚
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外露式钢柱脚极限承载力算法
外露式钢柱脚极限承载力算法钢柱脚是建筑结构中的关键部分，承担着支撑和传递荷载的重要任务。
外露式钢柱脚是一种常见的连接方式，其设计要求是保证脚部连接的稳定性和承载力。
本文将介绍外露式钢柱脚极限承载力算法，以帮助工程师进行设计和计算。
外露式钢柱脚的设计目标是确保其在极限状态下的安全承载力。
外露式钢柱脚的极限承载力算法是根据钢柱脚的几何形状、材料特性和连接方式来确定的。
首先，需要确定钢柱脚的几何形状和材料特性。
几何形状包括脚底板的形状和尺寸，柱脚的形状和尺寸等。
材料特性包括脚底板和柱脚的材料强度和刚度。
其次，需要确定外露式钢柱脚的连接方式。
常见的连接方式包括焊接和螺栓连接。
焊接连接的极限承载力算法主要考虑焊缝的强度和刚度，而螺栓连接的极限承载力算法主要考虑螺栓的强度和刚度。
根据外露式钢柱脚的几何形状、材料特性和连接方式，可以使用以下公式计算其极限承载力：1. 对于焊接连接的外露式钢柱脚：极限承载力 = 最小强度（焊缝） ×面积（焊缝） + 最小刚度（焊缝） ×刚度系数2. 对于螺栓连接的外露式钢柱脚：极限承载力 = 最小强度（螺栓） ×螺栓数 + 最小刚度（螺栓） ×刚度系数需要注意的是，最小强度和最小刚度需要根据具体设计要求和规范进行选择，并且根据焊接或螺栓连接的情况分别确定。
此外，刚度系数是考虑外露式钢柱脚连接的刚度对承载力的影响。
刚度系数可以根据经验公式或者有限元分析进行计算。
最后，需要进行极限承载力的验算。
验算过程包括计算外露式钢柱脚的极限承载力和比较其与设计荷载的大小。
如果极限承载力大于设计荷载，则外露式钢柱脚设计合理；如果极限承载力小于设计荷载，则需要重新设计或采取加强措施。
总之，外露式钢柱脚极限承载力的计算是根据钢柱脚的几何形状、材料特性和连接方式进行的。
通过确定几何形状和材料特性，选择适当的极限承载力算法，计算极限承载力，并进行验算，可以确保外露式钢柱脚的设计安全和可靠。
外露式单向刚接受拔力柱脚锚栓抗拔计算
近年来随着国内经济的发展和市场的需求不 断增加，新 增 的 各 类 石 化 装 置 趋 向 大 型 化、集 约 化，并伴随着设备国产化，同时结构专业在布置竖
图 4 混凝土“无”和“有”压应力时的拉弯柱脚计算示意
1 － 柱脚拔力 N； 2 － 偏心距 e； 3 － 柱脚螺栓；
注意，出现拔力工况的柱脚必须设置抗剪键。
图 5 符号说明示意 图 6 算例中的柱脚锚栓布置示意
图 7 混凝土强度等级为 C25、C30、C35 和 C40 的底板下混凝土受压区高度计算曲线
曲线 1 ～ 曲线 7： 分别代表 ρ = 0． 01、0． 007、0． 005、0． 003、0． 002、0． 001、0． 005 时的受压区高度
钢结构的柱脚节点是结构整体的一个重要组成部分它将上部结构荷载传至基础并连接着钢柱与钢筋混凝土基础这两种力学性质迥然不同的材料设计人员必须高度重视12架柱脚按结构内力分为铰接连接柱脚和刚性固定连接柱脚两大类见图除传递垂直力和水平力还要传递弯矩埋入式柱脚钢结构柱脚外露式柱脚外包式柱脚泄水孔计图集单层房屋钢结构节点构造详图工字型截面钢柱柱脚中还给出了刚接柱脚锚栓拉力的计算公式此公式与钢结构连外露式刚性固定柱脚是工程最为常见的一种刚接柱脚形式这类柱脚的承载力通常受锚栓抗拔力的控制
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N = 97kN，弯矩 M = 109 kN·m，剪力 V = 42 kN。 参考文献：
为求解该工况下锚栓的拔力，首先确定偏心距 e =
M / N = 1124 mm，从示意图中得到 L = 750 mm，Lt
柱脚底板厚度校核与焊缝计算从略。
刚性露出式钢柱脚设计计算表格
CF-700a钢柱脚计算二、柱脚细部设计柱脚形式为刚性固定露出式柱脚。
钢柱材质为Q345B钢，柱脚底板及支承加劲肋采用Q345B钢，锚栓采用Q345B钢。
底板下混凝土强度等级按C35考虑。
砼局部抗压强度：βc f c= 1.67kN/cm2钢材抗弯强度：f=25.0kN/cm2钢材抗剪强度：f v=15.5kN/cm2一个锚栓抗拉承载力：N t a=316.4kN锚栓直径：d＝52mm一个锚栓有效截面面积：A e a=17.58cm21、柱脚底板尺寸L＝130.0cmB＝128.0cml t＝15.0cml=L-l t=115.0cm2、底板下混凝土最大压应力计算1）偏心类型判断2）底板下混凝土最大压应力0.30kN/cm 2<βc f c ，满足。
0.22kN/cm 2<βc f c ，满足。
0.22kN/cm 2<βc f c，满足。
对于σc1：确定受压区长度：-0.29 0.004 查《节点设计手册》得，x n /l=0.9 则底板受压区长度为：x n =0.9l ＝103.5cm 则0.64kN/cm 2<βc f c，满足。
对于σc2：确定受压区长度：-0.22 0.004 查《节点设计手册》得，x n /l=0.68 则底板受压区长度为：x n =0.68l ＝78.2cm 则0.67kN/cm2<βc f c，满足。
对于σc4：确定受压区长度：-0.16 0.004 查《节点设计手册》得，x n /l=0.6 则底板受压区长度为：x n =0.6l ＝69cm 则0.54kN/cm 2<βc f c，满足。
ρ=A e a/LB=σc1=2N(e+L/2-l t )/Bx n (L-l t -x n /3)=对于a类偏心：对于c类偏心：x/l＝(e-L/2)/l=ρ=A e a /LB=σc3=N(1+6e/L)/LB=σc5=N(1+6e/L)/LB=σc6=N(1+6e/L)/LB=σc4=2N(e+L/2-l t )/Bx n (L-l t -x n /3)=x/l＝(e-L/2)/l=ρ=A e a /LB=σc2=2N(e+L/2-l t )/Bx n (L-l t -x n /3)=x/l＝(e-L/2)/l=对于σc7：确定受压区长度：-0.24 0.004 查《节点设计手册》得，x n /l=0.76 则底板受压区长度为：x n =0.76l ＝87.4cm 则0.64kN/cm 2<βc f c，满足。
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2242mm2N10KN偏心距e判别强轴1.1*Mp299.2KN·m29920.099.166********.3My0KN·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则混凝土受压计算面积Ab=379260mm2所以混凝土局部承压提高系数 1.87假设混凝土基础距柱脚板边100mm，。
广告牌外露柱脚刚接节点计算书1105
“圆钢管柱外露刚接”节点计算书==================================================================== 计算软件：MTS钢结构设计系列软件MTSTool v2.5.0.0计算时间：2013年11月05日16:54:33====================================================================一. 节点基本资料节点类型为：圆钢管柱外露刚接柱截面：PIPE-1320*20，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= 2000 mm×2000 mm，厚：T= 44 mm锚栓信息：个数：24采用锚栓：双螺母弯钩锚栓库_Q345-M68方形锚栓垫板尺寸(mm)：B*T=115×20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工况N(kN) Vx(kN) Vy(kN) Mx(kN·m) My(kN·m)抗震组合工况1 290.4 0.0 -248.5 5512.5 0.0 是组合工况2 457.2 11.7 -49.7 1102.5 97.1 是三. 验算结果一览验算项数值限值结果最大压应力(MPa) 7.75 最大19.7 满足受拉承载力(kN) 515 最大550 满足锚栓上拔力(kN) 0 最大550 满足底板厚度(mm) 44.0 最小39.1 满足等强全截面 1 满足板件宽厚比14.2 最大14.9 满足板件剪应力(MPa) 32.6 最大170 满足焊缝剪应力(MPa) 60.5 最大200 满足焊脚高度(mm) 12.0 最小9.95 满足焊脚高度(mm) 12.0 最大33.6 满足最大正应力(MPa) 0 最大365 满足2轴剪应力(MPa) 0 最大212 满足3轴剪应力(MPa) 0 最大212 满足综合应力(MPa) 0 最大222 满足腹板焊脚高(mm) 8.00 最大12.0 满足腹板焊脚高(mm) 8.00 最小4.74 满足翼缘焊脚高(mm) 8.00 最大18.0 满足翼缘焊脚高(mm) 8.00 最小5.81 满足四. 混凝土承载力验算控制工况：组合工况1，N=290.4 kN；M x=5512.5 kN·m；M y=0 kN·m；柱脚受力不合理，无法计算！混凝土抗压强度设计值：f c=14.3N/mm2底板面积：A=L*B =2000×2000×10-2=40000cm2局部受压面积：A l=2000×2000×10-2=40000 cm2局部受压计算区域X向扩伸量：b x=min(2000，200)=200mm局部受压计算区域Y向扩伸量：b y=min(2000，500)=500mm局部受压计算面积：A b=(2000+2×200)×(2000+2×500×10-2=55000 cm2混凝土局部受压的强度提高系数：βl=(A b/A l)0.5=(55000/40000)0.5=1.173为地震组合工况，取γRE=0.85底板下混凝土最大受压应力：σc=7.748N/mm2底板下混凝土最大受压应力设计值：fc*Fac/γRE=14.3*1.173/0.85=19.727N/mm27.75≤14.3×1.173/0.85=19.727，满足五. 锚栓承载力验算1 锚栓受拉承载力验算控制工况：组合工况1，N=290.4 kN；M x=5512.5 kN·m；M y=0 kN·m；锚栓最大拉力：N ta=515.197 kN(参混凝土承载力验算)锚栓的拉力限值为：N t=549.952kN锚栓承受的最大拉力为：N ta=515.197kN≤549.952，满足2 锚栓上拔力补充验算风载：f w=0kN恒载：f d=0kN柱间支撑的最不利分量：f b=0kN单根锚栓承受的上拔力：f=[1.4*(f w+f b)-1.0*f d]/m=[1.4×(0+0)-1.0×0]/24=0kN≤549.952，满足六. 底板验算1 混凝土反力作用下截面所围区格分布弯矩计算截面所围区格按周边支承圆板计算，依中心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 kN圆板半径：r=660 mm分布弯矩：M c1=0.21×0×660×660 ×10-3=0 kN2 混凝土反力作用下加劲肋间区格分布弯矩计算边角区格按两边支承板计算，混凝土压应力按最大值取控制工况：组合工况1，最大混凝土压应力：σc=6.586 N/mm2(已抗震调整) 加劲肋间夹角：α=15度，半角正弦值：Sn=0.1305跨度取为加劲肋间距离：a2=2×(1320×0.5+320)×0.1305=255.831 mm加劲肋与底板角点夹角1：α1=0度，正切值：Tg1=0混凝土反力面积1：S1=(0.707×2000)2×0/(1+0)=0 mm2加劲肋与底板角点夹角2：α2=15度，正切值：Tg2=0.2679混凝土反力面积2：S2=(0.707×2000)2×0.2679/(1+0.2679)=211261.042 mm2混凝土反力面积：S=0+211261.042-π/4×13202/24=154241.137 mm2按等面积等跨度求悬挑长度：b2=S/a2=154241.137/255.831=602.902 mm分布弯矩：M c2=0.133×6.586×255.831×255.831 ×10-3=57.331 kN3 锚栓拉力作用下底板分布弯矩计算按最大锚栓拉力和三边支承板计算控制工况：组合工况1，锚栓拉力：N ta=437.918 kN(已抗震调整)加劲肋间夹角：α=15度，半角正弦：Sn=0.1305，半角余弦：Cs=0.9914锚栓中心到截面边缘距离：l a1=0.5×(2000-1320)-150=190 mml a1对应的受力长度：l l1=l a1=190 mm锚栓中心到加劲肋距离：l a2=(0.5×1320+190)×0.1305=110.947 mml a2对应的受力长度：l l2=110.947+min(320+0.5×1320-(0.5×1320+190)×0.9914，110.947+0.5×68)=248.219 mm弯矩分布系数：ζ=190×110.947×0.5/(190×110.947+190×248.219)=0.1545分布弯矩：M a=N ta*ζ=437917.628×0.1545×10-3=67.637 kN4 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=67.637 kN受力要求最小板厚：t min=(6*M max/f)0.5=(6×67.637/265 ×103)0.5=39.133 mm≤44，满足一般要求最小板厚：t n=20 mm≤44，满足柱截面要求最小板厚：t z=20 mm≤44，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. 加劲肋验算加劲肋外伸长度：L b=320 mm反力区分布弧度：ω=min(2×3.142/24，π×320/1320)=0.1309反力区面积：S r=0.5×0.1309×(1320+320)×320=343.481 cm21 加劲肋板件验算控制工况：组合工况1，混凝土压应力：σcm=6.586 N/mm2(已抗震调整)计算区域混凝土反力：F c=6.586×343.481/10=226.22 kN控制工况：组合工况1，承担锚栓反力：F a=437.918 kN(已抗震调整)板件验算控制剪力：V r=max(F c，F a)=437.918 kN计算宽度取为上切边到角点距离：b r=396.67 mm板件宽厚比：b r/t r=396.67/28=14.167≤14.856，满足扣除切角加劲肋高度：h r=500-20=480 mm板件剪应力：τr=V r/h r/t r=437.918×103/(480×28)=32.583 Mpa≤170，满足2 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=463.677 kN角焊缝有效焊脚高度：h e=2×0.7×12=16.8 mm角焊缝计算长度：l w=h r-2*h f=480-2×12=456 mm角焊缝剪应力：τw=V r/(2*0.7*h f*l w)=463.677/(2×16.8×456)=60.526 MPa≤200，满足九. 抗剪键验算取抗剪键承载力抗震调整系数γRE=0.851 正应力验算控制工况：组合工况1，N=290.4 kN；V x=0 kN；V y=-248.5 kN；锚栓所承受的拉力为：T a=3091.183 kN柱脚所承受的剪力：V=(V x2+V y2)0.5=(02+248.52)0.5=248.5 kN柱脚底板的摩擦力：V fb=0.4*(-N+T a)=0.4×(-290.4+3091.183)=1120.313 kN抗剪键X向剪力：V sx=V x×(V-V r)/V=0×(248.5-1120.313)/248.5=0 kN抗剪键Y向剪力：V sy=V y×(V-V r)/V=-248.5×(248.5-1120.313)/248.5=871.813 kN 抗剪键X向弯矩：M sx=V y×h d=871.813×100×10-3=87.181 kN·m抗剪键Y向弯矩：M sy=V x×h d=0×100×10-3=0 kN·m计算γ：截面塑性发展系数γ2=1.2γ3=1.05验算强度：σ1=σ2=87.181/1334/1.05×103=62.241N/mm2σ3=σ4==-(87.181)/1334/1.05×103=-62.241N/mm2σmax=62.241 N/mm2≤310/0.85=364.706，满足2 2轴剪应力验算控制工况同正应力验算，2轴剪力计算参上τ=0×741.957/1/20010×10=0N/mm2τ2=0 N/mm2≤180/0.85=211.765，满足3 3轴剪应力验算控制工况同正应力验算，3轴剪力计算参上τ=0×341.448/3/6753×10=0N/mm2τ3=0 N/mm2≤180/0.85=211.765，满足十. 抗剪键角焊缝验算焊缝群分布和尺寸如下图所示：角焊缝焊脚高度：h f=8 mm；有效高度：h e=5.6 mm焊缝受力：N=0kN；V x=0kN；V y=0kN；M x=0kN·m；M y=0kN·m；为地震组合工况，取连接焊缝γRE=0.9未直接承受动力荷载，取正面角焊缝强度设计值增大系数βf=1.221 焊缝群强度验算抗压面积：A N=102.189 cm2抗剪面积：A x=71.949 cm2；A y=30.24 cm2X向剪应力：τx=|V x|/A x=0×103/7194.88=0 MPaY向剪应力：τy=|V y|/A y=0×103/3024=0 MPa轴力下正应力：σN=N/A=0/102.189×10=0 MPa最大综合应力：σmax=[(σN/βf)2+max(τy，τx)2]0.5=[(0/1.22)2+max(0，0)2]0.5=0 MPa≤200/0.9=222.222，满足2 角焊缝构造检查腹板角焊缝连接板最小厚度：T min=10 mm腹板构造要求最大焊缝高度：h fmax=1.2*T min=12 mm≥8，满足腹板角焊缝连接板最大厚度：T max=10 mm构造要求最小腹板焊脚高度：h fmin=1.5*T max0.5=4.743 mm≤8，满足翼缘角焊缝连接板最小厚度：T min=15 mm翼缘构造要求最大焊脚高度：h fmax=1.2*T min=18 mm≥8，满足翼缘角焊缝连接板最大厚度：T max=15 mm构造要求最小翼缘焊脚高度：h fmin=1.5*T max0.5=5.809 mm≤8，满足。
刚接柱脚设计计算表格
(3)柱翼缘外侧三边支承类
区格(加设二道加劲肋)
区格内侧边长度a
=
150 MM
区格外伸边长度b
=
148 MM
b/a
=
0.99
β
=
0.1109
区格板所受最大弯距M=β
qa^2
=
5198 N-MM
柱底板厚度 t=（6M/f)^0.5 =
10 MM
取底板厚度 t
B19
=
16 MM
OK!
mm < 14.3 2
=
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
=
5568 N-MM
柱底板厚度 t=（6M/f)^0.5 =
11 MM
取底板厚度 t
B19
=
16 MM
OK!
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=
刚接柱脚计算
刚接柱脚(AB01*、AB04*)工程名称：1输入柱脚尺寸450x250x6.x12输入弯矩M29.50Ton-m输入轴力N9.40Ton输入剪力V7.00Ton估计锚栓大小M36锚栓材料Q235输入d170.00mm输入d290.00mm输入d390.00mm输入d490.00mm输入d570.00mm输入d690.00mm计算得底板宽D680.00mm计算得底板长L770.00mm底板材料Q345输入混凝土基长L1920.00mm输入混凝土基宽L2830.00mm输入混凝土强度C252. 检验基础受压和锚栓受拉计算得偏心距e=M/N 3.14m混凝土基面积Ab=L1*L2763600.00mm^2柱底板面积Ae=D*L523600.00mm^2混凝土强度放大系数q1=SQRT(Ab/Ae) 1.21混凝土承压强度Fcc12.50混凝土弹性模量E28000.00计算得受拉锚栓面积Aa=3*Ae3268.0mm^2偏心量:e>L/6+Lt/3混凝土所受最大压力7.27N/mm^2Fc<q1*Fcc=15.10OK!计算受拉锚栓总拉力Tp=N*(e-L/2+Xn/3)/(L-d5-Xn/3)420777.63N柱间支撑处的竖向分力N1=16235N锚栓强度f140.00N/mm^2计算锚栓所受拉力s=(Tp+N1)/Aa133.72N/mm^2OK!3. RC柱头抗剪：水平抗剪承载力Vtb=0.4*(N+(Tp/9800))20.93OK!4. 计算板厚t底板强度s1295.00N/mm^2 A.对于两边支撑计算a1=SQRT((d1+d2)^2+(d5+d6)^2)226.27mm计算b1=(d1+d2)*(d5+d6)/a1113.14mm计算b1/a1=b1/a10.50由b1/a1用插值法得q20.06计算弯矩M1=q2*fc*a1^2计算板厚t=SQRT(6*m1/s1)B.对于三边支撑计算a2=d3+d4180.00mm计算b2=d5+d6160.00mm计算b2/a2=b2/a2 1.00由b2/a2用插值法得q30.11计算弯矩M2=q3*fc*a2^2计算板厚t=SQRT(6*m2/s1)C.对于锚栓的拉力计算一个锚栓所受拉力T=(Tp+N1)/4109253.16N锚栓孔径d42.00mm计算板厚tD.结论：5、加劲肋的计算：由底板下混凝土的分布力得到的剪力Vi1=aRi*lai*fc209.39KNVi2=Nta109.25KNVi=MAX（Vi1,Vi2)=209.39KN取加劲肋的高度和厚度为：hRi=250.00mmtRi=14.00mm 加劲肋的剪力VtR=Vi/(hRi*tRi)59.82N/mm^2<125.00OK!宽厚比bRi/tRi=14.64<14.86OK!取角焊缝的焊角尺寸:hf=10.00mmlw=225.00mm 角焊缝的抗剪强度:Vi/0.7*(hf*lw)132.94N/mm^2<200.00OK!。
外露式刚接柱脚计算书
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 =14mm3．荷载值柱底弯矩M=350mkN柱底轴力N=500kN柱底剪力V=50kN4．材料信息混凝土 C25柱脚钢材 Q235-B锚栓 Q2355．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 36tl L +=800/6+75/3=158.333mm 偏心距 NMe ==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 LBN+=σb.)3/6/(6/t l L e L +≤< 锚栓拉力 0a =T)2/(32max e L B N-=σc. )3/6/(t l L e +> 若d <60mm 则：2max 6L B ML B N ⋅⋅+⋅=σ 2min 6L B ML B N ⋅⋅-⋅=σ 柱脚底板的受压区长度 x n ＝m inm ax m ax σσσ-⋅L若mm 60≥d 则：解下列方程式得到柱脚底板的受压区长度x n ：0))(2/(6)2/(3n t t ae 2n 3n =---+--+x l L l L e BnA x L e x其中，A e a为受拉区锚栓的有效面积之和，n =E s /E c 。
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项目名称_____________构件编号_____________
设计_____________校对_____________审核_____________
计算时间2014年12月2日（星期二）21:26
参考书目：
《钢结构原理与设计》王国周瞿履谦主编，清华大学出版社
《钢结构原理与设计》夏志斌姚谏主编，中国建筑工业出版社
B= (nx- 1)lx+ 2bt= (3 - 1) × 165 + 2 ×70 =400mm
2.底板混凝土最大压应力计算
Y向偏心距
计算柱脚底板受压区长度:
已知:
钢材和混凝土弹性模量的比值:n= 6.867
X向受拉侧锚栓的总有效面积:Aex=nx×A0= 3 × 561.00 =1683.00 mm2
其中:
nx--------X向锚栓个数
A0--------单个锚栓的有效截面积
受压区长度由下面一元三次方程求得:
其中系数
解得:
xn=268.1mm
Y方向混凝土最大压应力:
7.30 MPa
X方向锚栓总拉力:
= 192.59 kN
3.混凝土基础局部抗压验算
混凝土基础局部抗压提高系数可取c= 1.0
混凝土基础局部抗压最大允许值[c] =cfc= 1.0 × 14.30 = 14.30 MPa
受拉侧底板厚度计算
受拉侧受力最大的底板区格为三边支撑板，由以下公式得底板厚度
其中:
D--------锚栓的孔径，此处取锚栓的直径
lai--------锚栓中心到底板支撑边的距离
按构造要求的底板最小厚度值:tmin=30 mm
比较三个厚度值得底板的厚度取为:t=30 mm
8.柱脚支撑加劲肋抗剪验算
混凝土底板所承受的最大压应力
cmax=y= 7.30 MPa
[c] = 14.30 MPa，满足!
4.锚栓拉力验算
锚栓群所承受的总拉力:Ta=Tax= 192.59 kN
单个锚栓所承受的最大拉力:Nt=
ft= 78.54 kN，满足! (ft表示锚栓抗拉设计值。)
5.混凝土基础与底板水平抗剪验算
混凝土基础与底板摩擦所产生的水平剪力:
支撑加劲肋设置:
支撑加劲肋: SB12_Q235//300×12
锚栓选用: M30-Q235
X向受拉侧锚栓个数: 3
Y向受拉侧锚栓个数: 5
X向锚栓间距:130mm
Y向锚栓间距:200mm
lt=80mm
bt=70mm
二、计算结果
1.底板尺寸确定
L= (ny- 1)ly+ 2lt= (5 - 1) × 200 + 2 × 80 =960mm
Vfb= 0.4(N +Ta) = 0.4 × (199.00 + 192.59) = 156.64 kN
满足!
6.柱脚底板厚度计算
受压侧底板厚度计算
受压侧受力最大的底板区格为三边支撑板，由0.5 × 7.30 × 30.002= 3286.09 N·mm
则受压侧底板厚度由以下公式，得:
10.2 mm
《钢结构连接节点设计手册》李星荣魏才昂丁峙崐李和华主编，第二版，中国建筑工业出版社
一、设计资料
基础混凝土强度等级: C30
H钢柱截面尺寸:自定义H钢260×650×6×12.0
柱脚内力设计值00 kN·m
N= 199.00 kN
Vx= 88.00 kN
计算类型:验算