刚接柱脚设计计算表格

刚接柱脚_解法1刚接柱脚设计柱底板材质Q345钢板抗拉强度f=295N/mm2是否考虑抗震否底板尺寸基础砼C30基础内力d=600mmfc=14.3M=75.0KN.mb=600mmN=0.0KNC1=70mmV=20.0KNC2=230mmC3=148mmC=70mm一侧锚栓数目锚栓材质Q345外侧n1=3个锚栓抗拉强度设计值fta=180N/mm2内侧n2=0个计算简图如上，假设柱底板下的混凝土最大压应力，σmax=fcΣY=0:C=0.5fcbx=N+T——(1)ΣMT=0:0.5fcbx(d0-x/3)=M+N(d/2-c)——(2)方程（2）的系数f(x)=ax^2+bx+c=0a=1430.0b=-2273700c=75000000由式（2）解得：x=33.7mm代入（1）式得：T=144.6KN每个锚栓的拉力T1=48.2KN取锚栓应力ss=fta所需每个锚栓的有效面积Ae=268mm2锚栓(Q345)M-24As=352mm2268mm2OK!基底反力q==2.1N/mm^214.3mm2OK!抗剪计算0KN20.0柱底板厚度t计算(1)柱翼缘内侧三边支承类区格(加设加劲肋)区格内侧边长度a=180MM区格外伸边长度b=300MMb/a=1.67β=0.1293区格板所受最大弯距M=βqa^2=8728N-MM底板与基础摩擦力0.4N=需设剪力键26bdMbdN+Page1of15刚接柱脚_解法1柱底板厚度t=（6M/f)^0.5=13MM取底板厚度tB19=16MMOK!(2)柱翼缘外侧两相邻边支承类区格区格自由边长度a0=150MM区格自由边长度b0=148MM换算跨度a=(a0^2+b0^2)^0.5=211mm换算宽度b=(a0*b0)/a=105mmb/a=0.50β=0.0602区格板所受最大弯距M=βqa^2=5568N-MM柱底板厚度t=（6M/f)^0.5=11MM取底板厚度tB19=16MMOK!(3)柱翼缘外侧三边支承类区格(加设二道加劲肋)区格内侧边长度a=150MM区格外伸边长度b=148MMb/a=0.99β=0.1109区格板所受最大弯距M=βqa^2=5198N-MM柱底板厚度t=（6M/f)^0.5=10MM取底板厚度tB19=16MMOK!Page2of15刚接柱脚_最优解法刚接柱脚设计柱底板材质Q345钢板抗拉强度f=295N/mm2Es=206000是否考虑抗震否底板尺寸基础砼C30基础内力d=850mmfc=14.3M=597.0KN.mb=450mmEc=30000N=557.0KNC1=75mmV=136.0KNC2=175mme=M/N=1071.8mmC3=150mmed/6＝141.7mmC=145mmed/6+C/3=190.0mm一侧锚栓数目锚栓材质Q235外侧n1=3个锚栓抗拉强度设计值fta=140N/mm2内侧n2=2个计算简图如上，假设三个未知量：σc,x,T平面应变关系：ss/sc=(Es/Ec)*((d0-x)/x)——(1)ΣY=0:C=0.5scbx=N+T——(2)ΣMT=0:0.5scbx(d0-x/3)=M+N(d/2-c)——(3)取锚栓应力ss=fta由方程（1）、（2）消去σc，令x=ad0，解得：f(a)=a^3-3a^2-ba+b=0——(4)其中b=6(Es/Ec)(M+N(0.5d-c))/(bd0^2fta)=0.991用Excel工具菜单：单变量求解aa=0.343方程（4）f(a)=a^3-3a^2-ba+b=0.339x=a(d-c)=241.6mm由方程（2）、（3）消去σc，解得：T=(M-N(0.5d-x/3))/(d0-x/3)=648.8KN每个锚栓的拉力T1=129.8KN所需每个锚栓的有效面积Ae=927mm2锚栓(Q235)M-39As=975.8mm2927mm2OK!柱底板下的混凝土最大压应力q计算e(d/6+C/3)时q=σc=(N+T)/(0.5bx)=22.2N/mm^214.3mm2FALSEPage3of15刚接柱脚_最优解法抗剪计算223KN136.0柱底板厚度t计算(1)柱翼缘内侧三边支承类区格(加设加劲肋)区格内侧边长度a=225MM区格外伸边长度b=225MMb/a=1.00β=0.1117区格板所受最大弯距M=βqa^2=47553N-MM柱底板厚度t=（6M/f)^0.5=31MM取底板厚度tB19=31MMOK!(2)柱翼缘外侧两相邻边支承类区格区格自由边长度a0=180MM区格自由边长度b0=150MM换算跨度a=(a0^2+b0^2)^0.5=234mm换算宽度b=(a0*b0)/a=115mmb/a=0.49β=0.0589区格板所受最大弯距M=βqa^2=71714N-MM柱底板厚度t=（6M/f)^0.5=38MM取底板厚度tB19=38MMOK!(3)柱翼缘外侧三边支承类区格(加设二道加劲肋)区格内侧边长度a=180MM区格外伸边长度b=150MMb/a=0.83β=0.1001区格板所受最大弯距M=βqa^2=71918N-MM柱底板厚度t=（6M/f)^0.5=38MM取底板厚度tB19=38MMOK!底板与基础摩擦力0.4N=不需设剪力键Page4of15刚接柱脚_STS解法刚接柱脚设计柱底板材质Q345钢板抗拉强度f/0.85=347N/mm2Es=206000是否考虑抗震是底板尺寸基础砼C25基础内力d=850mmfc/0.8=14.9M=255.0KN.mb=600mmEc=28000N=500.0KNC1=100mmV=157.0KNC2=200mme=1.2M/N=612.0mmC3=200mmed/6＝141.7mmC=180mmed/6+C/3=201.7mm一侧锚栓数目锚栓材质Q235外侧n1=3个锚栓抗拉强度设计值fta/0.85=165N/mm2内侧n2=2个锚栓(Q235)M-24Ae=352.5mm2一侧锚栓As=n*Ae=1762.5mm2计算简图如上，假设三个未知量：σc,x,T，平面应变关系：取锚栓应力ss=fta底板受压区长度为x，f(x)=x^3+ax^2+bx-d=0——(1)其中a=3(e-0.5d)=561.0其中b=6(Es/Ec)As(e+0.5d-c)/b=111124.8其中d=6(Es/Ec)As(e+0.5d-c)(d-c)/b=74453641.2用Excel工具菜单：单变量求解xx=243.0mm方程（1）f(x)=x^3+ax^2+bx-d=0.001一侧锚栓总拉力T=N(e-0.5d+x/3))/(d-c-x/3)=227.5KN每个锚栓的拉力T1=45.5KN所需每个锚栓的有效面积Ae=276mm2锚栓(Q235)M-24As=352.5mm2276mm2OK!柱底板下的混凝土最大压应力q计算e(d/6+C/3)时q=2N(e+d/2-c)/(bx(d-c-x/3))=10.0N/mm^214.9mm2OK!Page5of15刚接柱脚_STS解法抗剪计算200KN157.0柱底板厚度t计算(1)柱翼缘内侧三边支承类区格(加设加劲肋)区格内侧边长度a=225MM区格外伸边长度b=300MMb/a=1.33β=0.1243区格板所受最大弯距M=βqa^2=11102N-MM柱底板厚度t=（6M/f)^0.5=14MM取底板厚度tB19=16MMOK!(2)柱翼缘外侧两相邻边支承类区格区格自由边长度a0=200MM区格自由边长度b0=200MM换算跨度a=(a0^2+b0^2)^0.5=283mm换算宽度b=(a0*b0)/a=141mmb/a=0.50β=0.0602区格板所受最大弯距M=βqa^2=48069N-MM柱底板厚度t=（6M/f)^0.5=29MM取底板厚度tB19=30MMOK!(3)柱翼缘外侧三边支承类区格(加设二道加劲肋)区格内侧边长度a=200MM区格外伸边长度b=200MMb/a=1.00β=0.1117区格板所受最大弯距M=βqa^2=44595N-MM柱底板厚度t=（6M/f)^0.5=28MM取底板厚度tB19=30MMOK!底板与基础摩擦力0.4N=不需设剪力键Page6of15靴梁刚接柱脚设计阶形柱截面：BH1000x8x(500x8x350x16x350x16)x450x22上翼缘：b3=350mmt3=下翼缘：b2=350mmt2=腹板：hw2=468mmtw2=左翼缘：b1=450mmt1=腹板：hw1=974mmtw1=钢柱截面：As=32636mm2重量钢柱中和轴的位置：xu=583mmyv=250mm钢柱截面惯性矩：Iy=6.61E+09mm4Ix=8.92E+08mm4钢柱右翼缘的弹性抵抗矩：Wy2=1.12E+07mm3钢柱左翼缘的弹性抵抗矩：Wy1=1.13E+07mm3钢柱上翼缘的弹性抵抗矩：Wx2=3.57E+06mm3钢柱下翼缘的弹性抵抗矩：Wx1=3.57E+06mm3柱底板材质Q345钢板抗拉强度f=295底板尺寸a=375mmc=100mmc1=50mmc2=50mmt4=16mmh=1000mm右侧工字型截面是否考虑抗震d=1950mm基础砼C30基础内力b=632mmfc=14.3M=B=732mmN=y1=958mmV=y2=792mm一侧锚栓数目锚栓材质Q235n=2个锚栓抗拉强度设计值fta=140每侧拉力Ts=85.2KN每个锚栓的拉力T1=42.6KN所需每个锚栓的有效面积Ae=304mm2锚栓(Q235)M-24As=352mm2304mm2OK!基底反力q==1.4N/mm^2抗剪计算182KN62.0柱底板厚度t计算(1)三边支承类区格区格内侧边长度a=468MM区格外伸边长度b=100MMb/a=0.21β=0.5区格板所受最大弯距M=βqb^2=7135N-MM柱底板厚度t=（6M/f)^0.5=12MM取底板厚度tB19=16MMOK!(2)两相邻边支承类区格区格自由边长度a0=50MM区格自由边长度b0=50MM换算跨度a=(a0^2+b0^2)^0.5=71mm换算宽度b=(a0*b0)/a=35mmb/a=0.50β=0.0602区格板所受最大弯距M=βqa^2=430N-MM柱底板厚度t=（6M/f)^0.5=3MM取底板厚度tB19=16MM底板与基础摩擦力0.4N=不需设剪力键26bdMbdN+OK!(3)四边支承类区格区格内短边长度a=375MM区格内长边长度b=468MMb/a=1.25β=0.0659区格板所受最大弯距M=βqa^2=13217N-MM柱底板厚度t=（6M/f)^0.5=16MM取底板厚度tB19=20MMOK!16mm16mm8mm22mm8mm256.2kg/m(至左翼缘底边距离）(至下翼缘底边距离）N/mm2是424.0KN.m454.0KN62.0KNN/mm214.3mm2OK!不需设剪力键格构柱刚接柱脚设计左、右侧工字型截面BH450x8x280x14x280x14上翼缘：b2=280mmt2=14下翼缘：b1=280mmt1=14腹板：hw=422mmtw=8钢梁截面：As=11216mm2重量钢梁中和轴的位置：y=225mm柱底板材质Q345钢板抗拉强度f=295底板尺寸b3=100mmd1=90mm是否考虑抗震d=810mm基础砼C30基础内力b=400mmfc=14.3M=h=450mmN=V=一侧锚栓数目锚栓材质Q235n=8个锚栓抗拉强度设计值fta=140每侧拉力Ts=945.5KN每个锚栓的拉力T1=118.2KN所需每个锚栓的有效面积Ae=844mm2锚栓(Q235)M-39As=976mm2844mm2OK!基底反力每侧压力Tc=1502.5KNq=Tc/(b*d)=4.6N/mm^2抗剪计算223KN110.0柱底板厚度t计算(1)两相邻边支承类区格区格自由边长度a0=200MM区格