“外柱柱腳”節(jié)點(diǎn)計(jì)算書(shū)

“外柱柱腳”節(jié)點(diǎn)計(jì)算書(shū)一.節(jié)點(diǎn)基本資料 設(shè)計(jì)依據(jù)：《鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第二版） 節(jié)點(diǎn)類型為：圓柱埋入剛接 柱截面：299×12，材料：Q355 柱與底板全截面采用對(duì)接焊縫，焊縫等級(jí)為：二級(jí)，采用引弧板； 底板尺寸：L×B=700mm×700mm，厚：T=30mm 錨栓信息：個(gè)數(shù)：4 采用錨栓：雙螺母彎鉤錨栓庫(kù)_Q345-M24 方形錨栓墊板尺寸(mm)：B×T=70×20 底板下混凝土采用C30 基礎(chǔ)梁混凝土采用C30 埋入深度：1.2m 栓釘生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T10433 栓釘抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f=215N/mm2 栓釘強(qiáng)屈比：γ=1.67 沿Y向栓釘采用：M19×100 行向排列：120mm×9 列向排列：45°×2 沿X向栓釘采用：M19×100 行向排列：120mm×9 列向排列：45°×2 實(shí)配鋼筋：4HRB400C20+10HRB400C20+10HRB400C20 近似取X向鋼筋保護(hù)層厚度：Cx=30mm 近似取Y向鋼筋保護(hù)層厚度：Cy=30mm 節(jié)點(diǎn)示意圖如下：二.荷載信息 設(shè)計(jì)內(nèi)力：組合工況內(nèi)力設(shè)計(jì)值工況N(kN)Vx(kN)Vy(kN)Mx(kN·m)My(kN·m)組合工況-813.227261.830.00.05.219三.驗(yàn)算結(jié)果一覽驗(yàn)算項(xiàng)數(shù)值限值結(jié)果最大壓應(yīng)力(MPa)1.39最大14.3滿足等強(qiáng)全截面1滿足基底最大剪力(kN)219最大273滿足繞x軸抗彎承載力(kN×m)1311最小1019滿足繞y軸抗彎承載力(kN×m)1873最小1019滿足沿Y向抗剪應(yīng)力比5.29最大71.3滿足沿X向抗剪應(yīng)力比0最大71.3滿足X向栓釘直徑(mm)19.0最小16.0滿足X向列間距(mm)117最大200滿足X向列間距(mm)76.0最大200滿足X向行間距(mm)120最大200滿足X向行間距(mm)120最小114滿足X向邊距(mm)149最小為29.5滿足Y向栓釘直徑(mm)19.0最小16.0滿足Y向列間距(mm)117最大200滿足Y向列間距(mm)76.0最大200滿足Y向行間距(mm)120最大200滿足Y向行間距(mm)120最小114滿足Y向邊距(mm)149最小為29.5滿足繞Y軸承載力比值0.65最大1.00滿足繞X軸承載力比值0最大1.00滿足繞Y軸含鋼率(%)0.65最小0.20滿足繞X軸含鋼率(%)0.65最小0.20滿足沿Y向主筋中距(mm)83.3最小45.0滿足沿Y向主筋中距(mm)83.3最大200滿足沿X向主筋中距(mm)83.3最小45.0滿足沿X向主筋中距(mm)83.3最大200滿足沿Y向錨固長(zhǎng)度(mm)920最小700滿足沿X向錨固長(zhǎng)度(mm)920最小700滿足四.混凝土承載力驗(yàn)算 控制工況：組合工況1，N=(-813.227)kN； 底板面積：A=L×B=700×700×10-2=4900cm2 底板承受的壓力為：N=813.227kN 底板下混凝土壓應(yīng)力：σc=813.227/4900×10=1.6596N/mm2≤14.3，滿足五.柱對(duì)接焊縫驗(yàn)算 柱截面與底板采用全對(duì)接焊縫，強(qiáng)度滿足要求六.柱腳抗剪驗(yàn)算 控制工況：組合工況1，N=(-813.227)kN；Vx=261.83kN；Vy=0kN； 錨栓所承受的總拉力為：Ta=0kN 柱腳底板的摩擦力：Vfb=0.4×(-N+Ta)=0.4×(813.227+0)=325.29kN 柱腳所承受的剪力：V=(Vx2+Vy2)0.5=(219.322+02)0.5=219.32kN≤325.29，滿足七.柱腳節(jié)點(diǎn)抗震驗(yàn)算1繞x軸抗彎最大承載力驗(yàn)算 繞x軸柱全塑性受彎承載力： Wp=3953712mm3 Mp=Wp×fy=3953712×235=929.12232kN·m 因?yàn)镹/Ny=813227/2542616.6=0.268742837>0.2,所以Mpc=1.25(1-N/Ny)Mp=849.284kN·m 繞x軸柱腳的極限受彎承載力： Mu,basej=fckBcl[((2l+hb)2+hb2)0.5-(2l+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,滿足2繞y軸抗彎最大承載力驗(yàn)算 繞y軸柱全塑性受彎承載力： Wp=3953712mm3 Mp=Wp×fy=3953712×235=929.12232kN·m 因?yàn)镹/Ny=813227/2542616.6=0.268742837>0.2,所以Mpc=1.25(1-N/Ny)Mp=849.284kN·m 繞y軸柱腳的極限受彎承載力：Mu,basej=fckBcl[((2l+hb)2+hb2)0.5-(2l+hb)]=20.1×299×4000×[((2×4000+1200)2+12002)0.5-(2×4000+1200)]=1873.425kN·m>=1.2Mpc=1.2×8.492842e+008=1019.141kN·m,滿足八.栓釘驗(yàn)算 栓釘生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T10433 栓釘抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：f=215N/mm2 栓釘強(qiáng)屈比：γ=1.67 沿Y向栓釘采用：M19×100 行向排列：120mm×9 列向排列：45°×2 沿X向栓釘采用：M19×100 行向排列：120mm×9 列向排列：45°×21沿Y向栓釘驗(yàn)算 承載力驗(yàn)算控制工況：組合工況1 控制內(nèi)力：N=(-813.227)kN，My=5.219kN·m，Vx=261.83kN 頂部箍筋處彎矩設(shè)計(jì)值：Myu=|16.37+0.21932×50|=27.336kN·m X向截面高度：hx=299mm X向翼緣厚度：tx=12mm 沿Y向一側(cè)栓釘承擔(dān)的翼緣軸力： Nf=27.336/(299-12)×103=95.247kN 單個(gè)栓釘受剪承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算： 栓釘釘桿面積： As=πd2/4=3.142×192/4=283.529mm2 Nvs1=0.43×As(Ec×fc)0.5 =0.43×283.529×(429000)0.5×10-3 =79.854kN Nvs2=0.7×As×f×γ=0.7×283.529×215×1.67×10-3=71.261kN Nvs=min(Nvs1，Nvs2)=71.261kN 沿Y向栓釘抗剪等效列數(shù)：Nr=∑cosα=2 沿Y向單根栓釘承受剪力： V=95.25/9/2=5.292kN≤71.26，滿足2沿X向栓釘驗(yàn)算 承載力驗(yàn)算控制工況：組合工況1 控制內(nèi)力：N=(-813.227)kN，Mx=0kN·m，Vy=0kN Y向頂部箍筋處彎矩設(shè)計(jì)值：Mxu=|0-0×50|=0kN·m Y向截面高度：hy=299mm Y向翼緣厚度：ty=12mm 沿X向一側(cè)栓釘承擔(dān)的翼緣軸力： Nfy=0/(299-12)×103=0kN 沿X向栓釘承受剪力為零，承載力滿足要求九.鋼筋驗(yàn)算1內(nèi)力計(jì)算 Y向承載力驗(yàn)算控制工況：組合工況1 控制內(nèi)力：My=5.219kN·m，Vx=261.83kN Y向柱腳底部彎矩設(shè)計(jì)值：Myd=|5.219+261.83×1.2|=319.42kN·m2承載力計(jì)算 外包混凝土X向長(zhǎng)度：X=580mm 外包混凝土Y向長(zhǎng)度：Y=580mm 實(shí)配鋼筋：4HRB400_20+10HRB400_20+10HRB400_20 單側(cè)角筋面積：Ac=628.319mm2 沿Y向中部筋面積：Amy=1570.796mm2 外包混凝土X向計(jì)算長(zhǎng)度：X0=580-30-20×0.5=540mm 構(gòu)造要求沿Y向配筋量：Aymin=0.002×X0×Y=626.4mm2 沿Y向單側(cè)實(shí)配面積：Asy=Ac+Amy=2199.115mm2≥Aymin=626.4，滿足要求 沿X向中部筋面積：Amx=1570.796mm2 外包混凝土Y向計(jì)算長(zhǎng)度：Y0=580-30-20×0.5=540mm 構(gòu)造要求沿X向配筋量：Axmin=0.002×Y0×X=626.4mm2 沿X向單側(cè)實(shí)配面積：Asx=Ac+Amx=2199.115mm2≥Axmin=626.4，滿足要求 沿Y向鋼筋中心間距：X00=500mm 角筋繞Y軸承載力：Mcy=Ac×Fyc×X0=628.319×360×540×10-6=122.145kN·m 中部筋繞Y軸承載力：Mmy=Amx×Fym×X0=1570.796×360×540×10-6=305.363kN·m 實(shí)配鋼筋繞繞Y軸承載力：Msy=Mcy+Mmy=122.145+305.363=427.508kN·m Msy≥|My|=319.42，滿足要求 沿X向鋼筋中心間距：Y00=500mm 角筋繞X軸承載力：Mcx=Ac×Fyc×Y0=628.319×360×540×10-6=122.145kN·m 中部筋繞X軸承載力：Mmx=Amx×Fym×Y0=1570.796×360×540×10-6=305.363kN·m 實(shí)配鋼筋繞X軸承載力：Msx=Mcx+Mmx=122.145+305.363=427.508kN·m Msx≥|Mx|=0，滿足要求“內(nèi)柱柱腳”節(jié)點(diǎn)計(jì)算書(shū)一.設(shè)計(jì)依據(jù)本工程按照如下規(guī)范、規(guī)程、設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)：1.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017)2.《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)3.《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)(2016年版)4.《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99-2015)5.《鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第三版)李星榮魏才昂秦斌主編6.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法》童根樹(shù)著7.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)(2015年版)二.計(jì)算軟件信息本工程計(jì)算軟件為鋼結(jié)構(gòu)軟件PKPM-STSV5計(jì)算日期為2023年4月8日18時(shí)12分2秒計(jì)算書(shū)中未標(biāo)注單位的數(shù)據(jù)，單位均為mm三.計(jì)算結(jié)果一覽類別驗(yàn)算項(xiàng)計(jì)算結(jié)果限值結(jié)論承載力驗(yàn)算側(cè)壁混凝土最大壓應(yīng)力EQ0.87N/mm\s\up3(2)EQ≤14.30N/mm\s\up3(2)滿足承載力驗(yàn)算栓釘抗剪承載力(參考)EQ48.54kNEQ≤50.53kN滿足混凝土配筋柱腳x向配筋EQ1140.40mm\s\up3(2)EQ≥971.62mm\s\up3(2)滿足混凝土配筋柱腳y向配筋EQ1140.40mm\s\up3(2)EQ≥971.62mm\s\up3(2)滿足混凝土配筋箍筋EQφ10@100--滿足柱腳極限承載力驗(yàn)算柱腳極限承載力EQ864.29kN·mEQ≥531.07kN·m滿足四.節(jié)點(diǎn)基本資料節(jié)點(diǎn)編號(hào)=44；柱截面尺寸：圓管299X16；材料：Q355；柱腳混凝土標(biāo)號(hào)：C30；柱腳底板鋼號(hào)：Q355；埋入深度：1.20m；柱腳底板尺寸：B×H×T=540×540×30；錨栓鋼號(hào)：Q355；錨栓直徑D=24；錨栓墊板尺寸：B×T=70×25；環(huán)向錨栓數(shù)量：4柱與底板采用對(duì)接焊縫連接；加勁肋與柱連接采用對(duì)接焊縫；埋入部分頂面加勁肋設(shè)置:T=16；栓釘直徑：16；栓釘長(zhǎng)度：65；單列側(cè)栓釘數(shù)：4個(gè)；豎向受力筋強(qiáng)度等級(jí)：HRB(F)400；箍筋強(qiáng)度等級(jí)：HRB(F)335；保護(hù)層厚度：250；實(shí)配鋼筋（埋入式柱腳已按極限承載力進(jìn)行調(diào)整)：橫向單側(cè)受力筋：3φ22；橫向單側(cè)架立筋：2φ16；豎向單側(cè)受力筋：3φ22；豎向單側(cè)架立筋：2φ16；頂部附加箍筋：3φ12@50；一般箍筋:φ10@100；五.計(jì)算結(jié)果1.栓釘抗剪承載力校核說(shuō)明：高鋼規(guī)已取消，結(jié)果僅供參考；栓釘抗剪承載力內(nèi)力設(shè)計(jì)值N=721.199kN,V=0.429kN,M栓釘直徑：16；栓釘長(zhǎng)度：65；單列側(cè)栓釘數(shù)：4個(gè)；單個(gè)栓釘?shù)目辜舫休d力:EQN\s(c,v)=min(0.43A\s\do4(s)\r(E\s\do4(c)f\s\do4(cc)),0.7A\s\do4(s)γf)EQ=min(0.43×201.06×\r(30000.00×14.30),0.7×201.06×1.67×235.00)EQ=50.53kN合力彎矩作用力臂（相對(duì)x軸為）：EQy\s\do4(max)=105.71各位置栓釘?shù)牧Ρ劭偤蜑椋篍QΣy\s\do4(sum)=44700.50單個(gè)栓釘承受剪力為：EQN\s\do4(F)=\f(M\s\do4(xy)×y\s\do4(max),2Σy\s\do4(sum))+\f(N,4)=3776730.00×105.71/(2×44700.50)+758729.00/4=194.17kNEQN\s\do4(V)=N\s\do4(F)/n\s\do4(v)=194169.00/4=48.54kNEQN\s\do4(V)＜N\s(c,v)，栓釘抗剪承載力滿足要求！2.側(cè)面混凝土承壓計(jì)算鋼標(biāo)算法：EQσ\s\do4(c)=(\f(2h\s\do4(0),d)+1)[1+\r(1+\f(1,(2h\s\do4(0)/d+1)\s\up4(2)))]\f(V,Dd)EQ=(\f(2×1001.53,897.00)+1)[1+\r(1+\f(1,(2×1001.53/897.00+1)\s\up4(2)))]\f(26548.80,299×897.00)EQ=0.87N/mm\s\up4(2)EQσ\s\do4(c)≤0.8f\s\do4(c)=14.30N/mm\s\up4(2)，側(cè)面混凝土承壓驗(yàn)算滿足要求！3.柱腳配筋校核（1）翼緣側(cè)配筋計(jì)算：高度方向拉延筋形心間距：EQh\s\do4(0)=697計(jì)算配筋為：EQA\s\do4(s)=\f(M\s\do4(x)+V\s\do4(y)×h,0.9f\s\do4(y)h\s\do4(0))=\x\le\ri(\f(23068200.00+23154.70×897.00,0.9×360.00×697))=194.12mm\s\up4(2)構(gòu)造配筋為：EQA\s\do4(min)=0.002b\s\do4(0)h\s\do4(0)=0.002×697×697=971.62mm\s\up4(2)（2）腹板側(cè)配筋計(jì)算：寬度方向拉延筋形心間距：EQb\s\do4(0)=697計(jì)算配筋為：EQA\s\do4(s)=\f(M\s\do4(y)+V\s\do4(x)×h,0.9f\s\do4(y)b\s\do4(0))=\x\le\ri(\f(13285400.00+13050.60×897.00,0.9×360.00×697))=110.67mm\s\up4(2)構(gòu)造配筋為：EQA\s\do4(min)=0.002b\s\do4(0)h\s\do4(0)=0.002×697×697=971.62mm\s\up4(2)（3）實(shí)配鋼筋（埋入式柱腳已按極限承載力進(jìn)行調(diào)整)：橫向單側(cè)受力筋：3φ22；橫向單側(cè)架立筋：2φ16；豎向單側(cè)受力筋：3φ22；豎向單側(cè)架立筋：2φ16；頂部附加箍筋：3φ12@50；一般箍筋:φ10@100；4.柱腳極限承載力驗(yàn)算結(jié)果連接系數(shù)：EQη\s\do4(j)=1.20柱腳最大軸力和軸向屈服承載力的比值0.10圓管柱：EQN/N\s\do4(y)≤0.2圓管柱截面全塑性受彎承載力：EQW\s\do4(p)=1282.79cm\s\up4(3)EQM\s\do4(p)=W\s\do4(p)×f\s\do4(y)=1282790.00×345.00=442.56kN·m取EQM\s\do4(pc)=M\s\do4(p)=442.56kN·m圓管柱腳連接的極限受彎承載力：EQM\s\do4(u)=f\s\do4(ck)b\s\do4(c)l{\r((2l+h\s\do4(B))\s\up4(2)+h\s\do4(B)\s\up4(2))-(2l+h\s\do4(B))}EQ=20.10×299×1200.00×{\r((2×1200.00+897.00)\s\up4(2)+897.00\s\up4(2))-(2×1200.00+897.00)}EQ=864.29kN·mEQM\s\do4(u)＞η\s\do4(j)M\s\do4(pc)=531.07kN·m，滿足要求！“裙房柱腳”節(jié)點(diǎn)計(jì)算書(shū)一.設(shè)計(jì)依據(jù)本工程按照如下規(guī)范、規(guī)程、設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)：1.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017)2.《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)3.《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)(2016年版)4.《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99-2015)5.《鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第三版)李星榮魏才昂秦斌主編6.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法》童根樹(shù)著7.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)(2015年版)二.計(jì)算軟件信息本工程計(jì)算軟件為鋼結(jié)構(gòu)軟件PKPM-STSV5計(jì)算日期為2023年4月8日18時(shí)3分23秒計(jì)算書(shū)中未標(biāo)注單位的數(shù)據(jù)，單位均為mm三.計(jì)算結(jié)果一覽類別驗(yàn)算項(xiàng)計(jì)算結(jié)果限值結(jié)論承載力驗(yàn)算側(cè)壁混凝土最大壓應(yīng)力EQ1.06N/mm\s\up3(2)EQ≤9.60N/mm\s\up3(2)滿足承載力驗(yàn)算栓釘抗剪承載力(參考)EQ32.61kNEQ≤42.78kN滿足混凝土配筋柱腳x向配筋EQ1140.40mm\s\up3(2)EQ≥971.62mm\s\up3(2)滿足混凝土配筋柱腳y向配筋EQ1140.40mm\s\up3(2)EQ≥971.62mm\s\up3(2)滿足混凝土配筋箍筋EQφ10@100--滿足柱腳極限承載力驗(yàn)算柱腳極限承載力EQ709.61kN·mEQ≥409.45kN·m滿足四.節(jié)點(diǎn)基本資料柱截面尺寸：圓管299X12；材料：Q355；柱腳混凝土標(biāo)號(hào)：C30；柱腳底板鋼號(hào)：Q355；埋入深度：1.20m；柱腳底板尺寸：B×H×T=540×540×30；錨栓鋼號(hào)：Q355；錨栓直徑D=24；錨栓墊板尺寸：B×T=70×14；環(huán)向錨栓數(shù)量：4柱與底板采用對(duì)接焊縫連接；加勁肋與柱連接采用對(duì)接焊縫；埋入部分頂面加勁肋設(shè)置:T=13；栓釘直徑：16；栓釘長(zhǎng)度：65；單列側(cè)栓釘數(shù)：4個(gè)；豎向受力筋強(qiáng)度等級(jí)：HRB(F)400；箍筋強(qiáng)度等級(jí)：HRB(F)335；保護(hù)層厚度：250；實(shí)配鋼筋（埋入式柱腳已按極限承載力進(jìn)行調(diào)整)：橫向單側(cè)受力筋：3φ22；橫向單側(cè)架立筋：2φ16；豎向單側(cè)受力筋：3φ22；豎向單側(cè)架立筋：2φ16；頂部附加箍筋：3φ12@50；一般箍筋:φ10@100；五.計(jì)算結(jié)果1.栓釘抗剪承載力校核說(shuō)明：高鋼規(guī)已取消，結(jié)果僅供參考；栓釘抗剪承載力內(nèi)力設(shè)計(jì)值：N=351.958kN,V=11.028kN,M栓釘直徑：16；栓釘長(zhǎng)度：65；單列側(cè)栓釘數(shù)：4個(gè)；單個(gè)栓釘?shù)目辜舫休d力:EQN\s(c,v)=min(0.43A\s\do4(s)\r(E\s\do4(c)f\s\do4(cc)),0.7A\s\do4(s)γf)EQ=min(0.43×201.06×\r(25500.00×9.60),0.7×201.06×1.67×235.00)EQ=42.78kN合力彎矩作用力臂（相對(duì)x軸為）：EQy\s\do4(max)=105.71各位置栓釘?shù)牧Ρ劭偤蜑椋篍QΣy\s\do4(sum)=44700.50單個(gè)栓釘承受剪力為：EQN\s\do4(F)=\f(M\s\do4(xy)×y\s\do4(max),2Σy\s\do4(sum))+\f(N,4)=17900900.00×105.71/(2×44700.50)+337571.00/4=130.45kNEQN\s\do4(V)=N\s\do4(F)/n\s\do4(v)=130450.00/4=32.61kNEQN\s\do4(V)＜N\s(c,v)，栓釘抗剪承載力滿足要求！2.側(cè)面混凝土承壓計(jì)算鋼標(biāo)算法：EQσ\s\do4(c)=(\f(2h\s\do4(0),d)+1)[1+\r(1+\f(1,(2h\s\do4(0)/d+1)\s\up4(2)))]\f(V,Dd)EQ=(\f(2×1730.32,897.00)+1)[1+\r(1+\f(1,(2×1730.32/897.00+1)\s\up4(2)))]\f(22510.47,299×897.00)EQ=1.06N/mm\s\up4(2)EQσ\s\do4(c)≤0.8f\s\do4(c)=9.60N/mm\s\up4(2)，側(cè)面混凝土承壓驗(yàn)算滿足要求！3.柱腳配筋校核（1）翼緣側(cè)配筋計(jì)算：高度方向拉延筋形心間距：EQh\s\do4(0)=697計(jì)算配筋為：EQA\s\do4(s)=\f(M\s\do4(x)+V\s\do4(y)×h,0.9f\s\do4(y)h\s\do4(0))=\x\le\ri(\f(22310600.00+9788.28×897.00,0.9×360.00×697))=137.67mm\s\up4(2)構(gòu)造配筋為：