两江新区人和组团M分区M9-202号地块项目FS10系统屋顶钢构柱脚设计计算书

PAGE2两江新区人和组团M分区M9-2/02号地块项目FS10：屋顶钢构柱脚设计计算书设计：校对：审核：批准：二〇二〇年九月二十六日一.设计依据规范《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）《钢结构设计标准》（GB50017-2017）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）《钢结构高强度螺栓连接技术规程》（JGJ82-2011）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)二.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：箱型柱铰接柱截面：箱300X300x10x10，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=500mm×500mm，厚：T=20mm锚栓信息：个数：6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=60×20底板下混凝土采用C30。三.荷载信息设计内力：组合工况内力设计值组合工况1150.050.050.0否四.验算结果一览最大压应力(MPa)0最大14.3满足锚栓拉力(kN)25.0最大44.1满足底板厚度20.0最小20.0满足等强全截面1满足综合应力(MPa)0最大160满足焊脚高度(mm)6.00最大6.36满足焊脚高度(mm)6.00最小3.45满足五.混凝土承载力验算控制工况：组合工况1，N=150kN；底板面积：A=L*B=500×500×10^-2=2500cm^2柱脚混凝土最大压应力σc：1.01N/mm2柱脚混凝土轴心抗压强度设计值fc：14.30N/mm2σc=1.01<=fc=14.30，柱底混凝土承压验算满足。六.锚栓承载力验算控制工况：组合工况1，N=150kN；柱脚拉力设计值：Nz=150kN单根锚栓承受的拉力：T=Nz/m=150/6=25kN≤44.0629，满足。七.底板验算1底板验算控制内力计算底板下混凝土不受压，无需验算混凝土反力作用下的底板厚度组合工况1下，锚栓有最大拉力：Nta=25kN2锚栓拉力作用下外挑区格分布弯矩计算外挑区格按悬臂板计算锚栓中心到截面边缘距离：la1=50mm依沿截面周边弯矩均匀分布假定，积分得弯矩分布系数：ζa=0.461715分布弯矩：Ma=Nta*ζa=25×0.461715=11.5429kN3要求的最小底板厚度计算综上，底板各区格最大分布弯矩值为：Mmax=11.5429kN受力要求最小板厚：tmin=(6*Mmax/f)^0.5=(6×11.5429/300×10^3)^0.5=15.194mm≤20，满足一般要求最小板厚：tn=20mm≤20，满足柱截面要求最小板厚：tz=16mm≤20，满足八.柱对接焊缝验算柱截面与底板采用全对接焊缝，强度满足要求控制工况：组合工况1，N=150kN；Vx=50kN；Vy=50kN；九.抗剪键验算1正应力验算锚栓所承受的拉力为：Ta=0kN柱脚所承受的剪力：V=(Vx^2+Vy^2)^0.5=(50^2+50^2)^0.5=70.7107kN柱脚底板的摩擦力：Vfb=0.4*(-N+Ta)=0.4×((-150)+0)=(-60)kN十.抗剪键角焊缝验算角焊缝焊脚高度：hf=6mm；有效高度：he=4.2mm焊缝受力：N=0kN；Vx=0kN；Vy=0kN；Mx=0kN·m；My=0kN·m；未直接承受动力荷载，取正面角焊缝强度设计值增大系数βf=1.221焊缝群强度验算轴力下正应力：σN=N/A=0/16.7244×10=0MPa最大综合应力：σmax=max(τy，τx)=0MPa≤160，满足2角焊缝构造检查角焊缝连接板最小厚度：Tmin=5.3m