柱脚锚栓计算
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10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=2257、柱底板:材质Q345B厚度408、托板材质Q345B厚度30距底板高度2509、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=mme1=L/6=1360/6=226.67e2=L/6+l t/3=1360/6+120/3=266.67e判别:2、公式选择3700H900*350*25*30柱脚靴梁刚接节点计算N(KN)Vx(KN)Vy(KN)Mx(KN·M)My(KN·1360647.62e>e22100140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)Aea=Ta/fta3、将各数值带入公式得:混凝土局部受压,X向扩伸150Y向扩伸150扩大系数α为:σc=9.2466N/mm 2≤fc=28.6N/mm2单颗锚栓受拉力:Nta=N(e-L/2+xn/3)/(L-lt-xn/3)/n =计算面积:Aea==929.4≤A e a 锚栓利用率四、柱脚底板厚度验算柱脚底板厚度40材质Q345B 对应的抗拉压和抗弯强度f =2651、两相邻边支承板a2=((bt + a + t1/2-l 2)^2+(l t + a + t2/2-l 2)^2))^0.5=331b2=(bt + a + t1/2-l 2)*(l t + a + t2-l 2)/a2=1650.50则计算系数α=0.06则柱脚底板由于混凝土基础反力承受的弯矩为:M1=ασc a 22=60628.92、三边支承板a)X向加劲板a2=l t + a + t2/2-l 2=235b2= 2 * c + t1=3251.38则计算系数α=0.126则柱脚底板由于混凝土基础反力承受的弯矩为:M2=ασc a 22=64341.2b)Y向加劲板(a)(b)2N(e+L/2-lt)/(Bxn(l-lt-xn/3))=Ta/fta b2/a2=两相邻边支130.11b2/a2=a2=l3=225b2=B/2-l2=3951.76则计算系数α=0.13则柱脚底板由于混凝土基础反力承受的弯矩为:M3=ασca22=60854.33、柱底板厚度验算取最大弯矩M imax=64341.2则t Pb=(6M imax/f)^0.5=38.17t Pb=(6N ta l ai/((D+2l ai)f))^0.5= 2.1516MAX(t Pb)=38.17≤40五、托座顶板验算当锚栓受拉时,视顶板为端板受拉。
03钢柱脚单个螺栓的承载力计算
"+ # $%.0&/
(&)
"#
式 中 :%102"$*3/00#,$ 是 锚 栓 数 量 。 ($)国 外 研 究 的 结 论 文[##]等对栓钉(锚固不足)和锚栓(锚 固 足)的 抗
剪公式做了 总 结。 在 剪 力 作 用 下,破 坏 可 能 发 生 在 锚
栓中(锚栓剪坏),也可能发生在混凝土 中,锚 栓 受 剪 承
())圆 锥 形 混 凝 土 达 到 抗 拉 承 载 极 限( 图 $)。 拉 应力沿破坏锥 体 面 的 分 布 是 变 化 的,在 埋 设 的 最 底 端
最大,在混凝土表面为 %,取 破 坏 面 上 混 凝 土 平 均 抗 拉 应力为($/))#2,并 视 整 个 破 坏 面 的 应 力 相 同( 这 个 假 设得到了试验证实)。采用水平投影面 进 行 计 算,混 凝
转 换 为 设 计 公 式 时 要 改 为 抗 拉 强 度 设 计 值 #21。 ($)基 础 混 凝 土 与 锚 杆 的 粘 结 破 坏 。
!.$ " "%3
($)
式中 & 为锚栓 杆 直 径,%3 为 锚 固 长 度,#2 为 混 凝 土 抗 拉强度。
此决定受拉锚 栓 附 近 应 该 具 有 的 配 筋 量,而 锚 栓 的 埋 入 深 度 理 论 上 可 以 有 所 减 小 ,实 际 则 不 减 。
有锚栓屈服的第"种破坏形式才是合理的破坏模式, 其它六种破坏 模 式,应 在 基 础 设 计 中 使 之 有 足 够 的 尺
寸 ,或 配 足 够 的 加 强 筋 ,保 证 这 些 破 坏 形 式 不 出 现 。
图’ 柱底板和基础相对位置
%) 锚 栓 抗 剪 的 计 算 方 法 对一个柱脚来说,其抗剪能力可分 为 两 个 部 分,一
“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!。
M30锚栓计算
if xn1 ≥ B0
if B0 > xn1 ≥ B0 − c3 − 0.75d0
μ 2 = 0.848
xn1 ⋅ D − 0.5n ⋅ π ⋅ ( 1.5d0) − As 1.1xn1 ⋅ D 0.95 otherwise β = 1.1 if e ≤ D 6
2
if c3 − 0.75d0 ≤ xn1 < B0 − c3 − 0.75d0
M3 = −3.387 kN
(当b3/a3>2时,按两边简支板计 算 当b3/a3<0.3时,按悬臂板计 算)
M0 = max ( M1 , M2 , M3 , M4
if
)
所以,底板厚度 t≥
经验算 = "初选板厚满足强度要求"
6 M0 = 37.3 mm f
第4页,共5页
六、劲板2强度验算 1、内力计算 加劲板等效作用力: 等效集中力偏心矩:
F = κ 1 ⋅ σ c + σ 1 ⋅ ⋅ ( d1 + d2) 2 2
(
)
F = 106.735 KN
e0 = d1 + d2 −
ห้องสมุดไป่ตู้( d1 + d2) ⋅ ( 2σ 1 + σ c)
3 ⋅ σ1 + σc
2、应力计算: 1)、加劲板强度验算: 加劲板强度设计值: f0 = 3.1 NN ⋅ mm− 2
γ := 1.2 d = "M30" n := 4 t := 42mm hs := 250 mm ts := 16 ⋅ mm
加劲板与板焊缝高度: hf = 12mm 十字加劲板1的数量: δ = 1
底板材质 = "Q345" 锚栓材质 = "20CrMo"
柱脚锚栓计算方法
柱脚锚栓计算方法邓 柏 林(中国石化洛阳石油化工工程公司,河南 洛阳 471003)摘 要:针对石油化工装置中柱脚锚栓的受力情况进行了分析,提出了四种受力情况,是否考虑锚栓与混凝土基础弹性性质的压 弯受力状态及有无受压区的拉弯受力状态,并详细推导每种状态下柱脚锚栓受拉力的计算过程,以期指导相关设计工作。
关键词:柱脚锚栓,压弯受力状态,拉弯受力状态 中图分类号:T U323. 1文献标识码:A解得:引言在石油化工装置中,钢构架、钢管架、钢楼梯间等都是常见的构筑物,钢柱与混凝土基础短柱之间都靠锚栓来连接,柱脚锚栓 占整个钢材量的比重非常小,但作用却非常重要,设计中需认真 对待。
锚栓一方面起到固定钢柱位置的作用,另一方面当柱脚板 底存在有零压力区,即柱脚板底有一部分与混凝土基础脱开时, 还要承担脱开区域的拉力。
锚栓承受拉力的计算是设计中经常遇到的问题,经查阅相关 书籍,并结合实际工程设计经验,对柱脚锚栓承受拉力的计算方 法分四种情况总结如下。
1 压弯受力状态,不考虑锚栓与混凝土基础的弹性性质如图 1 所示,底板与混凝土基础顶面间的应力分布为线性变 化,F 为受压区反力的合力,虚线箭头所代表的力 T 为假定受拉 区应力的合力,位于假定受拉区的形心处。
设底板宽度为 b ,合力 T 的计算公式推导如下:0 σm ax( 3)x = × d σmax - σm i n设计中一般都采用式( 3) ,由式( 1) 和式( 3) 联合即可求得受 拉区合力 T 。
当锚栓正好位于假定受拉区的形心位置时,即可由式( 1) ,式 ( 3) 求得锚栓所受拉力。
但实际锚栓所处的位置一般不是正好位 于假定受拉区形心处,而是位于形心偏左边的某个位置,见图中 假定受拉区的实线箭头,实际的 c 值偏小,而 d - c 值偏大,即实际 的拉力对压区形心的力臂比拉区形心处的要长。
因此,在设计中 仍采用求拉区形心处拉力的式( 1) ,式( 3) 是偏于安全的。
(整理)柱脚计算结果
柱脚计算一、GZ1柱脚计算(5-17轴):查得节点处的最不利内力组为:M=227.51KN ·MN=381.1KN柱底最大剪力为:V=64.34KN ,所对应的轴力为:N=175.6KN,则,柱底板与混凝土柱之间产生的磨擦力为F=0.4N=70.24KN>V=64.34KN,柱底抗剪满足!柱脚计算简图如附图二所示假定砼柱的强度等级为C20,则 fc=10N/mm 2按构造要求,底板尺寸取为:B ×L=310x900则底板所受的最反力为:2291.765.62632max min/10/28.763.09003101048.3046900310106.1756mm N f mm N BL M BL N c =<=±=⨯⨯⨯±⨯⨯=+=-σ经计算,砼柱抗压强度满足!如图所示,经计算,底板各区格所受的反力为:2221/67.4,/29.6mm N mm N ==σσ底板所受的最大弯矩为:1.对三边简支板:b 1=100,a 1=250b 1/a 1=0.40查得β2=0.04392221max 23/2170325091.70439.0mm N a M =⨯⨯==σβ2.对四边支承板b 1=250,a 1=100b 1/a 1=2.5查得α=0.1103222114/693810029.61103.0mm N a M =⨯⨯==ασ3.对四边支承板b 1=500,a 1=125b 1/a 1=4查得β2=0.12502221223/912112567.41250.0mm N a M =⨯⨯==σβ则:mm t mm f M t 25,213002170366max min ==⨯==取 靴梁计算:靴梁所承担的均布线荷载为:q=155×7.91=1226N/mm 2,则:Nql V mm N ql M 2452002001226/1052.24200122621212622=⨯==⨯=⨯⨯== 取-500x12x900,则:2222262/175/3.61500122452005.15.1/300/41500121052.2455mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 靴梁与柱底板采用双面角焊缝:mmh mm t h mmt h f f f 125.7255.15.14.14122.12.1max min min max ===≥=⨯=≤取施焊时不采用引弧板,则焊缝计算长度为:l W =200-10=190mm22/200/8.761902127.02452007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯⨯==τ 靴梁与柱翼缘板采用h f =12mm 的单面角焊缝,其焊缝计算长度为:l W =500-10=490mm22/200/60490127.02452007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 柱底板加劲肋计算:柱底板加劲肋所承担的均布线荷载为:q=6.29x100=629N/mm 2则:N ql V mm N ql M 786252506292121/1091.425062981812622=⨯⨯==⨯=⨯⨯== 取-250x10x500则:2222262/175/6.2350010786255.15.1/300/82.9500101091.455mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 底板加劲肋与底板连接时采用h f =8mm 的单面角焊缝,其计算长度为: l W =250-10=240mm22/200/5.5824087.0786257.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 底板加劲肋与靴梁连接时采用h f =6mm 的单面角焊缝,其计算长度为: l W =500-10=490mm22/200/2.3849067.0786257.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 锚栓计算:受压区计算长度:mm x 48965.691.791.7900=+⨯=底板形心到受压区合力线的距离为:mm a 28734892900=-= 锚栓轴线到受压区合力线的距离为:mm y 6373489100900=--= 则锚栓所受的最大拉力为: KN y Na M N t 399637287106.175105.30436=⨯⨯-⨯=-= 采用2M48-Q235钢锚栓,查得其单个锚栓所能承担的最大拉力为:[N t ]=206.2KN>N t =399/2=200KN锚栓支承加劲肋计算:每个锚栓支承加劲肋所承受的剪力为:V=400/4=100KN取-195x10x400 则:22/175/5.37400101000005.15.1mm N f mm N th V V =<=⨯⨯==τ 锚栓支承加劲肋与靴梁采用h f =6mm 的双面角焊缝连接,其计算长度为: l W =400-10=390mm 则:22222223222/200/4.486.30)22.18.45(/6.30239067.0101007.0/8.45239067.05.971000067.06mm N f mm N mm N l h V mm N l h Ve w f f f f w f f w f f =<=+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯==τβστσ 锚栓支承加劲肋与顶板的连接采用h f =6mm 双面角焊缝,其计算长度为: l W =195-10=185mm 则:22/200/4.64218567.01000007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯⨯==τ 锚栓支承垫板的计算:mm N Qa M ∙⨯=+⨯⨯==4105.152)556(22004141 采用-100x25x160则:22432/300/24452082.1105.152;520825)50100(61mm N f mm N W M mm W n n =<==⨯⨯===⨯-⨯=γσ经计算,柱脚安全二、GZ1柱脚计算(4轴):查得节点处的最不利内力组为:M=376.32KN ·MN=109.53KN柱底最大剪力为:V=64.34KN ,所对应的轴力为:N=175.6KN,则,柱底板与混凝土柱之间产生的磨擦力为F=0.4N=70.24KN>V=64.34KN,柱底抗剪满足!柱脚计算简图如附图三所示假定砼柱的强度等级为C20,则 fc=10N/mm 2 按构造要求,底板尺寸取为:B ×L=310x900则底板所受的最反力为:2238.960.82632max min/10/99.839.09003101032.37669003101053.1096mm N f mm N BL M BL N c =<=±=⨯⨯⨯±⨯⨯=+=-σ经计算,砼柱抗压强度满足!如图所示,经计算,底板各区格所受的反力为:2221/38.5,/38.7mm N mm N ==σσ底板所受的最大弯矩为:1.对三边简支板:b 1=100,a 1=250b 1/a 1=0.40查得β2=0.04392221max 23/2573625038.90439.0mm N a M =⨯⨯==σβ2.对四边支承板b 1=250,a 1=100b 1/a 1=2.5查得α=0.1103222114/814010038.71103.0mm N a M =⨯⨯==ασ3.对四边支承板b 1=500,a 1=125b 1/a 1=4查得β2=0.12502221223/1050812538.51250.0mm N a M =⨯⨯==σβ则:mm t mm f M t 25,233002573666max min ==⨯==取 靴梁计算:靴梁所承担的均布线荷载为:q=155×9.38=1454N/mm 2,则:Nql V mm N ql M 2908002001454/101.29200145421212622=⨯==⨯=⨯⨯== 取-500x12x900,则:2222262/175/7.72500122908005.15.1/300/4950012101.2955mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 靴梁与柱底板采用双面角焊缝:mmh mm t h mmt h f f f 125.7255.15.14.14122.12.1max min min max ===≥=⨯=≤取施焊时不采用引弧板,则焊缝计算长度为:l W =200-10=190mm22/200/1.911902127.02908007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯⨯==τ 靴梁与柱翼缘板采用h f =12mm 的单面角焊缝,其焊缝计算长度为:l W =500-10=490mm22/200/71490127.02908007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 柱底板加劲肋计算:柱底板加劲肋所承担的均布线荷载为:q=7.38x100=738N/mm 2 则:N ql V mm N ql M 922502507382121/1077.525073881812622=⨯⨯==⨯=⨯⨯== 取-250x10x500则:2222262/175/2850010922505.15.1/300/54.11500101077.555mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 底板加劲肋与底板连接时采用h f =8mm 的单面角焊缝,其计算长度为: l W =250-10=240mm22/200/6924087.0922507.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 底板加劲肋与靴梁连接时采用h f =6mm 的单面角焊缝,其计算长度为: l W =500-10=490mm22/200/4549067.0922507.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 锚栓计算:受压区计算长度:mm x 4706.838.938.9900=+⨯=底板形心到受压区合力线的距离为:mm a 29334702900=-= 锚栓轴线到受压区合力线的距离为:mm y 6433470100900=--= 则锚栓所受的最大拉力为: KN y Na M N t 5356432931053.1091032.37636=⨯⨯-⨯=-= 采用2M56-Q235钢锚栓,查得其单个锚栓所能承担的最大拉力为:[N t ]=284.2KN>N t =535/2=267.5KN锚栓支承加劲肋计算:每个锚栓支承加劲肋所承受的剪力为:V=535/4=134KN取-195x10x400 则:22/175/3.50400101340005.15.1mm N f mm N th V V =<=⨯⨯==τ 锚栓支承加劲肋与靴梁采用h f =6mm 的双面角焊缝连接,其计算长度为: l W =400-10=390mm 则:22222223222/200/6541)22.161(/41239067.0101347.0/61239067.05.9713400067.06mm N f mm N mm N l h V mm N l h Ve w f f f f w f f w f f =<=+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯==τβστσ 锚栓支承加劲肋与顶板的连接采用h f =8mm 双面角焊缝,其计算长度为: l W =195-10=185mm 则:22/200/22.86218587.01340007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯⨯==τ 锚栓支承垫板的计算:mm N Qa M ∙⨯=+⨯⨯==4105.224)562(22684141 采用-160x25x160则:22432/300/176106252.1105.224;1062525)58160(61mm N f mm N W M mm W n n =<==⨯⨯===⨯-⨯=γσ经计算,柱脚安全三、GZ2柱脚计算:查得节点处的最不利内力组为:M=340.63KN ·MN=594.54KN柱脚计算简图如附图四所示假定砼柱的强度等级为C20,则 fc=10N/mm 2按构造要求,底板尺寸取为:B ×L=360x1050则底板所受的最反力为:2272.658.32632max min/10/15.557.110503601063.34061050360105.5946mm N f mm N BL M BL N c =<=±=⨯⨯⨯±⨯⨯=+=-σ经计算,砼柱抗压强度满足!如图所示,经计算,底板各区格所受的反力为:2221/76.4,/74.5mm N mm N ==σσ底板所受的最大弯矩为:1.对三边简支板:b 1=100,a 1=300b 1/a 1=0.330查得β2=0.03552221max 23/4.2147030072.60355.0mm N a M =⨯⨯==σβ2.对四边支承板b 1=300,a 1=100b 1/a 1=3.0查得α=0.1189222114/682510074.51189.0mm N a M =⨯⨯==ασ3.对四边支承板b 1=650,a 1=150b 1/a 1=4.3查得β2=0.12502221223/1338815076.41250.0mm N a M =⨯⨯==σβ则:mm t mm f M t 25,213004.2147066max min ==⨯==取 靴梁计算:靴梁所承担的均布线荷载为:q=180×6.72=1210N/mm 2,则:Nql V mm N ql M 2420002001210/102.24200121021212622=⨯==⨯=⨯⨯== 取-500x12x1050,则:2222262/175/61500122420005.15.1/300/4050012102.2455mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 靴梁与柱底板采用双面角焊缝:mmh mm t h mmt h f f f 125.7255.15.14.14122.12.1max min min max ===≥=⨯=≤取施焊时不采用引弧板,则焊缝计算长度为:l W =200-10=190mm22/200/761902127.02420007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯⨯==τ 靴梁与柱翼缘板采用h f =12mm 的单面角焊缝,其焊缝计算长度为:l W =500-10=490mm22/200/59490127.02420007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 柱底板加劲肋计算:柱底板加劲肋所承担的均布线荷载为:q=5.74x100=574N/mm 2 则:N ql V mm N ql M 861003005742121/1046.630057481812622=⨯⨯==⨯=⨯⨯== 取-300x10x500则:2222262/175/83.2550010861005.15.1/300/92.12500101046.655mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 底板加劲肋与底板连接时采用h f =8mm 的单面角焊缝,其计算长度为: l W =300-10=290mm22/200/5329087.0861007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 底板加劲肋与靴梁连接时采用h f =6mm 的单面角焊缝,其计算长度为: l W =500-10=490mm22/200/4249067.0861007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 锚栓计算:受压区计算长度:mm x 68558.372.672.61050=+⨯=底板形心到受压区合力线的距离为:mm a 297368521050=-= 锚栓轴线到受压区合力线的距离为:mm y 72236851001050=--= 则锚栓所受的最大拉力为: KN y Na M N t 2277222971054.5941063.34036=⨯⨯-⨯=-= 采用2M42-Q235钢锚栓,查得其单个锚栓所能承担的最大拉力为:[N t ]=156.9KN>N t =227/2=114KN锚栓支承加劲肋计算:每个锚栓支承加劲肋所承受的剪力为:V=227/4=57KN取-190x10x400 则:22/175/2140010570005.15.1mm N f mm N th V V =<=⨯⨯==τ 锚栓支承加劲肋与靴梁采用h f =6mm 的双面角焊缝连接,其计算长度为: l W =400-10=390mm 则:22222223222/200/2717)22.125(/17239067.010577.0/25239067.0955700067.06mm N f mm N mm N l h V mm N l h Ve w f f f f w f f w f f =<=+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯==τβστσ 锚栓支承加劲肋与顶板的连接采用h f =6mm 双面角焊缝,其计算长度为: l W =190-10=180mm 则:22/200/38218067.0570007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯⨯==τ 锚栓支承垫板的计算:mm N Qa M ∙⨯=+⨯⨯==41023.81)552(21144141 采用-100x25x160则:22432/300/11658332.11023.81;583325)44100(61mm N f mm N W M mm W n n =<==⨯⨯===⨯-⨯=γσ经计算,柱脚安全三、GZ3,3a,4,4a 柱脚计算:查得节点处的最不利内力组为:M=539.34KN ·MN=800.2KN柱脚计算简图如附图五所示假定砼柱的强度等级为C20,则 fc=10N/mm 2 按构造要求,底板尺寸取为:B ×L=380x1050则底板所受的最反力为:2273.971.52632max min/10/72.701.210503801034.53961050380102.8006mm N f mm N BL M BL N c =<=±=⨯⨯⨯±⨯⨯=+=-σ经计算,砼柱抗压强度满足!如图所示,经计算,底板各区格所受的反力为: 2221/79.6,/26.8mm N mm N ==σσ底板所受的最大弯矩为:1.对三边简支板:b 1=100,a 1=320b 1/a 1=0.32查得β2=0.03062221max 23/3048832073.90306.0mm N a M =⨯⨯==σβ2.对四边支承板b 1=320,a 1=100b 1/a 1=3.2查得α=0.1201222114/992010026.81201.0mm N a M =⨯⨯==ασ3.对四边支承板b 1=650,a 1=160b 1/a 1=4.1查得β2=0.12502221223/2172816079.61250.0mm N a M =⨯⨯==σβ 则:mm t mm f M t 32,1.252903048866max min ==⨯==取 靴梁计算:靴梁所承担的均布线荷载为:q=190×9.73=1849N/mm 2,则:Nql V mm N ql M 3698002001849/1037200184921212622=⨯==⨯=⨯⨯== 取-500x12x1050,则:2222262/175/5.92500123698005.15.1/300/6250012103755mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 靴梁与柱底板采用双面角焊缝:mmh mm t h mmt h f f f 125.7255.15.14.14122.12.1max min min max ===≥=⨯=≤取施焊时不采用引弧板,则焊缝计算长度为:l W =200-10=190mm22/200/1161902127.03698007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯⨯==τ 靴梁与柱翼缘板采用h f =12mm 的单面角焊缝,其焊缝计算长度为:l W =500-10=490mm22/200/90490127.03698007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 柱底板加劲肋计算:柱底板加劲肋所承担的均布线荷载为:q=8.26x100=826N/mm 2 则:N ql V mm N ql M 1321603208262121/106.1032082681812622=⨯⨯==⨯=⨯⨯== 取-320x10x500则:2222262/175/40500101321605.15.1/300/2.2150010106.1055mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 底板加劲肋与底板连接时采用h f =8mm 的单面角焊缝,其计算长度为:l W =320-10=310mm22/200/7631087.01321607.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ底板加劲肋与靴梁连接时采用h f =6mm 的单面角焊缝,其计算长度为: l W =500-10=490mm22/200/2.6449067.07.0mm N f mm N l h w f w f =<=⨯⨯==τ锚栓计算: 受压区计算长度:mm x 66271.573.973.91050=+⨯=底板形心到受压区合力线的距离为:mm a 304366221050=-= 锚栓轴线到受压区合力线的距离为:mm y 72936621001050=--= 则锚栓所受的最大拉力为:KN y Na M N t 406729304102.8001034.53936=⨯⨯-⨯=-= 采用2M52-Q235钢锚栓,查得其单个锚栓所能承担的最大拉力为:[N t ]=246.1KN>N t =406/2=203KN锚栓支承加劲肋计算:每个锚栓支承加劲肋所承受的剪力为:V=406/4=102KN取-188x10x400 则:22/175/38400101020005.15.1mm N f mm N th V V =<=⨯⨯==τ 锚栓支承加劲肋与靴梁采用h f =6mm 的双面角焊缝连接,其计算长度为: l W =400-10=390mm 则:22222223222/200/4831)22.145(/31239067.0101027.0/45239067.0941*******.06mm N f mm N mm N l h V mm N l h Ve w f f f f w f f w f f =<=+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯==τβστσ锚栓支承加劲肋与顶板的连接采用h f =6mm 双面角焊缝,其计算长度为:l W =190-10=180mm 则:22/200/68217867.07.0mm N f mm N l h w f w f =<=⨯⨯⨯==τ锚栓支承垫板的计算:mm N Qa M ∙⨯=+⨯⨯==41033.157)557(22034141采用-100x32x160则:22432/295/16778512.11033.157;785132)54100(61mm N f mm N W M mm W n n =<==⨯⨯===⨯-⨯=γσ经计算,柱脚安全。
钢骨混凝土柱柱脚计算
M y 2622kN m 。
ss Ncy
N Nb 56985 34178 Ncss 40810 10187kN 0 Nu 0 Nb 125543 34178
ss cy
2、周边箱形截面的轴力和弯矩按《YB9082-2006》公式(7-4-8)计 算: (柱脚锚固螺栓按构造要求设置, M b 0 )
ss Nr N Ncy 44732 4715 40017kN
M r M M b 1324 0 1324kN m Vr V 994kN
ss Nr N Ncy 56985 10187 46798kN ss 柱脚底板计算,取内力计算结果, Ncy 10187kN 。
A 14501450 2.1025106 mm2 10187103 / 2.1025106 4.85N / mm2 16.7 N / mm2 ,满足要求
计算。
1 M 2 2.241432 20694 N mm / mm 2
2、四边支承板:
a3 588mm , b3 588mm , b3 / a3 588/ 588 1, 0.048
M 3 0.048 2.245882 37175N mm / mm
Ncss 0 f ssy Ass
式中: Ass 1200 72 1200 108 400 4 36 137520mm2
f ssy 265N / mm2 Ncss 0 f ssy Ass 265137520 36443kN
Ncrc 0 f c Ac f y As 27.518001800 89100kN
型钢混凝土柱非埋入式柱脚计算
一、计算输入弯矩设计值Mx=4622kN.m 剪力设计值V=2767kN 轴力设计值N=6959kN 是否为地震组合否底板最外排受拉锚栓根数4底板最外排受拉锚栓直径24mm 锚栓合理作用点到受拉区边缘距离as1180mm 纵向受拉钢筋直径132mm 纵向受拉钢筋根数12钢筋1合理作用点到受拉区边缘距离as251纵向受拉钢筋直径228mm 纵向受拉钢筋根数25钢筋2合理作用点到受拉区边缘距离as351柱宽b=1200mm 柱高h=1200mm 混凝土强度等级C40钢筋强度等级HRB400锚栓抗拉强度设计值fsa=180MPa 受压区混凝土压应力影响系数α1=1受压区混凝土应力图形影响系数β1=1混凝土弹性模量Ec=32500MPa 钢筋弹性模量Es=200000MPa 按受压区对称配筋考虑二、正截面承载力计算γRE=1混凝土抗压强度设计值fc=19.1MPa 钢筋抗拉强度设计值fy=360MPa 受拉钢筋合力点a1=51mm 受拉钢筋与受拉锚栓合力点a=72mm 受拉锚栓面积Asa=1809mm²受拉钢筋总面积As=受压钢筋总面积As'=4685mm²h0=1128mm ξb=0.6897ξb*h0=778mm 假设为大偏拉,受压区高度x=314mm 假设成立σs=360MPa σsa=180MPa e0=M/N=664mmei=e0+ea=704mme=ei+h/2-a=1232mm γRE*Ne=8576kN.m 6.5.13-2式右侧=8811kN.m 正截面计算结论锚栓数量和直径满足非埋入式柱脚正截面承载力要求三、斜截面受剪承载力计算混凝土抗压强度设计值ft= 1.71有效受剪宽度bc1=100mm 有效受剪宽度bc2=100mm 有效受剪宽度范围内的钢筋面积As1=8620mm²抗剪连接件截面面积Asw0mm²型钢截面面积Aa=60250mm²型钢模量Ea=206000MPa 型钢抗拉强度fa=265MPa Vrc=2167.2kN 底板轴向压力设计值NB=1509kN 0.4NB+Vrc+0.58faAwa=2771kN 钢底板截面满足抗剪要求。
预埋件锚栓计算范文
预埋件锚栓计算范文引言:预埋件锚栓是一种常见的建筑结构连接件,用于固定混凝土结构或其他类似结构的构件。
在工程设计中,为确保预埋件锚栓的安全可靠,需要进行相应的计算。
本文将以一幢多层建筑的柱基础锚栓计算为例,介绍预埋件锚栓的计算方法和步骤。
一、设计要求:1.预埋件锚栓的承载力要满足工程要求,确保结构的稳定和安全。
2.预埋件锚栓的设计应符合国家相关标准和规范要求。
二、计算步骤:1.确定预埋件锚栓的类型和尺寸。
根据设计要求和结构特点,选择合适的预埋件锚栓类型和尺寸。
2.计算混凝土的抗拉强度。
根据混凝土强度等级和试块试验结果,确定混凝土的抗拉强度。
3.计算混凝土中的预埋件锚栓的埋入长度。
根据相关的设计规范公式,计算预埋件锚栓的埋入深度。
4.计算预埋件锚栓的抗剪强度。
按照相关标准和规范的要求,计算预埋件锚栓的抗剪强度。
5.计算预埋件锚栓的抗拉强度。
根据预埋件锚栓的尺寸和材料参数,计算预埋件锚栓的抗拉强度。
6.计算预埋件锚栓的承载力。
根据预埋件锚栓的抗剪强度和抗拉强度,计算预埋件锚栓的最大承载力。
7.检查预埋件锚栓的安全系数。
根据计算结果,对预埋件锚栓的安全系数进行检查和评估。
三、计算示例:假设工程的一层柱基础需要使用预埋件锚栓进行连接,设计要求预埋件锚栓的承载力不得小于100kN。
柱底柱脚尺寸为400mm×400mm,柱高4m,柱底柱脚混凝土强度等级为C30。
1.确定预埋件锚栓的类型和尺寸:选择M20型号的预埋件锚栓。
2. 计算混凝土的抗拉强度:混凝土强度等级为C30,抗拉强度为fct = 2.8MPa。
3. 计算预埋件锚栓的埋入长度:根据相关设计规范公式,计算预埋件锚栓的埋入长度为le = 8d = 8 × 20 = 160mm。
4. 计算预埋件锚栓的抗剪强度:根据相关标准和规范,预埋件锚栓的抗剪强度为Vc = β1 × α × fcd × le × d = 0.12 × 1 ×0.85 × 0.4 × 16 = 0.82kN。
柱脚锚栓计算
Annex 2:Form of Submission for JCPL Best Practice(Submit your contribution (Annex 2 form and soft copy of the proposal) via email to kmd@)Author (s)/作者: 徐丽惠Originator:Dept/部门: 设计部Title of Submission /题目: 钢结构柱脚锚栓计算方法A. Types of Submission /类型: ( ✓ Please tick 1 of the submission type /请选择其中一项)B. Category/专业分目:( ✓ Can tick more than 1 field/可多选)☐Research Papers/研究报告❑Design Resources & Details/设计资源及细节✓Procedures/过程❑Forms & templates/表格及样本❑Others/其它By Discipline:✓Architectural❑Civil❑Structural❑Mechanical❑Electrical❑Quantity Surveying❑Masterplanning☐Others: FacilityManagementBy ProjectPhases:☐BusinessDevelopment❑Design &Documentation❑Authority Submission❑Construction❑Post Construction❑Others_____________C. Synopsis/ 摘要:关于钢结构柱脚锚栓的计算方法D.Keywords/关键词:柱脚锚栓计算方法E. Contents/内容:见附件F. Date of Submission/上交日期: 8/10/2003G. Signature of Originator/作者签名:徐丽惠钢结构柱脚锚栓计算方法设计部结构工程师徐丽惠裕廊国际顾问(苏州)有限公司苏州工业园区215021关键词:柱脚锚栓计算方法一、前言钢结构柱脚锚栓的计算方法在我国1974年的《钢结构设计规范》(T J17-74)第78条中有明确规定,但在修订后的《钢结构设计规范》(G BJ17-88)中,取消了这一条,为什么呢?我认为有两个原因:(一),考虑到这是一个普通的力学计算问题,不必在规范中作出明确的规定;(二),对于钢结构柱脚锚栓计算方法较多,拘于一种计算显然不合适。
柱脚锚栓长度
柱脚锚栓长度摘要:1.柱脚锚栓的概述2.柱脚锚栓长度的选择3.柱脚锚栓长度的测量方法4.柱脚锚栓长度对结构的影响5.结论正文:一、柱脚锚栓的概述柱脚锚栓,又称柱脚螺栓,是一种用于连接柱子和基础的紧固件。
它的主要作用是将柱子的荷载传递到基础,以确保建筑物的稳定性和安全性。
柱脚锚栓通常由螺栓、螺母和垫圈组成,其长度、直径和材料等参数需要根据实际工程需求进行选择。
二、柱脚锚栓长度的选择柱脚锚栓长度的选择应考虑以下几个因素:1.柱子的直径:柱脚锚栓的长度应略大于柱子的直径,以确保锚栓能够穿过柱子并与螺母连接。
2.基础的深度:柱脚锚栓的长度应与基础的深度相匹配,以确保锚栓能够在基础内部达到一定的锚固长度。
3.锚固长度:根据设计规范,柱脚锚栓的锚固长度应满足一定的要求,以确保其在受力时具有足够的抗拔力。
三、柱脚锚栓长度的测量方法在实际工程中,柱脚锚栓长度的测量通常采用以下方法:1.钢卷尺测量:使用钢卷尺测量柱脚锚栓的实际长度,然后与设计长度进行对比,以确保其符合要求。
2.坐标测量:在柱子和基础上分别设置坐标系,使用测距仪或全站仪测量柱脚锚栓在两个坐标系中的位置,从而计算出其长度。
四、柱脚锚栓长度对结构的影响柱脚锚栓长度对结构的影响主要表现在以下几个方面:1.抗拔力:柱脚锚栓的长度直接影响其抗拔力,如果长度过短,可能导致锚栓在受力时无法承受足够的荷载。
2.稳定性:柱脚锚栓的长度对建筑物的稳定性也有影响,如果长度过长,可能导致柱子与基础之间的连接不紧密,影响结构的整体稳定性。
五、结论综上所述,柱脚锚栓长度的选择应综合考虑柱子的直径、基础的深度和锚固长度等因素,测量方法可采用钢卷尺或坐标测量。
钢柱脚锚栓设计内力计算方法综述
510
1 888
1 718
1 618. 8
125. 9
675
1 436
675
- 93
375. 5
1 108
585. 2
- 122
185
1 032
286
260
1 250
1 539
1 250
349. 6
1 555
1 382
1 093. 5
17. 8
708
1 360
852
[ 1 ]指出的我国对锚栓设计强度取值偏低的因素 ,我国 设计的锚栓普遍偏大 。
一 、引言
文[ 1 ]介绍了国内外单个锚栓承载力的各种计算 方法 ,这里进一步介绍在柱脚内力作用下单个锚栓受 到的剪力 N v 和拉力 N t 的计算 。各种方法采用的是 不同的基础混凝土压应力分布曲线 。按照弹性设计
时 ,倾向采用三角形分布 ,考虑弹塑性性能时 ,采用抛
物线图形 (σ= a x ) ,极限状态下也可以采用矩形分
程式 :
λh0 R = N ( e + h0 - 0 . 5 h)
(1)
或
λh0 Z = M - N (0 . 5 h - c)
( 1a)
R = N+Z
(2)
式中 , R 为混凝土压应力合力 , e = M/ N , h0 为锚栓至 压力最大侧底板边的距离 ,λh0 为锚栓至压应力图形
重心的距离 ( 图 1) , h 为底板长度 。必须建立第三个方
力 ,计算结果见表 1 。由表中数值可见 ,在弯矩较小时
各种方法计算结果差别很大 ,我国手册允许的两种计
算方法差别也非常大 ,我国简化方法求得的锚栓拉力
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=
(整理)柱脚计算结果
柱脚计算一、GZ1柱脚计算(5-17轴):查得节点处的最不利内力组为:M=227.51KN ·MN=381.1KN柱底最大剪力为:V=64.34KN ,所对应的轴力为:N=175.6KN,则,柱底板与混凝土柱之间产生的磨擦力为F=0.4N=70.24KN>V=64.34KN,柱底抗剪满足!柱脚计算简图如附图二所示假定砼柱的强度等级为C20,则 fc=10N/mm 2按构造要求,底板尺寸取为:B ×L=310x900则底板所受的最反力为:2291.765.62632max min/10/28.763.09003101048.3046900310106.1756mm N f mm N BL M BL N c =<=±=⨯⨯⨯±⨯⨯=+=-σ经计算,砼柱抗压强度满足!如图所示,经计算,底板各区格所受的反力为:2221/67.4,/29.6mm N mm N ==σσ底板所受的最大弯矩为:1.对三边简支板:b 1=100,a 1=250b 1/a 1=0.40查得β2=0.04392221max 23/2170325091.70439.0mm N a M =⨯⨯==σβ2.对四边支承板b 1=250,a 1=100b 1/a 1=2.5查得α=0.1103222114/693810029.61103.0mm N a M =⨯⨯==ασ3.对四边支承板b 1=500,a 1=125b 1/a 1=4查得β2=0.12502221223/912112567.41250.0mm N a M =⨯⨯==σβ则:mm t mm f M t 25,213002170366max min ==⨯==取 靴梁计算:靴梁所承担的均布线荷载为:q=155×7.91=1226N/mm 2,则:Nql V mm N ql M 2452002001226/1052.24200122621212622=⨯==⨯=⨯⨯== 取-500x12x900,则:2222262/175/3.61500122452005.15.1/300/41500121052.2455mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 靴梁与柱底板采用双面角焊缝:mmh mm t h mmt h f f f 125.7255.15.14.14122.12.1max min min max ===≥=⨯=≤取施焊时不采用引弧板,则焊缝计算长度为:l W =200-10=190mm22/200/8.761902127.02452007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯⨯==τ 靴梁与柱翼缘板采用h f =12mm 的单面角焊缝,其焊缝计算长度为:l W =500-10=490mm22/200/60490127.02452007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 柱底板加劲肋计算:柱底板加劲肋所承担的均布线荷载为:q=6.29x100=629N/mm 2则:N ql V mm N ql M 786252506292121/1091.425062981812622=⨯⨯==⨯=⨯⨯== 取-250x10x500则:2222262/175/6.2350010786255.15.1/300/82.9500101091.455mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 底板加劲肋与底板连接时采用h f =8mm 的单面角焊缝,其计算长度为: l W =250-10=240mm22/200/5.5824087.0786257.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 底板加劲肋与靴梁连接时采用h f =6mm 的单面角焊缝,其计算长度为: l W =500-10=490mm22/200/2.3849067.0786257.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 锚栓计算:受压区计算长度:mm x 48965.691.791.7900=+⨯=底板形心到受压区合力线的距离为:mm a 28734892900=-= 锚栓轴线到受压区合力线的距离为:mm y 6373489100900=--= 则锚栓所受的最大拉力为: KN y Na M N t 399637287106.175105.30436=⨯⨯-⨯=-= 采用2M48-Q235钢锚栓,查得其单个锚栓所能承担的最大拉力为:[N t ]=206.2KN>N t =399/2=200KN锚栓支承加劲肋计算:每个锚栓支承加劲肋所承受的剪力为:V=400/4=100KN取-195x10x400 则:22/175/5.37400101000005.15.1mm N f mm N th V V =<=⨯⨯==τ 锚栓支承加劲肋与靴梁采用h f =6mm 的双面角焊缝连接,其计算长度为: l W =400-10=390mm 则:22222223222/200/4.486.30)22.18.45(/6.30239067.0101007.0/8.45239067.05.971000067.06mm N f mm N mm N l h V mm N l h Ve w f f f f w f f w f f =<=+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯==τβστσ 锚栓支承加劲肋与顶板的连接采用h f =6mm 双面角焊缝,其计算长度为: l W =195-10=185mm 则:22/200/4.64218567.01000007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯⨯==τ 锚栓支承垫板的计算:mm N Qa M ∙⨯=+⨯⨯==4105.152)556(22004141 采用-100x25x160则:22432/300/24452082.1105.152;520825)50100(61mm N f mm N W M mm W n n =<==⨯⨯===⨯-⨯=γσ经计算,柱脚安全二、GZ1柱脚计算(4轴):查得节点处的最不利内力组为:M=376.32KN ·MN=109.53KN柱底最大剪力为:V=64.34KN ,所对应的轴力为:N=175.6KN,则,柱底板与混凝土柱之间产生的磨擦力为F=0.4N=70.24KN>V=64.34KN,柱底抗剪满足!柱脚计算简图如附图三所示假定砼柱的强度等级为C20,则 fc=10N/mm 2 按构造要求,底板尺寸取为:B ×L=310x900则底板所受的最反力为:2238.960.82632max min/10/99.839.09003101032.37669003101053.1096mm N f mm N BL M BL N c =<=±=⨯⨯⨯±⨯⨯=+=-σ经计算,砼柱抗压强度满足!如图所示,经计算,底板各区格所受的反力为:2221/38.5,/38.7mm N mm N ==σσ底板所受的最大弯矩为:1.对三边简支板:b 1=100,a 1=250b 1/a 1=0.40查得β2=0.04392221max 23/2573625038.90439.0mm N a M =⨯⨯==σβ2.对四边支承板b 1=250,a 1=100b 1/a 1=2.5查得α=0.1103222114/814010038.71103.0mm N a M =⨯⨯==ασ3.对四边支承板b 1=500,a 1=125b 1/a 1=4查得β2=0.12502221223/1050812538.51250.0mm N a M =⨯⨯==σβ则:mm t mm f M t 25,233002573666max min ==⨯==取 靴梁计算:靴梁所承担的均布线荷载为:q=155×9.38=1454N/mm 2,则:Nql V mm N ql M 2908002001454/101.29200145421212622=⨯==⨯=⨯⨯== 取-500x12x900,则:2222262/175/7.72500122908005.15.1/300/4950012101.2955mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 靴梁与柱底板采用双面角焊缝:mmh mm t h mmt h f f f 125.7255.15.14.14122.12.1max min min max ===≥=⨯=≤取施焊时不采用引弧板,则焊缝计算长度为:l W =200-10=190mm22/200/1.911902127.02908007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯⨯==τ 靴梁与柱翼缘板采用h f =12mm 的单面角焊缝,其焊缝计算长度为:l W =500-10=490mm22/200/71490127.02908007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 柱底板加劲肋计算:柱底板加劲肋所承担的均布线荷载为:q=7.38x100=738N/mm 2 则:N ql V mm N ql M 922502507382121/1077.525073881812622=⨯⨯==⨯=⨯⨯== 取-250x10x500则:2222262/175/2850010922505.15.1/300/54.11500101077.555mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 底板加劲肋与底板连接时采用h f =8mm 的单面角焊缝,其计算长度为: l W =250-10=240mm22/200/6924087.0922507.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 底板加劲肋与靴梁连接时采用h f =6mm 的单面角焊缝,其计算长度为: l W =500-10=490mm22/200/4549067.0922507.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 锚栓计算:受压区计算长度:mm x 4706.838.938.9900=+⨯=底板形心到受压区合力线的距离为:mm a 29334702900=-= 锚栓轴线到受压区合力线的距离为:mm y 6433470100900=--= 则锚栓所受的最大拉力为: KN y Na M N t 5356432931053.1091032.37636=⨯⨯-⨯=-= 采用2M56-Q235钢锚栓,查得其单个锚栓所能承担的最大拉力为:[N t ]=284.2KN>N t =535/2=267.5KN锚栓支承加劲肋计算:每个锚栓支承加劲肋所承受的剪力为:V=535/4=134KN取-195x10x400 则:22/175/3.50400101340005.15.1mm N f mm N th V V =<=⨯⨯==τ 锚栓支承加劲肋与靴梁采用h f =6mm 的双面角焊缝连接,其计算长度为: l W =400-10=390mm 则:22222223222/200/6541)22.161(/41239067.0101347.0/61239067.05.9713400067.06mm N f mm N mm N l h V mm N l h Ve w f f f f w f f w f f =<=+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯==τβστσ 锚栓支承加劲肋与顶板的连接采用h f =8mm 双面角焊缝,其计算长度为: l W =195-10=185mm 则:22/200/22.86218587.01340007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯⨯==τ 锚栓支承垫板的计算:mm N Qa M ∙⨯=+⨯⨯==4105.224)562(22684141 采用-160x25x160则:22432/300/176106252.1105.224;1062525)58160(61mm N f mm N W M mm W n n =<==⨯⨯===⨯-⨯=γσ经计算,柱脚安全三、GZ2柱脚计算:查得节点处的最不利内力组为:M=340.63KN ·MN=594.54KN柱脚计算简图如附图四所示假定砼柱的强度等级为C20,则 fc=10N/mm 2按构造要求,底板尺寸取为:B ×L=360x1050则底板所受的最反力为:2272.658.32632max min/10/15.557.110503601063.34061050360105.5946mm N f mm N BL M BL N c =<=±=⨯⨯⨯±⨯⨯=+=-σ经计算,砼柱抗压强度满足!如图所示,经计算,底板各区格所受的反力为:2221/76.4,/74.5mm N mm N ==σσ底板所受的最大弯矩为:1.对三边简支板:b 1=100,a 1=300b 1/a 1=0.330查得β2=0.03552221max 23/4.2147030072.60355.0mm N a M =⨯⨯==σβ2.对四边支承板b 1=300,a 1=100b 1/a 1=3.0查得α=0.1189222114/682510074.51189.0mm N a M =⨯⨯==ασ3.对四边支承板b 1=650,a 1=150b 1/a 1=4.3查得β2=0.12502221223/1338815076.41250.0mm N a M =⨯⨯==σβ则:mm t mm f M t 25,213004.2147066max min ==⨯==取 靴梁计算:靴梁所承担的均布线荷载为:q=180×6.72=1210N/mm 2,则:Nql V mm N ql M 2420002001210/102.24200121021212622=⨯==⨯=⨯⨯== 取-500x12x1050,则:2222262/175/61500122420005.15.1/300/4050012102.2455mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 靴梁与柱底板采用双面角焊缝:mmh mm t h mmt h f f f 125.7255.15.14.14122.12.1max min min max ===≥=⨯=≤取施焊时不采用引弧板,则焊缝计算长度为:l W =200-10=190mm22/200/761902127.02420007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯⨯==τ 靴梁与柱翼缘板采用h f =12mm 的单面角焊缝,其焊缝计算长度为:l W =500-10=490mm22/200/59490127.02420007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 柱底板加劲肋计算:柱底板加劲肋所承担的均布线荷载为:q=5.74x100=574N/mm 2 则:N ql V mm N ql M 861003005742121/1046.630057481812622=⨯⨯==⨯=⨯⨯== 取-300x10x500则:2222262/175/83.2550010861005.15.1/300/92.12500101046.655mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 底板加劲肋与底板连接时采用h f =8mm 的单面角焊缝,其计算长度为: l W =300-10=290mm22/200/5329087.0861007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 底板加劲肋与靴梁连接时采用h f =6mm 的单面角焊缝,其计算长度为: l W =500-10=490mm22/200/4249067.0861007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 锚栓计算:受压区计算长度:mm x 68558.372.672.61050=+⨯=底板形心到受压区合力线的距离为:mm a 297368521050=-= 锚栓轴线到受压区合力线的距离为:mm y 72236851001050=--= 则锚栓所受的最大拉力为: KN y Na M N t 2277222971054.5941063.34036=⨯⨯-⨯=-= 采用2M42-Q235钢锚栓,查得其单个锚栓所能承担的最大拉力为:[N t ]=156.9KN>N t =227/2=114KN锚栓支承加劲肋计算:每个锚栓支承加劲肋所承受的剪力为:V=227/4=57KN取-190x10x400 则:22/175/2140010570005.15.1mm N f mm N th V V =<=⨯⨯==τ 锚栓支承加劲肋与靴梁采用h f =6mm 的双面角焊缝连接,其计算长度为: l W =400-10=390mm 则:22222223222/200/2717)22.125(/17239067.010577.0/25239067.0955700067.06mm N f mm N mm N l h V mm N l h Ve w f f f f w f f w f f =<=+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯==τβστσ 锚栓支承加劲肋与顶板的连接采用h f =6mm 双面角焊缝,其计算长度为: l W =190-10=180mm 则:22/200/38218067.0570007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯⨯==τ 锚栓支承垫板的计算:mm N Qa M ∙⨯=+⨯⨯==41023.81)552(21144141 采用-100x25x160则:22432/300/11658332.11023.81;583325)44100(61mm N f mm N W M mm W n n =<==⨯⨯===⨯-⨯=γσ经计算,柱脚安全三、GZ3,3a,4,4a 柱脚计算:查得节点处的最不利内力组为:M=539.34KN ·MN=800.2KN柱脚计算简图如附图五所示假定砼柱的强度等级为C20,则 fc=10N/mm 2 按构造要求,底板尺寸取为:B ×L=380x1050则底板所受的最反力为:2273.971.52632max min/10/72.701.210503801034.53961050380102.8006mm N f mm N BL M BL N c =<=±=⨯⨯⨯±⨯⨯=+=-σ经计算,砼柱抗压强度满足!如图所示,经计算,底板各区格所受的反力为: 2221/79.6,/26.8mm N mm N ==σσ底板所受的最大弯矩为:1.对三边简支板:b 1=100,a 1=320b 1/a 1=0.32查得β2=0.03062221max 23/3048832073.90306.0mm N a M =⨯⨯==σβ2.对四边支承板b 1=320,a 1=100b 1/a 1=3.2查得α=0.1201222114/992010026.81201.0mm N a M =⨯⨯==ασ3.对四边支承板b 1=650,a 1=160b 1/a 1=4.1查得β2=0.12502221223/2172816079.61250.0mm N a M =⨯⨯==σβ 则:mm t mm f M t 32,1.252903048866max min ==⨯==取 靴梁计算:靴梁所承担的均布线荷载为:q=190×9.73=1849N/mm 2,则:Nql V mm N ql M 3698002001849/1037200184921212622=⨯==⨯=⨯⨯== 取-500x12x1050,则:2222262/175/5.92500123698005.15.1/300/6250012103755mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 靴梁与柱底板采用双面角焊缝:mmh mm t h mmt h f f f 125.7255.15.14.14122.12.1max min min max ===≥=⨯=≤取施焊时不采用引弧板,则焊缝计算长度为:l W =200-10=190mm22/200/1161902127.03698007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯⨯==τ 靴梁与柱翼缘板采用h f =12mm 的单面角焊缝,其焊缝计算长度为:l W =500-10=490mm22/200/90490127.03698007.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ 柱底板加劲肋计算:柱底板加劲肋所承担的均布线荷载为:q=8.26x100=826N/mm 2 则:N ql V mm N ql M 1321603208262121/106.1032082681812622=⨯⨯==⨯=⨯⨯== 取-320x10x500则:2222262/175/40500101321605.15.1/300/2.2150010106.1055mm N f mm N th V mm N f mm N th M V =<=⨯⨯===<=⨯⨯⨯==τσ 底板加劲肋与底板连接时采用h f =8mm 的单面角焊缝,其计算长度为:l W =320-10=310mm22/200/7631087.01321607.0mm N f mm N l h V w f w f =<=⨯⨯==τ底板加劲肋与靴梁连接时采用h f =6mm 的单面角焊缝,其计算长度为: l W =500-10=490mm22/200/2.6449067.07.0mm N f mm N l h w f w f =<=⨯⨯==τ锚栓计算: 受压区计算长度:mm x 66271.573.973.91050=+⨯=底板形心到受压区合力线的距离为:mm a 304366221050=-= 锚栓轴线到受压区合力线的距离为:mm y 72936621001050=--= 则锚栓所受的最大拉力为:KN y Na M N t 406729304102.8001034.53936=⨯⨯-⨯=-= 采用2M52-Q235钢锚栓,查得其单个锚栓所能承担的最大拉力为:[N t ]=246.1KN>N t =406/2=203KN锚栓支承加劲肋计算:每个锚栓支承加劲肋所承受的剪力为:V=406/4=102KN取-188x10x400 则:22/175/38400101020005.15.1mm N f mm N th V V =<=⨯⨯==τ 锚栓支承加劲肋与靴梁采用h f =6mm 的双面角焊缝连接,其计算长度为: l W =400-10=390mm 则:22222223222/200/4831)22.145(/31239067.0101027.0/45239067.0941*******.06mm N f mm N mm N l h V mm N l h Ve w f f f f w f f w f f =<=+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯⨯⨯==τβστσ锚栓支承加劲肋与顶板的连接采用h f =6mm 双面角焊缝,其计算长度为:l W =190-10=180mm 则:22/200/68217867.07.0mm N f mm N l h w f w f =<=⨯⨯⨯==τ锚栓支承垫板的计算:mm N Qa M ∙⨯=+⨯⨯==41033.157)557(22034141采用-100x32x160则:22432/295/16778512.11033.157;785132)54100(61mm N f mm N W M mm W n n =<==⨯⨯===⨯-⨯=γσ经计算,柱脚安全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
柱宽300混凝土C20X向锚栓数量3柱高
300锚栓材质
Q235
Y向锚栓数量3柱脚板材质:Q235a。
60锚栓规格M30S 60
设计轴力N(KN):350设计弯矩Mx(KNM)20My
50Vx 30Vy
10
剪力V=31.62278抗剪力:0.4*N 140构造底板宽B'388构造底板高L'
540
底板厚度t:30加劲板厚t:14加劲板材质Q235底板宽度B:450加劲板高h:300加劲板强度f 215fv 125
底板高度L:650x向锚栓间距
165a 76y向锚栓间距265b 115
混凝土抗压计算
柱底板砼压应力:σxmax=N/(BL)+M/(BL^2)
1.83
σxmin=N/(BL)+M/(BL^2)
0.57柱翼缘处应力:σx1=
1.34
受压区长度C=σmax*L/(σmax+σmin)650.00柱肢中心至受压区合力点距离e1无受拉区锚栓中心至受压区合力点距离e2无受拉区柱底板砼压应力:σymax=N/(BL)+6M/(LB^2)
3.48
σymin=N/(BL)+6M/(LB^2)
-1.08柱翼缘处应力:σy1=
2.72
受压区长度C=σmax*B/(σmax+σmin)343.13柱肢中心至受压区合力点距离e1110.63锚栓中心至受压区合力点距离e2275.63
不需设置抗剪键
底板砼压应力σmax 4.11柱翼缘处应力σ1: 2.86
砼抗压强度fc
9.6
砼应力比 2.337503砼抗压满足
锚栓抗拉计算
单个锚栓拉力Tx=(Mx-N*e1)/(e2*n)0.00
单个锚栓拉力Ty=(My-N*e1)/(e2*n)13.64单个锚栓最大拉力T=Tx+Ty 13.64
锚栓容许拉力78.5锚栓应力比
5.75锚栓抗拉满足
底板抗压计算
端部三边支承区角部两边支承中部三边支承
a2165225.68300b2175110.50225b2/a2 1.0606060.48960.7500系数σ0.115030.0583409010.092
弯矩M(Nmm)12861.7312203.2801923640.45921底板厚度t=
26.30429393
底板强度满足
加劲肋计算加劲肋1计算
加劲肋剪力V(KN)137.0659剪应力τ=1.5*V/(t*h)48.95抗剪满足加劲肋弯矩M(N)9.853238弯曲应力σ=6M/(t*h*h)46.92抗弯满足
加劲肋1焊缝计算角焊缝尺寸hf 10焊缝强度160τf=V/2*hf*0.7*(h-30)36.26
αf=57.93
焊缝满足
加劲板2σmax=
3.61σ1= 2.86加劲板剪力V 46.70524剪应力τ=1.5*V/(t*h)16.68抗剪满足加劲板弯矩M
13.21684弯曲应力σ=6M/(t*h*h)
62.94抗弯满足
59.74
f
M /6⨯=
+2
2)/(f f f τβσ2
)30(7.026
-⨯⨯⨯⨯h hf M
本人钢结构做的比较少,因工作中用到型钢柱脚,在对钢柱脚的计算(钢结构设计手册上册)学习之后,才编写了这个表格,柱脚形型没有采用靴梁+加劲肋的形式,全部采用加劲肋,这样底板的宽度可以小一些。
柱脚锚栓是固定在底板上,没有采用固定在外挑的支承托座上。
对于Y方向(弱轴)的加劲肋计算,只考虑了Y向2个或3个锚栓时的加劲板(加劲肋2),对于一般的,Y 向3个锚栓应足够了。
当柱子较大或力较大时,柱子腹板区格的底板弯矩可能会较大,造成底板厚度大,此时应将腹板区加再加一块加劲肋,将其分为较小的,这个在次的表格中并未考虑。
使用中如有问题或探讨:QQ549476107
S a。
Q235Q345 M20404034.3
M22454542.5
M24505049.4
M27555564.3
M30606078.5
M33707097.1
M367575114.3
M398080136.6
M428585156.9
M459090182.8。