箱-固-外露计算书

--箱-固-外露计算书-2000030目录TOC\o"1-4"\h\z\u一.设计依据 3二.计算软件信息 3三.计算结果一览 3四.节点基本资料 3五.计算结果 41.柱底混凝土承压计算 42.锚栓抗拉承载力校核 53.柱底板厚度校核 64.柱脚加劲肋验算结果 85.柱脚抗剪键校核 96.柱脚极限承载力验算结果 9

一.设计依据本工程按照如下规范、规程、设计手册进行设计：1.《钢结构设计标准》(GB50017-2017)2.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)3.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年版)4.《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-2015)5.《钢结构连接节点设计手册》(第三版)李星荣魏才昂秦斌主编6.《钢结构设计方法》童根树著二.计算软件信息本工程计算软件为钢结构软件PKPM-STS2021V1.2.0版计算日期为2022年9月2日12时30分23秒计算书中未标注单位的数据，单位均为mm三.计算结果一览类别验算项计算结果限值结论承载力验算最大压应力EQ3.87N/mm\s\up3(2)EQ≤14.30N/mm\s\up3(2)满足锚栓抗拉承载力EQ25.85kNEQ≤124.85kN满足柱脚底板厚度EQ22.00mmEQ≥22mm满足加劲肋验算翼缘加劲肋抗剪强度EQ44.61N/mm\s\up3(2)EQ≤125.00N/mm\s\up3(2)满足翼缘加劲肋焊缝强度EQ66.38N/mm\s\up3(2)EQ≤160.00N/mm\s\up3(2)满足腹板加劲肋抗剪强度EQ44.61N/mm\s\up3(2)EQ≤125.00N/mm\s\up3(2)满足腹板加劲肋焊缝强度EQ66.38N/mm\s\up3(2)EQ≤160.00N/mm\s\up3(2)满足抗剪键验算抗剪键无需设置--满足柱脚极限承载力验算柱脚绕x向极限承载力EQ436.46kN·mEQ≥386.16kN·m满足柱脚绕y向极限承载力EQ419.60kN·mEQ≥386.16kN·m满足四.节点基本资料节点编号=4；柱编号=1；截面尺寸：箱300X300x12x12；材料：Q235；柱脚混凝土标号：C30；柱脚底板钢号：Q235；柱脚底板尺寸：B×H×T=580×580×22；锚栓钢号：Q345；锚栓直径D=33；锚栓垫板尺寸：B×T=80×16；翼缘侧锚栓数量：3；腹板侧锚栓数量：3；腹板加劲肋尺寸：B×H×T=120×250×12；翼缘加劲肋尺寸：B×H×T=120×250×12；腹板加劲肋与柱的连接焊缝：EQh\s\do4(f)=6，翼缘加劲肋与柱的连接焊缝：EQh\s\do4(f)=6；柱与底板采用对接焊缝连接；五.计算结果1.柱底混凝土承压计算比拟柱法：计算内力控制组合号：102（地震组合，考虑承载力抗震调整）；内力设计值：EQM\s\do4(x)=-45.97kN·m；M\s\do4(y)=29.82kN·m；N=97.76kN；X向偏心距：EQe\s\do4(x)=\f(M\s\do4(y),\x\le\ri(N))=\f(29.82,97.76)×10\s\up4(3)=305.08＞\f(B,6)+\f(l\s\do4(t),3)=\f(580,6)+\f(65,3)=118.33底板受压区长度一元三次方程：EQx\s(3,n)+3(e\s\do4(x)-B/2)x\s(2,n)-\f(6nA\s(a,e),L)(e\s\do4(x)+B/2-l\s\do4(t))(B-l\s\do4(t)-x\s\do4(n))=0Ax^3+Bx^2+Cx+D=0的各系数如下：EQA=1；EQB=3×(e\s\do4(x)-B/2)=3×(305.08-580/2)=45.23；EQC=\f(6nA\s(a,e),L)(e\s\do4(x)+B/2-l\s\do4(t))EQ=\f(6×6.87×2080.80,580)×(305.08+580/2-65)=78350.10EQD=-C×(B-l\s\do4(t))=(-78350.10)×(580-65)=-40350300.00解方程式得X向底板受压区长度：EQx\s\do4(n)=257.84；X向底板受压应力为：EQσ\s\do4(cx)=\f(2N(e\s\do4(x)+\f(L,2)-l\s\do4(t)),B(L-l\s\do4(t)-\f(x\s\do4(n),3))x\s\do4(n))=\f(2×97.76×10\s\up4(3)×(305.08+\f(580,2)-65),580×(580-65-\f(257.84,3))×257.84)EQ=1.62N/mm\s\up4(2)Y向偏心距：EQe\s\do4(y)=\f(M\s\do4(x),\x\le\ri(N))=\f(45.97,97.76)×10\s\up4(3)=470.27＞\f(L,6)+\f(l\s\do4(t),3)=\f(580,6)+\f(65,3)=118.33底板受压区长度一元三次方程：EQx\s(3,n)+3(e\s\do4(y)-L/2)x\s(2,n)-\f(6nA\s(a,e),B)(e\s\do4(y)+L/2-l\s\do4(t))(L-l\s\do4(t)-x\s\do4(n))=0Ax^3+Bx^2+Cx+D=0的各系数如下：EQA=1；EQB=3×(e\s\do4(y)-L/2)=3×(470.27-580/2)=540.80；EQC=\f(6nA\s(a,e),B)(e\s\do4(y)+L/2-l\s\do4(t))EQ=\f(6×6.87×2080.80,580)×(470.27+580/2-65)=102766.00EQD=-C×(L-l\s\do4(t))=(-102766.00)×(580-65)=-52924700.00解方程式得Y向底板受压区长度：EQx\s\do4(n)=206.14；Y向底板受压应力为：EQσ\s\do4(cy)=\f(2N(e\s\do4(y)+\f(L,2)-l\s\do4(t)),B(L-l\s\do4(t)-\f(x\s\do4(n),3))x\s\do4(n))=\f(2×97.76×10\s\up4(3)×(470.27+\f(580,2)-65),580×(580-65-\f(206.14,3))×206.14)EQ=2.55N/mm\s\up4(2)混凝土最大压应力：EQσ\s\do4(c)=σ\s\do4(cx)+σ\s\do4(cy)-N/A=1.62+2.55-97761.40/336400=3.87N/mm\s\up4(2)EQσ\s\do4(c)≤f\s\do4(c)=14.30N/mm\s\up4(2)，柱底混凝土承压验算满足要求！2.锚栓抗拉承载力校核比拟柱法：计算内力控制组合号：102（地震组合，考虑承载力抗震调整）；内力设计值：EQM\s\do4(x)=-45.97kN·m；M\s\do4(y)=29.82kN·m；N=97.76kN；单个锚栓抗拉承载力设计值为：EQN\s\do4(tb)=\f(πd\s(2,e),4)f\s(a,t)=\f(3.14×29.72\s\up4(2),4)×180.00=124.85kNX向：该组合下：EQe\s\do4(x)＞\f(B,6)+\f(l\s\do4(t),3)；确定X向受压区长度：公式同柱底混凝土承压计算，该组合下的X向底板受压区长度：EQx\s\do4(n)=257.84；X方向锚栓总拉力：EQT\s\do4(ax)=\f(N(e\s\do4(x)-\f(B,2)+\f(x\s\do4(n),3)),B-l\s\do4(t)-\f(x\s\do4(n),3))=\f(97.76×(305.08-\f(580,2)+\f(257.84,3)),580-65-\f(257.84,3))=23.02kNY向：该组合下：EQe\s\do4(y)＞\f(L,6)+\f(l\s\do4(t),3)；确定Y向受压区长度：公式同柱底混凝土承压计算，该组合下的Y向底板受压区长度：EQx\s\do4(n)=206.14；Y方向锚栓总拉力：EQT\s\do4(ay)=\f(N(e\s\do4(y)-\f(L,2)+\f(x\s\do4(n),3)),L-l\s\do4(t)-\f(x\s\do4(n),3))=\f(97.76×(470.27-\f(580,2)+\f(206.14,3)),580-65-\f(206.14,3))=54.54kN单个锚栓所受的最大拉力为：EQN\s\do4(ta)=T\s\do4(ax)/n\s\do4(x)+T\s\do4(ay)/n\s\do4(y)=23.02/3+54.54/3=25.85kNEQN\s\do4(ta)≤N\s\do4(tb)，锚栓抗拉承载力满足要求！3.柱底板厚度校核区格划分情况：第1区格，四边支承板，a=276.00；b=276.00；α=0.048000；EQM\s\do4(1)=ασ\s\do4(c)a\s\up4(2)=0.048000×3.872350×276.00\s\up4(2)=14159.10N·mm第2区格，翼缘侧三边支承板，a=276.00；b=120.00；α=0.049565；EQM\s\do4(2)=ασ\s\do4(c)a\s\up4(2)=0.049565×3.872350×276.00\s\up4(2)=14620.80N·mm第3区格，底板角部两边支承板，a=197.99；b=98.99；α=0.060000；EQM\s\do4(3)=ασ\s\do4(c)a\s\up4(2)=0.060000×3.872350×197.99\s\up4(2)=9107.77N·mm第4区格，腹板侧三边支承板，a=276.00；b=120.00；α=0.049565；EQM\s\do4(4)=ασ\s\do4(c)a\s\up4(2)=0.049565×3.872350×276.00\s\up4(2)=14620.80N·mm底板厚度：EQM=max{M\s\do4(1),M\s\do4(2),M\s\do4(3),M\s\do4(4)}=max{14159.10,14620.80,9107.77,14620.80}=14620.80N·mmEQt\s\do4(pb1)=\r(\f(6M,f))=\r(\f(6×14620.80,215))=20.20锚栓受拉底板厚度计算（区格划分形式同上）：第1区格，锚栓拉力由两边支承，锚栓拉力：EQN\s\do4(ta)=25.85kN；锚栓中心至翼缘加劲肋距离：EQe\s\do4(w)=75.00，锚栓中心至翼缘距离：EQe\s\do4(f)=140.00；锚栓中心至底板长度边距：EQc=65.00，锚栓中心至底板宽度边距：EQd=65.00；由于：EQe\s\do4(f)/e\s\do4(w)=140.00/75.00=1.87＞(e\s\do4(f)+c)/(e\s\do4(w)+d)=205.00/140.00=1.46所以：EQt\s\do4(pb2)=\r(\f(6N\s\do4(t)e\s\do4(f)e\s\do4(w),[(c+e\s\do4(f))(2e\s\do4(f)+e\s(2,w)/e\s\do4(f))+0.5be\s\do4(w)]f))EQ=\r(\f(6×25853.10×140.00×75.00,[(65.00+140.00)×(2×140.00+75.00\s\up4(2)/140.00)+0.5×292.00×75.00]×215))EQ=10第2区格，锚栓拉力由三边支承，锚栓拉力：EQN\s\do4(ta)=25.85kN；锚栓中心至翼缘加劲肋距离：EQe\s\do4(w)=75.00，锚栓中心至翼缘距离：EQe\s\do4(f)=140.00；锚栓中心至底板长度边距：EQc=65.00，锚栓中心至底板宽度边距：EQd=65.00；EQt\s\do4(pb2)=\r(\f(3be\s\do4(f)N\s\do4(t),(4ce\s\do4(f)+b\s\up4(2)+4e\s(2,f))f))EQ=\r(\f(3×276.00×140.00×25853.10,(4×65.00×140.00+276.00\s\up4(2)+4×140.00\s\up4(2))×215))EQ=9第3区格，锚栓拉力由三边支承，锚栓拉力：EQN\s\do4(ta)=25.85kN；锚栓中心至翼缘加劲肋距离：EQe\s\do4(w)=75.00，锚栓中心至翼缘距离：EQe\s\do4(f)=140.00；锚栓中心至底板长度边距：EQc=65.00，锚栓中心至底板宽度边距：EQd=65.00；EQt\s\do4(pb2)=\r(\f(3be\s\do4(f)N\s\do4(t),(4ce\s\do4(f)+b\s\up4(2)+4e\s(2,f))f))EQ=\r(\f(3×276.00×140.00×25853.10,(4×65.00×140.00+276.00\s\up4(2)+4×140.00\s\up4(2))×215))EQ=9第4区格，锚栓拉力由四边支承，锚栓拉力：EQN\s\do4(ta)=25.85kN；锚栓中心至翼缘加劲肋距离：EQe\s\do4(w)=75.00，锚栓中心至翼缘距离：EQe\s\do4(f)=140.00；锚栓中心至底板长度边距：EQc=65.00，锚栓中心至底板宽度边距：EQd=65.00；EQt\s\do4(pb2)=\r(\f(3be\s\do4(f)cN\s\do4(t),(4e\s(2,f)c+6c\s\up4(2)e\s\do4(f)+b\s\up4(2)c+b\s\up4(2)e\s\do4(f))f))EQ=\r(\f(3×276.00×140.00×65.00×25853.10,(4×140.00\s\up4(2)×65.00+6×65.00\s\up4(2)×140.00+276.00\s\up4(2)×65.00+276.00\s\up4(2)×140.00)×215))EQ=1柱底板构造最小厚度：EQt\s\do4(min)=20.00；EQt=max{t\s\do4(pb1),t\s\do4(pb2),t\s\do4(min)}=max{22,10,20.00}=22；柱脚底板厚度t=22.00(考虑规格化后的厚度。)4.柱脚加劲肋验算结果翼缘加劲肋：尺寸：B×H×T=120×250×12；验算剪力:V=133829.00N；计算剪应力：EQτ\s\do4(max)=44.61N/mm\s\up4(2)＜f\s\do4(v)=125.00N/mm\s\up4(2)，满足要求！加劲肋的焊脚尺寸：6；角焊缝计算长度：EQl\s\do4(w)=240；角焊缝剪应力：EQτ\s\do4(w)=66.38N/mm\s\up4(2)≤f\s(w,f)=160.00N/mm\s\up4(2)，满足要求！腹板加劲肋：尺寸：B×H×T=120×250×12；验算剪力:V=133829.00N；计算剪应力：EQτ\s\do4(max)=44.61N/mm\s\up4(2)＜f\s\do4(v)=125.00N/mm\s\up4(2)，满足要求！加劲肋的焊脚尺寸：6；角焊缝计算长度：EQl\s\do4(w)=240；角焊缝剪应力：EQτ\s\do4(w)=66.38N/mm\s\up4(2)≤f\s(w,f)=160.00N/mm\s\up4(2)，满足要求！5.柱脚抗剪键校核不需要设置抗剪键。6.柱脚极限承载力验算结果连接系数：EQη\s\do4(j)=1.10；柱脚最大轴力和轴向屈服承载力的比值：E