十六、柱脚节点设计.docx

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1、十六、柱脚节点设计底板(250X300X8X12)双螺母垫板1、A柱柱脚A柱脚详图290340B柱脚详图C柱脚详图图 15-1(1) A柱内力组合N = 120.5KNV = 18.35KN铰接柱脚底板尺寸定为：长度L=290哑，宽度B=340mm(见图15-1),N120.5 x 103=1.22 N / mm 2 f = 10N / mm 2ccbc LB 290 X 340满足(2)柱脚底板厚度的确定:对悬臂板对三边支承板6x Xb a22 c 1f16 x x 1.22 x 202，2一=L= 2.7 mm205bja2 = 166/218 = 0.76，查钢结构课本表5.8得p 2

2、= 0.089tKM. _ 16xpxa2 _ |6x0.089x 1.22x 218 12 3/ T 广=f f c 2 =、：205= . mm底板厚度采用t = 20mm(3)底板与柱子下端的连接焊缝强度验算：采用无加劲肋连接，沿工字形截面柱的周边采用角焊缝连接，hf= 8mm字形翼缘端部绕转部分焊缝忽略不计。沿柱截面周边的角焊缝总的有效截面面积：。并对工A = (0.7 x 8 x 218 + 0.7 x 8 x 296 x 2) x 2 = 9072mm 2A 卬=0.7 x 8 x 218 x 2 = 2441.6mm 2b =N = 120.5x 103 = 13.3N/mm2

3、p fw = 1.22x 160 = 195.2N/mm2Nc A 9072f fV18.35 x 103A= 2441 & = 7.5N/mm2 f w = 160N /mm2ewW=，牛)2 + (T )2V P vf满足焊缝强度要求。bfs13.3 一一一 =，(122)2 + 7.52 = 13.2N/mm2 18.35KN满足2、B 柱柱脚(250X300X8X12)IN = 179.94KN(1) B柱内力组合|V = 0 KN铰接柱脚底板尺寸定为：长度L=250哑，宽度B=340哑(见图15-1)N 179.94 x103b = = 250340 = 2.12N / mm2 f

4、= 10N / mm2 满足cc(2)柱脚底板厚度的确定:对悬臂板6Mt N i max1对三边支承板16x xb a22 c 1f16 x x 2.12 x 202=2= 3.52mm205bja2 = 166/218 = 0.76，查钢结构课本表5.8得p 2 = 0.0896M _ i6 xp b a2 _ i6 x 0.089 x 2.12x 2182/：f = ：L = V底板厚度采用t = 20mm(3)底板与柱子下端的连接焊缝强度验算：采用无加劲肋连接，沿工字形截面柱的周边采用角焊缝连接，hf= 8mm。b a 2c2-205=16.2mm并对工字形翼缘端部绕转部分焊缝忽略不计。

5、沿柱截面周边的角焊缝总的有效截面面积:A = (0.7 x 8 x 218 + 0.7 x 8 x 296 x 2) x 2 = 9072mm 2A 卬=0.7 x 8 x 218 x 2 = 2441.6mm 2N179 一 94 x 103bN = = 一9O7_ = 19.8N/mm2 p f = 1.22 x 160 = 195.2N/mm2ewt = = 2441 & - 0 N / mm 2 fw - 160 N / mm 2ewWb = ：(M)2 + (t )2 =：(竺)2 + 0.152 = 16.3 N / mm 2 fw = 160 N / mm 2fs t p v 1

6、.22f满足焊缝强度要求。(4)在铰接柱脚中，锚栓不用以承受柱脚底部的水平剪力。该柱为摇摆柱，脚底部的 无水平剪力，若存在剪力，由柱脚底板与其下部的混凝土或水泥砂浆之间的摩擦力 来抵抗。3、C 柱柱脚(300X300X8X12)(1)A柱内力组合N = 120.76KNV = 19.07 KN铰接柱脚底板尺寸定为：长度L=340哑，宽度B=340mm(见图15-1)N 120.76 x 103 bc LB 340 x 340=1.04N / mm2 f = 10N / mm2 满足cc(2)柱脚底板厚度的确定:对悬臂板6Mt N i max1 6 x x b a2，2 c 1f1 “6 x x

7、 1.04 x 202=T2= 2.47mm205对三边支承板ba2 = 166/268 = 0.62，查钢结构课本表5.8得p 2 = 0.0746t6M 曲呢 _ 16 xa2 _ 16 x 0.0746 x 1.04 x 218 10 4/ ： f 皿=t 一厂 = t205= . mm底板厚度采用t = 20mm(3)底板与柱子下端的连接焊缝强度验算：采用无加劲肋连接，沿工字形截面柱的周边采用角焊缝连接。并对工字形翼缘端部绕转部分焊缝忽略不计。沿柱截面周边的角焊缝总的有效截面面积：A = (0.7 x 8 x 268 + 0.7 x 8 x 296 x 2) x 2 = 9632mm

8、2A w = 0.7 x 8 x 268 x 2 = 3001.6mm2N 120.76 x 103b = =9632= 12.54N/mm2 。fw = 1.22 x 160 = 195.2N/mm2ew=19.07 x 103 = 6.35N / mm 2 fw = 160 N / mm 23001.6fAewWbfs(Ne- )2 + (T )2 = .(12：54)2 + 6.352 = 12.1N / mm 2 19.07KN 满足注：A、B、C柱钗接柱脚的锚栓仅作安装过程的固定之用，锚栓直径定为20皿。 柱底板锚栓孔径为24皿；锚栓垫板的锚栓孔径为24皿，其厚度取与底板厚度相同。4

9、、D柱柱脚(600X300X8X12)4311D柱设为整体式柱脚，计算如下：(1) 柱脚底板计算(见图15-2)两组内力：IN = 502.42KNIN = 224.67KNM1 = 65.27KN .mM 2 = 188.32KN .m按照规范取内力组合中轴力N最大的一组来验算。 底面截面特征：A=45X126=5670cm245 x 1262W= 119070cm 3钢筋混凝土基础为C20，查规范得混凝土抗压强度fc = 9.6N /mm2。底板对基础顶面的压应力u _N1 I叫50242x103 义 65.27x106 max _ 才 W1 _ 5670x10211907（X103=0.

10、886+ 0.548= 1.434N / mmu = 0.886- 0.548= 0.338N / mm2min底板计算弯距按不同区格中的最大者采用:对悬臂板M = - xu a 2 = - x 1.434 x 802 = 4588.8N.mm 1 212对四边支承板348 24bja2 =250 = 1.30，查钢结构课本表5.7得a 2 = 0.0726，M2 =au a22 = 0.0726 x 1.364 x 2502 = 6189.2N.mm对三边支承板b3 /a3= 225/300 = 0.75，查钢结构课本表 5.8 得 p 3 = 0.0885M3 = P3u a32 = 0.

11、0885 x 1.147 x 3002 = 9135.9N.mmt = M =.UM = 16.4mmf 205底板厚度采用t = 20mm（2）靴梁计算靴梁截面：靴梁承受底板区域内的基础反力剪力 v = 1.434 +1.147 x 225 x 330 = 95819.6NI 2 J弯矩M =33033021.434 x+1.147 xI 36 Jx 225 = 16396256.3N.mm靴梁采用-250X12。6 M 6 x 16396256.3u = 131.2 N / mm 2 f = 215 N / mm 2th 212 x 25021.5V 1.5 x 95819.6t = =

12、-_250 = 47.9N / mm2 f = 125N / mm2底板与靴梁的连接焊缝强度验算：采用h = 8mmlw = 330 -10 = 320mm （共有两条焊缝）95819.6 ,-，=26.7N / mm2 f W = 160N / mm2.f w 柱肢与悬挑靴梁的连接焊缝强度验算:米用h = 8mmlw = 250 -10 = 240mm (共有两条焊缝)6MC =M0.7nhflw 26 x 16396256.30.7 x 2 x 8 x 2402=152.5 N / mm 295819.6 ng =35.6 N / mm 2：152.5 一 一 一 一一)2 + 35.62

13、 = 130N /mm2 f w = 160N /mm20.7 叫、0.7 x 2 x 8 x 240；(m)2 + (t )2 = (:七 v V 1.22满足要求图15-3底板加劲肋的计算简图(q = 1.364 x 80 +=279.6N / mm(3)底板加劲肋的计算(见图15-3)R = 279.6 x 竺=46413.6N 12M = 1 x 279.6 x 3242 = 3852328.8N.mm8 加劲1采用-250X12,6M6 x 3852328.8b = 30.8N / mm2 f = 215N / mm2th 212 x 25021.5V 1.5 x 46413.6t

14、= = 12_250 = 23.2N/mm2 f = 125N/mm2加劲肋与靴梁的连接焊缝强度验算：加劲1与靴梁连接的内侧焊缝不易施焊，故在计算 仅考虑一条焊缝。米用h = 8mm=250 -10 = 240mm46413.6=34.5N / mm2 f w = 160N / mm2T0.7 hl0.7 x 8 x 240底板加劲肋2的计算：q = 0.841 x 225 = 189.2N / mmRa = 189.2 x V = 56767.5NM = 1 x 189.2 x 2252 = 1197281.3N .mm 8加劲肋采用-250X225X126Mb =th26 x 119728

15、1.312 x 2502=9.6N / mm2 f = 215N / mm21.5VT =th1.5 x 56767.512 x 250=28.4N / mm2 =125 N / mm 2加劲肋与靴梁的连接焊缝强度验算:采用 七=8mmJ = 250 -10 = 240mm （共有两条焊缝）t =56767.5= 21.1N/mm2 414mm2 e5、E 柱柱脚（600X300X8X12）E柱设为整体式柱脚，计算如下：（1） 柱脚底板计算（见图15-2）两组内力：N = 388.36KN| N = 210.99 KNM =216.59 KN .m|M = 439.09KN .m1V 2按照规

16、范取内力组合中轴力N最大的一组来验算。底面截面特征：A=45X126=5670cm245 x 1262W= 119070cm 36钢筋混凝土基础为C20，查规范得混凝土抗压强度fc = 10N / mm2。底板对基础顶面的压应力=0.685+1.819= 2.504N / mm2。=N+竺=38&36x103 + 216.59x106 max AW5670x10211907(X103。=0.685-1.819= -1.134N / mm2min底板计算弯距按不同区格中的最大者采用:对悬臂板M = - XQ a 2 = - X 2.504 x 802 = 8012.8N.mm 1 212 对四边

17、支承板ba2 = 324/250 = 1.30，查钢结构课本表5.7得侦2 = 0.0726，M2 =g a22 = 0.0726 x 2.273 x 2502 = 10910.4N.mm对三边支承板b3/a3 = 225/300 = 0.75，查钢结构课本表 5.8 得 p 3 = 0.0885M3 = PQ a； = 0.0885 x 1.551x 3002 = 12353.7N.mm,6M：6 x5456 4 ,t = ,max = ，= 12.6mmf 205底板厚度采用t = 20mm(2)靴梁计算靴梁截面：靴梁承受底板区域内的基础反力剪力 v = f 2.504 , L551) 乂

18、 225 x 330 = 150541.9NI 2 J弯矩 M =3302 ill 3302)2.504 x+1.551 x36IQu Jx 225 = 26785316.3N .mm靴梁采用-300X12。6 M 6 x 26785316.3=148.8N/mm2 f = 215N/mm2Qth 212 x 30021.5V 1.5 x 150541.9t = = 12_300 =62.7N / mm2 f = 125N / mm2底板与靴梁的连接焊缝强度验算:米用h = 8mm七=330 -10 = 320mm （共有两条焊缝）150541.9=42.0N / mm2 f W = 160N

19、 / mm2.f w 柱肢与悬挑靴梁的连接焊缝强度验算:米用h = 8mmlw = 300 -10 = 290mm (共有两条焊缝)6Mc =M0.7nhflw 26 x 26785316.30.7 x 2 x 8 x 2902=170.6 N / mm 2150541.9 =46.3 N / mm 20.7 叫、0.7 x 2 x 8 x 290,(M )2 + (T )2 =.(.P f v V 1.22满足要求(3)底板加劲肋的计算(见图15-5) 170.6)2 + 46.32 = 147.3N / mm2 fw = 160N / mm2(q = 2.504 x 80 +=513.3N

20、 / mm图15-5底板加劲肋的计算简图R = 513.3 x 竺=85207.8N 12M = 1 x 513.3 x 3242 = 7072247.4N.mm8加劲1米用-300X 12,6M6 x 7072247.4c = 39.3N / mm2 f = 215N / mm2th 212 x 30021.5V 1.5 x 85207.8t = = 12_300 = 35.5N/mm2 f = 125N /mm2加劲肋与靴梁的连接焊缝强度验算：加劲1与靴梁连接的内侧焊缝不易施焊，故在计算 仅考虑一条焊缝。米用h = 8mm=300 -10 = 290mm85207.8T0.7hw0.7 x

21、 8 x 290底板加劲肋2的计算：=52.5N / mm2 f w = 160N / mm2q = 0.684 x 225 = 153.9N / mmRa = 153.9 x 罕=46170NM = - x 153.9 x 2252 = 973898.4N .mm 8加劲肋采用-300X225X126Mth26 x 973898.412 x 3002=5.4N/mm2 f = 215N/mm21.5Vth1.5 x 4617012 x 300=19.2N / mm2 fV=125 N / mm 2加劲肋与靴梁的连接焊缝强度验算：采用hf = 8mmJ = 300 -10 = 290mm （共有两条焊缝）V0.7 nh461700.7 x 2 x 8 x 290=14.2N / mm2 f w=160 N / mm 2（4）锚栓的计算 计算锚栓的内力:N = 210.99 KNM = -439.09KN .m 2底板对基础顶面的压应力（见图15-6）b =N+M2 1335.6mm2e