矩形外露式柱腳設(shè)計(jì)(JXWLZJ-1)

矩形外露式柱腳設(shè)計(jì)(JXWLZJ-1)項(xiàng)目名稱構(gòu)件編號(hào)日期設(shè)計(jì)校對(duì)審核執(zhí)行規(guī)范:《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017),本文簡稱《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS102-2002),文簡稱《輕鋼結(jié)構(gòu)規(guī)程》參考資料:《鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第2版)《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》(GJBT-54301SG519)-----------------------------------------------------------------------1設(shè)計(jì)資料1.1計(jì)算簡圖1.2柱信息連接方式固接連接受力方式單向砼應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系線性柱高h(yuǎn)c(mm)200.0柱翼緣厚tf(mm)12.0柱寬bc(mm)200.0柱腹板厚tw(mm)8.01.3內(nèi)力設(shè)計(jì)值N(kN)10.00組合水平地震力√Vx(kN)14.00Vy(kN)---My(kN.m)44.70Mx(kN.m)---1.4底板信息錨栓直徑24錨栓鋼材牌號(hào)Q235錨栓數(shù)量nx---底板鋼材牌號(hào)Q235錨栓數(shù)量ny4底板下砼強(qiáng)度C30L(mm)450βl1.00B(mm)420設(shè)加勁肋√底板厚度tpb(mm)30.0加勁肋高h(yuǎn)R(mm)200.0lt(mm)60加勁肋厚tR(mm)16.0lc(mm)50加勁肋分擔(dān)√焊縫驗(yàn)算√角部錨栓無1.5焊縫信息腹板焊縫角焊縫hf1(mm)8.0翼緣焊縫角焊縫hf2(mm)8.0βf1.22hf3(mm)8.0焊件間隙（mm）1.5焊縫強(qiáng)度折減系數(shù)1.00銑平端ㄨ焊接方法和焊條型號(hào)自動(dòng)焊1.6計(jì)算內(nèi)容（1）底板下混凝土承載力驗(yàn)算（2）錨栓強(qiáng)度驗(yàn)算（3）底板厚度驗(yàn)算（4）水平抗剪承載力驗(yàn)算（5）加勁肋強(qiáng)度驗(yàn)算（6）焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算（7）構(gòu)造驗(yàn)算2計(jì)算過程及計(jì)算結(jié)果2.1計(jì)算參數(shù)偏心距鋼材與混凝土彈性模量之比單個(gè)錨栓的有效面積A0=353(mm2)X向受拉側(cè)錨栓的總有效面積2.2底板下混凝土承載力驗(yàn)算各區(qū)格受壓應(yīng)力如下圖(MPa):X向由以下公式計(jì)算受壓區(qū)長度求解得xn=116.82底板下的混凝土最大受壓應(yīng)力受拉側(cè)錨栓的總拉力驗(yàn)算σc=σcy=5.38（MPa）＜βlfc/γRE=1.00×14.30÷0.75=19.07（MPa），滿足2.3錨栓強(qiáng)度驗(yàn)算錨栓所受拉力如下圖(MPa):單個(gè)錨栓所受最大拉力錨栓強(qiáng)度驗(yàn)算滿足2.4底板厚度驗(yàn)算受壓側(cè)底板厚度應(yīng)滿足其中：Mimax為根據(jù)柱腳底板下的混凝土基礎(chǔ)反力和底板的支承條件計(jì)算得到的最大彎矩；Mimax=系數(shù)×σca2；σc為計(jì)算區(qū)格內(nèi)底板下混凝土基礎(chǔ)的最大分布反力；f為底板鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。f=205（MPa）；兩鄰邊和三邊支撐時(shí)，如果b/a小于0.3，按懸臂長為b的懸臂板計(jì)算；板區(qū)格支撐條件ab系數(shù)σc(MPa)Mimax(N.mm)最小厚度(mm)3兩鄰邊支撐131.8739.810.0285.382584.37.535三邊支撐64.00125.000.1315.382895.37.977三邊支撐64.00125.000.1315.382895.37.9710三邊支撐64.00125.000.1315.382895.37.9712三邊支撐64.00125.000.1315.382895.37.9714兩鄰邊支撐131.8739.810.0285.382584.37.53受拉側(cè)底板厚度應(yīng)滿足其中：lai為錨栓中心到支撐邊的距離；Da為支撐邊的計(jì)算長度；f為底板鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。f=205（MPa）；板區(qū)格支撐條件lai(mm)Da(mm)Nta(N)最小厚度(mm)4三邊支撐32.088.015253.611.036三邊支撐32.088.015253.611.039三邊支撐32.088.015253.611.0311三邊支撐32.088.015253.611.03底板厚度驗(yàn)算，依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)》8-80：底板厚度不應(yīng)小于max（受壓/拉側(cè)最小底板厚度、30.0mm、柱中板件較厚值）max(11.03,30.0,12.0)=30.00（mm）=tpb=30.0（mm），滿足2.5水平抗剪承載力驗(yàn)算水平抗剪承載力Vfb/γER=0.4(Tay+N)/γER=0.4×(122.03+10.00)÷0.75=70.42(kN)剪力設(shè)計(jì)值水平抗剪承載力驗(yàn)算70.42（kN）>14.00（kN），滿足2.6加勁肋強(qiáng)度驗(yàn)算加勁肋1(受壓側(cè))加勁肋3(受壓側(cè))加勁肋5(受壓側(cè))加勁肋6(受壓側(cè))加勁肋9(受壓側(cè))加勁肋10(受壓側(cè))加勁肋13(受壓側(cè))加勁肋4（受拉側(cè)）加勁肋7（受拉側(cè)）加勁肋8（受拉側(cè)）加勁肋11（受拉側(cè)）加勁肋12（受拉側(cè)）強(qiáng)度驗(yàn)算:13.45（MPa）<fv/γRE=125.00÷0.75=166.67（MPa），滿足2.7焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算(1)柱與底板連接焊縫計(jì)算腹板角焊縫計(jì)算長度柱腹板處的角焊縫的有效截面面積翼緣內(nèi)側(cè)角焊縫計(jì)算長度翼緣外側(cè)角焊縫計(jì)算長度翼緣處的角焊縫的有效截面面積柱截面周邊的角焊縫的總有效截面模量軸力產(chǎn)生的應(yīng)力滿足彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力滿足腹板的剪應(yīng)力滿足焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算翼緣焊縫強(qiáng)度滿足腹板焊縫強(qiáng)度滿足(2)加勁肋與底板連接焊縫計(jì)算加勁肋10角焊縫計(jì)算長度焊縫強(qiáng)度加勁肋3角焊縫計(jì)算長度焊縫強(qiáng)度加勁肋與底板連接焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算滿足(3)加勁肋與柱連接焊縫計(jì)算取X,Y方向剪力最大位置角焊縫的計(jì)算長度X向加勁肋加勁肋10焊縫強(qiáng)度Y向加勁肋加勁肋3焊縫強(qiáng)度加勁肋與柱連接焊縫驗(yàn)算滿足2.8構(gòu)造驗(yàn)算(1)錨栓直徑《鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)》8-82：錨栓直徑一般可在(22，76)mm范圍內(nèi)采用D=24（mm）<22（mm）《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》29頁：錨栓直徑一般可在(22，76)mm范圍內(nèi)采用D=24（mm）<22（mm）(2)底板外延尺寸《鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)》8-80：底板長度和寬度的擴(kuò)展的外伸尺寸，每側(cè)不宜超過底板厚度的底板外延長滿足底板外延寬滿足(3)加勁肋《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》29頁：錨栓支承加勁肋的厚度不宜小于16mm加勁肋的厚度tR=16.0（mm）＝16（mm）滿足《多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》29頁：錨栓支承加勁肋的高度不宜小于300mm加勁肋的高度hR=200.0（mm）＜300（mm）《鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)》8-81：錨栓支撐加勁肋厚度不宜小于16mm加勁肋的厚度tR=16.0（mm）＝16（mm）滿足《