200x200x12柱脚计算书.docx

“箱形柱外露刚接”节点计算书一.节点基本资料设计依据:建筑抗震设计规范GB500112010(2016版)刑结构连接节点设计手册第四版节点类型为：箱形柱外露刚接柱豉面：BOX-2O0×12,材料：Q345柱全截面与底板采用对接焊继.焊健等级为：二级,采用引强板:底板尺寸：1.*B=HOrrn×410am.厚：T=20InB锚栓信息：个数：8采用锚栓：双端用炸板锚松库Q3I5-M24方形懒栓垫板尺寸(Inn)：BT70×20底板下混凝土采用C30节点前视图如下：节点下视图如下:二.内力信息设计内力：组合工况内力设计伯工况Nz(kN)Vx(kN)Vy(kN)Mx(kNm)My(kNm)抗震组合工况1-320.013.014020.020.0是三.验算结果一览般算项数值限值结果底板卜混凝土双人压应力(MPa)4.61最大16.8潮足底板厚度(mm)20.0最小20.O满足镐栓拉力(kN)1.70最大63.5满足板件宽厚比15.8域大18.0满足板件剪应力(MPa)30.0最大125满足焊缱剪应力(MPa)26.0最大160满足焊脚高度(Inm)7.00最小6.OO满足板件宽厚比15.8最大18.0满足板件剪应力(MPa)30.0最大125满足焊罐剪应力(MPa)26.0最大160满足焊脚高度(mm)7.00最小6.OO满足锚栓谛囿氏度Ona)720最小600满足最大正应力(MPa)39.1最大400满足y轴剪应力(MPa)22.5最大233满足X轴剪应力(MP20.9呆大233满足I综合应力(MPG13.9最大267满足I焊脚高度(mm)8.00最小6.00满足四.底板下混凝土局部承压验算控制工况：组合工况1.NH320)kN(受压)：M,=20kNm：M,-20kNm1 .按单向公式双向叠加计算1.1 单独X向偏压下计解偏心距;O=20320×10,=62.5mm底板计尊方向长度：1.,=440Im底板垂直计算方向长度：B.-140rrm锚怆在计算方向离底板边缘距离：d=50mm1=1.6=4406=73.333me2=1.,6+d3=4406+503=90rane<et=73.333,故底板下混凝土全部受压，受压区长度Xn=1.尸MOfr1.n。.=N(1.+6*<1.)1.B.=320×(116×62.510)440440×103=3.062N11m2锚栓群承受的拉力：T.-0单个锚栓承受的最大拉力：NX=O1.2 单独丫向偏压下计豫偏心距：e=20320×10=62.5mm底板计豫方向长度：1.-440三底板垂直计算方向长度：B,=44Omm锚性在计算方向离底板边缘距离；d=50mme=1.6=4406=73,3330e1=1.6+d3M406J503=90me<e,=73.333,故底板下混凝土全部受压，受压区长度X,.=1.,MW«ma.1=N(1.+6*e1.,)1.,B,=320×(116×62.5/440)/440/440×10j=3.062Wnm'信检群承受的拉力：T.-0单个锚栓承受的最大拉力：N,“=01.3 应力合成底板卜混凝土压应力:。产。“+。.,=6.123NZna2锚栓群承受的总拉力：T.=T.,-0kN单个锚栓承受的M大拉力:N=N,.+N,.=OkN2按双向偏压进行1»计算双向偏压时,底板下混凝土压应力：。尸4.609N三m;双向偏出时.懒栓群承受的总拽力:T,-1.702kN双向1.JEHj,单个锦栓承受的最大拉力:”,=1.702kN双向偏压时，底板混凝土应力分布和锚枪拉力如下图混凝土应力和锚栓拉力分布图(MPa)凝土抗压强度设计值:f.-14.3Nmn为地趣组合工况，取Yn=O.85底板下混凝土城大受拉应力：。,F.609N三nf./.=14.3/0.85=16.821.Nm满足五.底板验算1混凄土反力作用下面所B1.区格分布穹矩计算豉面所M区格按四边支承板计算.，的安全取区格G人混凝土压应力控制工况：组合工况1,最大混凝土压应力：。产2.33N三11(已抗艇调整)长边氏度：a1=H-T1=18SInB一边长度:Ib=B-T.=188m分布穹矩：M.,w=0.018×2.33×188×188X1.O'=3,953kN2Ii凝土反力作用下边角区格分布穹矩计算边用区格按两边支承板计算,偏安全取区格最大混凝土压应力控M工况：组合工况1,以大混凝土压应力；%=3J57Nf11m“已抗震调整Y向加劲肋到底板边缘长度：a=0.5×44O-(2-1.)×192=124HnX向加劲肋到底板边缘长度:b-0.5×410-(21)X192-124an跄度：=(I247+124s)t5=175.36211m区格不规则，按等面积等跨度折能悬挑长度；b=87.59mm分布弯矩：3=0.0599×3.457×175.362×175.362×10'=6.37kN3混士反力作用下X向加劲肋间区格分布穹炬计算X向加劲肋间区格按三边支承板计算，保安全取区格最大混凝土压应力控制工况；组合工况1,以大混凝土压应力：%=2.333N/M“己抗震调整跨度ta=19211n悬挑长度，bi=0.SX(44-200*12>=126Hn分布弯矩:Mr,=0.0818X2.333X192X192×10,=7.032kNm4海土反力作用下丫向加劲的间区格分布穹炬计算Y向加劲肋间区格按三边支承板it算，偏安全取区格加大混凝上压应力控制工况：组合工况1，最大混凝土压应力：。,=2.803Wmm(已抗震调整)跄度：=192mm悬挑长度:h=0.5×M40-200-12)=126tun分布穹矩：U<=0.0818×2.803×192×192×10'=8.447kNin5管栓拉力作用下角部区格分布考矩计算角部区格按两边支承板计算控制工况:组合工况1,锚栓拉力:Nu=1.277d(己抗震调整锚性中心到X向加劲肋距离：1.=0.5×440-(2-1)×192-0.5X8-50=7OaIn1”对应的受力长度：1.-70*min1050.5×(440200),70+0.5X24=55mm锚栓中心到Y向加劲肋距离：1h0.5X14(H2-1)X192-0.5X8-50=70InDIQ对应的受力长度：1.z=74nin105-0.5×(440-200).70÷0.5×2J=55mm穹地分布系数：,=70×70/(55×70+70X55)=0.636分布弯矩：M,÷N,-1276.709X0.636×10,-0.812kN6检拉力作用下X向加劲肋间区格分布弯短计算X向加劲肋间区格按三边支承板计算区格内无锚栓或锚栓不受力，取分布弯矩：R.-OkN7储栓拉力作用下丫向加劲肋间区格分布弯矩计算V向加劲肋间区格按三边支承板计算区格内无锚检或锚检不受力，取分布弯矩：Hj=OkN8聂求的小底板厚度计算综上,底板各区格最大分布弯矩值为：M.-S.447kN受力要求最小板双：Un=(6*f)*s=(6×8.447295×10'),'=13.108mn20mn.满足一般要求损小板J%t.=20mn20mn,满足柱截面要求最小板庠：t-1211m20mm.满足六.锚栓承载力殴算控制工况：组合工况1.Nt=(-320)kN(受压)：M,=20kNm：M.-20kNm偌性最大拉力：N.=1.702kN(参混凝土承我力聆W)锚性的拉力限值为：N.=63.151.kN锚栓承受的破火拉力为：N,=1.702kN63.451kN,满足七.柱对接焊缝验算柱豉面与底板我用全对接惮缝，强度满足饕求八.X向加劲肋骚算加劲肋外伸长度:1.1=106IIin加劲肋间反力区长度:1-minS.5X192.105)=96m加劲肋外反力区长度：1.,=min0.5X440-192X(2-1),105)=105ran反力区面积：5.=(96+105)×105×10=211.05cm21 X向加劲助板件好控制工况：组合工况1，混凝士乐应力：O.-2.8"N三(已抗震调整)计算区域混凝土反力:R=2.847X211.05/10=60.077kN控阿工况：组合工况1,承担锚拴反力：R=I.277kN(已抗优调整板件脸律控制剪力：V.=max(E.F.)=60.077kN计竟宽度收为上切边到角点距离：b,-126.717三板件宽皿比限值：18X(235/235)=18板件宽厚比:brtr=126.717/8=15.8418,满足扣除切角加劲肋寓度：h,=270-20=250mm一件剪应力:,=V.hrt,-60.077X107(250X8)-30.038Mpn125Nmm,满足2 X向加劲肋号m焊缝骁口控制剪力和控制工况I可板件验算，V,=60.077kN珀焊缱有效焊脚高度：h,=0.7×7=4.9mm角焯筵计算长度：1.-h,2h,2502×7-23611m角焊缝剪应力：r.=Vr(2*0.7*h,*1.)=60.077X107(2X1.9×236)=25.976Nmi160N三n2,满足九.Y向加劲肋验算加劲肋外伸长度：1.=106m加劲肋间反力区长度：1.=min(0.5X192,105)=96mm加劲肋外反力区长度：1.,=min(0.5X440192×(2-1>.105)=10511三反力区面积：Sr=(96+105)X105X101.=211.05cm31.Y向加劲助板件睑算控制工况：加合工况1,混凝上压应力：。)2.816Wnmy已抗徭调整)计算区域混凝土反力，F.846X211.05/10-60.074kN控制工况：组合工况1.承担筛检反力：F.=1.277kN(已抗段调整)板件验算控制剪力:Vr=三ax(F.F.)=60.074kN计蚌宽度取为上切边到角点距离：b,=126.717Bm板件宽厚比限值：18X(235235)=18一件宽厚比:brtr=1.26.717/8=15.8418,满足扣除切角加劲肋高度：h,=270-20=25011m板件剪应力：,=V,h.t,=60.074X107(250X8)=30.037MPaWI25WI满足2Y向加劲助饵曲算焊缝的铝控制中J力和控制工况同短件验算，"=6O.O74k.X角焊缝有效焊脚高度：h.=0.7X7M.9mm角焊缝计算长用Uh,-2hf=250-2X7=23611n角焯域剪应力：.=Vr(20.7*h,*1.)=60.074X107(2×4.9X236)=25.975Nmm160N三m2,满足十.锚栓锚固长度殴算锚栓锚固长度最小值1.,=25×d=25×24600mm锚性锚固长度1.=720600mm,满足要求。十一.抗剪键验算取抗剪键承载力抗震调整系数Y“=0.751正应力“算控制工况：合工况1,Nt=(320)kN()1.V,=13kN：V,二14kN根据高层民用钢结构技术规程&6.2*4*,由抗剪键承受全»翦力抗剪键X向剪力:Y-=V1.=13kN抗剪键丫向剪力：YW=VR4kN抗剪健X向弯矩:M,V,×hi-14×50×10,-0.7kN抗剪讹丫向弯矩：M,.=V,Xh4=13X50X10=0.65kNm计算Y：T.=1.05,-1.05验算强度：o1=0.7/32.853/1.05×10-(0.65)/32.853/1.05X101.449N三!oF.7/32.853/1.05X10,+(0.65)/32.853/1.05×10-39.135N三m2a,=-0.7/32.853/1.05X103-(0.65)/32.853/1.05X10,=(-39.135)Nmm;0<=-0.7/32.853/1.05×10s+(0.65)/32.853/1.05×10,=(-1.449)N11b*。“39.135Nm300/0.75=400Nnt.湎足2 y轴剪应力险等控制工况同正应力验算.y轴剪力计算参上T=MX21.125/1/131.414×10=22.5O5N三m-T产22.505Nm175/0.75=233.333Wttu,满足3 X轴剪应力险第控制工况同正应力验算,X轴胤力计算参上=13×21.1251.131.4P1×10=20.898N,z三m2=20.898Nmn175/0.75=233.333N11tn湎足十二.抗剪链角焊缝验算焊缱群分布和尺寸如卜图所示:口向焊缱焊脚高度：1尸8ma有效高度：h,=56mn1角饵Ift强度险算控制工况：f1.合工况1,N1=(-320)kN；V,=13kN：V,=HkN：以下计算将节点内力换算至理缝群坐标系焊缝受力：N=OkN:V.=13kN;V,=14kNs=0.7kNm：=C.65kNm1.T=OkNin为地熊组合工况,取连接片健Yu=075未直接承受动力荷竣,取正面为焊缝强度设计值刑大系数=i.22有效面积；A=17.92cm2形心到左下角距离:C.=48an；C,=48ton对形心惯性矩：I,=541.955cm'：I,-541.955cm,对形心裁面抵抗矩：,=112.907cm'；W产112.907cm'VX作用下：t、产。=V'>A=1317.92×10=7.254MPaVy作用下：、产。IV=WR=I4/17.92X10=7.813MPa平面内综合应力j=min(o|,：o,)1.1÷max(,|):''=Kmin(7.254,17.8131)/1.22i+三a(7.254,7.813i)j=9.818MPa绕丫轴弯矩下：o*=M*C,I1.0.65X48541.955X10'-5.757MPa绕X轴弯矩下:o1.t,=M,*C,.=O.7×48541.955×101=6.2MPa地点平面外正应力：O1.=o三+0fc=62+5,7571=11.957MPa地点破大媒合应力：o.4(o.)i*o,ft,=(1.1.957/1.22)-9.818f=13.872MPaW200/0.75=266.667N/mm.泄足2角饵构造检查由焊缝连接板最大厚度：T,1.1.=20<m构造要求最小焊脚高度：h,.,6wn811三.满足