“外柱柱脚”节点计算书.docx
“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：299×12,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：L×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=215Nmm2栓钉强屈比：=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÷l0HRB400C20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(kNnQ)My(kNm)组合工况-813.227261.83三.验算结果一览0.00.05.219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LN=(-813.227)kN；底板面积：A=L×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：c=813.227/4900×10=1.6596Nmm2<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LN=(-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=929.12232kNm因为NNy=813227/2542616.6=0.268742837>0.2,所以Mpc=1.25(1-N/Ny)Mp=849.284kNm绕X轴柱脚的极限受弯承载力：Mu,basej=fckBcl(21+hb)2+hb2)0.5-(21+hb)=20.1×209.3×4000×(2×4000+1200)2+12002)0.5-(2×4000+1200)=l311.398kNm>=1.2Mpc=1.2×8.492842e+008=1019.141kNm,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=929.12232kNm因为NNy=813227/2542616.6=0.268742837>0.2,所以Mpc=1.25(1-NNy)Mp=849.284kNm绕y轴柱脚的极限受弯承载力：Mu,basej=fckBcll(21+hb)2+hb2)0.5-(21+hb)=20.1×299×4000×(2×4000+1200)2+12002)0.5-(2×4000+1200)=1873.425kNm>=1.2Mpc=1.2×8.492842e+008=1019.141kNm,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=215Nmm2栓钉强屈比：=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=5.219kNm,Vx=261.83kN顶部箍筋处弯矩设计值：Myu=16.37+0.21932×50=27.336kNmX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=d24=3.142×192/4=283.529mm2Nvsl=0.43×As(Ec×fc)0.5=0.43×283.529×(429000)0.5×10-3=79.854kNNvs2=0.7×As×f×=0.7×283.529×215×1.67×10-3=71.261kNNvs=min(Nvsl,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=95.2592=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=0kNmY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=5.219kNm,Vx=261.83kNY向柱脚底部弯矩设计值：Myd=5.219+261.83×1.2=319.42kNm2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+l0HRB400_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=2199.115mm2Aymin=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=122.145kNm中部筋绕Y轴承载力：Mmy=Amx×Fym×XO=1570.796×360×540×10-6=305.363kNm实配钢筋绕绕Y轴承载力：MSy=MCy+Mmy=I22.145+305.363=427.508kNmMsy>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=122.145kNm中部筋绕X轴承载力：Mmx=Amx×Fym×YO=1570.796×360×540×10-6=305.363kNm实配钢筋绕X轴承载力：Msx=Mcx+Mmx=122.145+305.363=427.508kNmMsx>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,计算结果一览类别验算项计算结果限值结论承载力验算侧壁混凝土最大压应力O.87Nnm2W14.30Nmm2满足栓钉抗剪承载力（参考）48.54kNW50.53kN满足混凝土配筋柱脚X向配筋1140.4OnmI22971.62mm2满足柱脚y向配筋1140.4Omm2N971.62mm2满足箍筋力()100满足柱脚极限承载力验算柱脚极限承载力864.29kNm2531.07kNm满足四.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
