外露式刚接柱脚计算书

1、外露式刚接柱脚计算书项目名称 _ 日 期 _设 计 _ 校 对 _一、柱脚示意图二、基本参数1依据规范钢结构设计规范(GB 50017-2003)门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS 102:2002)2柱截面参数柱截面高度 hb =500mm 柱翼缘宽度 bf =500mm柱翼缘厚度 tf =14mm柱腹板厚度 tw =14mm 3荷载值柱底弯矩 M=350柱底轴力 N=500kN柱底剪力 V=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 a75mm c100mm bt85mm lt75mm柱脚底板长度 L=800mm柱脚底板宽度 B=800

2、mm柱脚底板厚度 t=30mm锚栓直径 d=39mm柱腹板与底板的焊脚高度 hf1 =10mm 加劲肋高度 hs=210mm加劲肋厚度 ts=10mm加劲肋与柱腹板和底板的焊脚高度 hf2 =10mm三、计算过程1. 基础混凝土承压计算（1） 底板受力偏心类型的判别=800/6+75/3=158.333mm偏心距 =3501000/500=700mm根据偏心距e判别式得到：abs(e)(L/6+lt/3) 底板计算应对压区和拉区分别计算（2） 基础混凝土最大压应力和锚栓拉力a. 锚栓拉力 b.锚栓拉力 c. 若d60mm 则：柱脚底板的受压区长度 xn若则：解下列方程式得到柱脚底板的受压区长度

3、xn ：其中，Aea为受拉区锚栓的有效面积之和，n=Es/Ec。锚栓拉力 综上解得：基础混凝土的最大压应力 4.88 N/mm2=11.9 N/mm2柱脚底板的受压区长度 xn476.19mm锚栓拉力 Ta=405.045kN2. 锚栓的强度校核柱脚中部的锚栓主要起到安装定位作用，承受拉力较小，忽略其抗拉贡献。锚栓直径 d=39mm 锚栓有效面积 Aea=976mm2 Q235锚栓抗拉强度 =140N/mm2锚栓拉应力(考虑20%的锚栓强度富裕量):=1.2405.0451000/(4976)=124.501 N/mm2 =140N/mm23. 水平剪力计算V=50kN=362.01kN V

4、0.3，则a=0.041=0.0414.88(476.19-800/2)/ 476.19480210-3 否则，=0.054.88(476.19-800/2)/ 476.19185210-3 解得 M2=7.5b. 压区三边支承板块区：b2/a2=150/200=0.75若b2/a2 0.3，则a=0.091=0.0914.88200210-3 否则，=0.054.88150210-3 解得 M2=17.96c. 压区两边支承板块区：b2/a2=116.51/238.17=0.48若b2/a2 0.3，则a=0.058=0.0584.88238.17210-3 否则，=0.054.88116.

5、51210-3 解得 M2=16.14d. 中部四边支承板块区：b3/a3=472/198=2.38，b=0.125=0.1254.88(476.19-800/2)/ 476.19198210-3 =3.82上述计算中，若有负值则略去，得到的最大弯矩值M2max为17.96。由压区确定的底板厚度=22.93mm。（2）受拉侧底板厚度计算单个螺栓的拉力 =405.045/3=101.261kN按照力扩散宽度计算，若大于板块边缘长度则取板边缘长度。a. 两边支撑板：acl1P1P2Pl2板1的竖向位移 板2的竖向位移 由得 又，得因此，区格板边缘线弯矩Mmax=maxM1，M2=29.92mmb.

6、三边支撑板：（注：按连续梁比拟板的特性）acl1l2P1PP2l1板1的竖向位移 板2的竖向位移 由得又，得因此，区格板边缘线弯矩Mmax=maxM1，M2=18.81mm由拉区确定的底板厚度t=29.92mm。综合底板拉区与压区的计算结果，取底板厚度t=30mm。5. 柱与底板焊缝:翼缘采用完全熔透的坡口对接焊缝，腹板采用双面角焊缝。角焊缝焊脚高度 hf1 =10mm翼缘与底板对接焊缝面积 AF=tf Bf =7000mm2腹板与底板角焊缝面积 Aeww=0.7hf1(hb-2tf-2hf1) 2=6328mm2= 24.596N/mm2=105.815N/mm2= 7.901N/mm2验算

7、翼缘连接焊缝=24.596+105.815=130.411=215验算腹板连接焊缝=21.6541606. 锚栓支承加劲肋计算 (1) 加劲肋强度验算=153.808 kN=84.96 kN=101.261kN 锚栓拉力近似由两道焊缝承担，以此考虑锚栓拉力对焊缝的作用=153.808kN正应力 若 或 Vi2=153.8081000(75+75)/（2(210-15)210/6）否则=153.8081000(800-500)/（4(210-15)210/6）=182.022剪应力 = 153.8081000/(210-15)/10 =78.876折算应力 227.588236.5(2) 加劲肋宽厚比验算=(800-500)/2/10=15=18(3) 翼缘端部与加劲肋采用对接焊缝，翼缘侧与加劲肋采用角焊缝hf2=10mm加劲肋与底板的焊缝应力：若 或 Vi2=153.80810