“箱柱埋入刚接”节点计算书.docx

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1、“箱柱埋入刚接”节点计算书计算软件：TSZ结构设计系列软件TS-MTS2021 Ver 6. 8. 0. 0计算时间： 2023年02月23日09:25:35.节点基本资料设计依据：建筑抗震设计规范GB50011-2010 （2016版）钢结构连接节点设计手册（第四版）钢结构设计手册（第四版）节点类型为：箱柱埋入刚接柱截面：B0X-700X 600X24, 材料：Q355柱全截面与底板采用对接焊缝，焊缝等级为：二级，采用引弧板;底板尺寸：L*B= 900 mmX800 mm,厚：T= 24 mm锚栓信息：个数：4采用锚栓：双螺母弯钩锚栓库_Q235-M20方形锚栓垫板尺寸（mm） ：B*T=7

2、0 X 20底板下混凝土采用C30基础梁混凝土采用C30基础埋深:1.75m栓钉生产标准:GB/T 10433栓钉极限抗拉强度设计值：fu=400 N/mm2沿Y向栓钉采用：M16X120行向排列：200 mmX8列向排列：仅布置一列栓钉沿X向栓钉采用：M16X120行向排列：200 mmX8列向排列：仅布置一列栓钉实配钢筋：4HRBF400 22+16HRBF400 J8+16HRBF400 J8近似取X向钢筋保护层厚度：Cx=30 mm近似取Y向钢筋保护层厚度：Cy二30 mm节点前视图如下：M 蚊 1202009乙3 1250X矩形林 HRBF400-o1080S二ZXSIZ091节点下

3、视图如下:O8I内力信息设计内力：组合工况内力设计值工况Nz(kN)Vx(kN)Vy(kN)Mx(kN - m)My(kN m)抗震组合工况1-1950.0-40.00.070.080.0否三.验算结果一览验算项数值限值结果底板下混凝土最大压应力(MPa)2.71最大14.3满足锚栓锚固长度(mm)720最小500满足X向承担剪力(kN)-98.3最大215满足X向压应力(MPa)-0.26最大14.3满足Y向承担剪力(kN)0最大408满足Y向压应力(MPa)0最大14.3满足沿X向抗剪应力比15.2最大56.3满足X向栓钉直径(mm)16.0最小16.0满足X向列间距(mm)200最大20

4、0满足X向行间距(mm)200最大200满足X向行间距(mm)200最小96满足X向边距(mm)300最小为28满足Y向栓钉直径(mm)16.0最小16.()满足Y向列间距(mm)200最大200满足Y向行间距(mm)200最大200满足Y向行间距(mm)200最小96满足Y向边距(mm)350最小为28满足绕Y轴承载力比值0.01最大1.00满足绕X轴承载力比值0.06最大L00满足X向中部纵筋直径(mm)18.0最小12.0满足Y向中部纵筋直径(mm)18.0最小12.0满足角部部纵筋直径(mm)22.0最小12.0满足箍筋间距(mm)80.0最大250满足箍筋直径(mm)10.0最小10

5、.0满足柱脚埋入深度(mm)1750最小1050满足U形筋锚固长度(mm)564最小564满足X向U形筋极限承载力(kN*m)374最小0满足Y向U形筋极限承载力(kN*m)533最小0满足四.底板下混凝土局部承压验算控制工况：组合工况1, Nz=(-1950) kN (受压) 底板面积：A=L*B =900X800X 10-2=7200cm2底板承受的压力为：N=1950 kN底板下混凝土压应力：。占1950/7200 X 10=2. 708 N/mm214. 3N/mm2,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.锚栓锚固长度验算锚栓锚固长度最小值la_min=25

6、Xd=25X 20=500 mm锚栓锚固长度1=7202500 mm,满足要求。七.端部X向抗剪验算1x向基本参数柱子X向截面高度：hc=700mmX向受压翼缘宽度：bf=600mm柱子X向翼缘厚度：tf=48mm柱子X向腹板厚度：tw=48mm柱子腹板弯角半径：r=24mm基础梁混凝土标号：C30弹性模量：Ec=30000N/mm2抗压强度：fc=14. 3N/mm2抗拉强度：ft=l. 43N/mm2基础埋置深度：d=l. 75m水平加劲肋厚度：ts=8mm加劲肋中心到混凝土顶面距离：ds=50mm2 X向抗剪验算基础梁抗剪面积:Acs=1500cn2柱脚上部加劲肋有效承压宽度be, s计

7、算：be, s = 2*tf+2*ts=2 X 48+2 X 8=112mm柱腹板的有效承压宽度be, w计算：be, w=2*t f+2*r+tw=2 X 48+2 X 24+48=192mm钢柱承压区的承压力合力到混凝土顶面的距离de计算：de- (bf*be, s*ds+d*d*be, w/8-be, s*be, w*ds) / (bf*be, s+d*be, w/2-be, s*be, w)=(600X 112X50+1750X 1750X 192/8-112X 192X50)/(600XI12+1750X 192/2-112X 192)=354. 638mm柱子反弯点距离混凝土顶面高

8、度ho计算：最大抵抗剪力：Vcap=Acsft=1500Xl. 43/10=214. 5kNho=My/Vx=8O/(-4O) X1000=2000nnn承受剪力：V=(ho+dc) *Vx/ (3*d/4-de)=(2000+354. 638) X (-40)/(3X 1750/4-354. 638) = (-98. 329) kN214. 5N/mm2,满足 3 X向承压验算混凝土承压力：。二(2*ho/d+1) *1+ (1+1/ (2*ho/d+l) 2)0-5*V/bf/d= (2X2000/1750+1) X 1+ (1+1/(2X2000/1750+1)2)-5 X (-40)/

9、600/1750X 103 =(-0. 256) N/mm2 14. 3N/mm2,满足八.端部Y向抗剪验算1 Y向基本参数柱子Y向截面高度：hc=600mmY向受压翼缘宽度：bf=700mm柱子Y向翼缘厚度：tf=48mm柱子Y向腹板厚度：tw=48mm柱子腹板弯角半径：r=24mm2 Y向抗剪验算基础梁抗剪面积:Acs=2850cm2柱脚上部加劲肋有效承压宽度be, s计算：be, s=2*tf+2*ts=2 X 48+2 X 8=112mm柱腹板的有效承压宽度be, w计算：be,产 2*tf+2*r+tw=2 X 48+2 X 24+48= 192mm钢柱承压区的承压力合力到混凝土顶面

10、的距离de计算：de- (bf*be, s*ds+d*d*be, w/8be, s*be, w*ds) / (bf*be, s+d*be, w/2-be, s*bc, w)= (700X112X50+1750X1750X 192/8-112X 192X50)/(700X112+1750X192/2-112X 192)=339.467mm柱子反弯点距离混凝土顶面高度ho计算：最大抵抗剪力：VcaP=Acs*ft=2850Xl. 43/10=407. 55kNho=Mx/Vy=7O/OX 1000=0mm承受剪力：V= (ho+dc) *Vy/(3*d/4-dc) = (0+339,467) X

11、0/ (3 X 1750/4-339. 467) =0 kNW407. 55N/mm2,满足3 Y向承压验算混凝土承压力：。二(2*ho/d+1)* 1 + (1 +1 /(2*ho/d+1)2)0-5*V/bf/d= (2X0/1750+1) X 1+(1+1/(2XO/175O+1)2)0-5 X0/700/1750X 103=0N/mm214. 3N/mm2,满足九.栓钉验算栓钉生产标准：GB/T 10433栓钉极限抗拉强度设计值：fu=400 N/mm2沿Y向栓钉采用：M16X120行向排列:200 mm X 8列向排列：仅布置一列栓钉沿X向栓钉采用：M16X120行向排列：200 m

12、mX 8列向排列：仅布置一列栓钉1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= (-1950)kN, My=80kN - m, Vx=(一40)kN顶部箍筋处弯矩设计值：Myu= 180+ (-0. 04) X 501 =78 kN - mX向截面高度：hx=700mmX向翼缘厚度：tx=24mm沿Y向一侧栓钉承担的翼缘轴力：Nf=78/(700-24) X103=l 15. 385kN单个栓钉受剪承载力设计值计算：栓钉钉杆面积：As= Ji d2/4=3. 142 X 1674=201. 062 mm2Nvsi=0.43*As(Ec*fc)05=0. 43 X 201. 062

13、 X (429000) -5 XIO-3=56.627 kNNvs2=0. 7*As*fu=0. 7X201. 062X400 X 10-3=56. 297 kNNvs=min(Nvsi, Nvs2)=56. 297 kN沿Y向单根栓钉承受剪力：V=115. 385/8/1=14. 423kN2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= (-1950)kN, Mx=70kN m, Vy=OkNY向顶部箍筋处弯矩设计值:Mxu= 170-0X501 =70 kN - mY向截面高度：hy=600mmY向翼缘厚度：ty=24mm沿X向一侧栓钉承担的翼缘轴力：Nfy=70/ (600

14、-24) X 103=121. 528kN单个栓钉受剪承载力设计值计算：栓钉钉杆面积：As= n d2/4=3. 142 X 1674=201. 062 mm2Nvsi=O. 43*As(Ec*fc)0-5=0. 43 X 201. 062 X (429000) -5 X10-3=56.627 kNNvs2=0. 7*As*fu=0. 7X201. 062X400 X10-3=56. 297 kNNvs=min(Nvsi, Nvs2)=56. 297 kN沿X向单根栓钉承受剪力：V=121. 528/8/1=15. 191kN56. 297N/mm2,满足十.钢筋验算根据钢结构设计手册(第四版

15、)节箍筋直径dsv=10mml0mm,满足要求箍筋间距s=80mm250nim,满足要求卜一.柱脚埋入钢筋混凝土深度验算X向承载力验算控制工况：组合工况1埋入深度验算：V/bf/d+2M/bf/d2+l/2 (2V/bf/d+4M/bf/d2) 2+4V2/bf2/d2 -5= (-40)/0. 6/1. 75+2X80/0. 6/1. 752+ 1/2X (2X (-40)/0. 6/1. 75+4X80/0. 6/1. 752)2+4X (-40)2+ 4X(-40000)70. 621.7520 5=0. HlN/mm2fc=14. 3N/mm2,合格Y向承载力验算控制工况：组合工况1埋

16、入深度验算：V/bf/d+2M/bf/d2+l/2 (2V/bf/d+4M/bf/d2) 2+4V2/bf2/d2 -5=0/0. 7/1. 75+2X70/0. 7/1. 752+ 1/2X (2X0/0. 7/1. 75+4X70/0. 7/1. 752)2+4X02+ 4X02/0. 721. 7520-5=0. 131N/mm2fc=14. 3N/mm2,合格钢柱插入杯口最小深度验算:d=1750mnil, 5hc=L 5X700=1050mm,合格十二.U形筋锚固长度验算根据混凝土结构设计规范GB50010-2010 （2015年版）8. 3. 1钢筋的外形系数：a =0. 14钢筋

17、的抗拉强度设计值：fy=360钢筋的公称直径d=16 mm混凝土轴心抗拉强度设计值：ft=1.43N/mm2基本锚固长度:lab= a *fy/ft*d=O. 14X360/1. 43 X 16=563. 916 mm根据混凝土结构设计规范GB50010-2010 （2015年版）、 、8. 3.3,对锚 固长度进行修正当前锚固条件无需修正锚固长度：la=lab=563.916 mm十三.U形钢筋验算LX向U形钢筋验算剪力由内向外作用U形加强筋按设置二根(4肢)计算U形加强筋的截面积之和At=4A=4X20L 062=804. 248mm2U形加强筋的强度标准值fykM00N/mm2U 形加强

18、筋的受拉承载力 Ty=Atfyk=804. 248X400=321699. 088N基础混凝土的受压强度标准值fck=20. IN/mm2取U形加强筋合力点至基础上表面的距离a=50+d/2+maxd, 25/2=50+16/2+max16, 25/2=70. 50mm基础顶面到钢柱反弯点的高度IMOOOmm钢柱脚埋置深度hB= 1750mm与弯矩作用方向垂直的柱身尺寸bc=600mmfck*bc*l Ty/(fck*bc) -l-hB+ (1 + Hb)22Ty (1+a) / (fck*bc) 1/2=20. 1X600X 4000 X (321699. 088/(20. 1X 600)

19、-4000-1750+ (4000+1750)X (4000+1750)-2 X 321699. 088 X (4000+70. 50)/(20. 1 X 600) 1/2 X IO-6=374.356kN*m Mpc=OkN*m ,满足！2. Y向U形钢筋验算剪力由外向内作用U形加强筋按设置二根(4肢)计算U形加强筋的截面积之和At=4A=4X201. 062=804. 248mm2U形加强筋的强度标准值fyk=400N/mm2U 形加强筋的受拉承载力 Ty=Atfyk=804. 248X400=321699. 088N基础混凝土的受压强度标准值fck=20. IN/mm2取U形加强筋合力点

20、至柱底板下表面的距离a=50+d/2+maxd, 25/2=50+16/2+max16, 25/2=70. 50mm基础顶面到钢柱反弯点的高度l=4000mm钢柱脚埋置深度hB=1750mm与弯矩作用方向垂直的柱身尺寸bc=700mm一 (fck*bc*12+Ty*l) +fck*bc*l (l2+2Ty (1+hB-a) / (fck*bc) 1/2=-(20. 1X700X 40002+321699. 088 X 4000) +20. 1X700X 4000X (40002+2 X 321699. 088 X (4000+1750-70. 50) /(20. 1 X 700) 1/2 X 10-6二532.939kN*m Mpc=OkN*ni ，满足！