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计算右上角边缘螺栓承受的力:

Nv=122.98/4=30.745kN

Nh=0kN

螺栓群对中心的坐标平方和:

S=∑x^2+∑y^2=24500mm^2

Nmx=0kN

Nmy=0kN

N=[(|Nmx|+|Nh|)^2+(|Nmy|+|Nv|)^2]^0.5=[(0+0)^2+(0+30.745)^2]^0.5=30.745kN≤62.775,满足

3螺栓群构造检查

列边距为45,最小限值为33,满足!

列边距为45,最大限值为72,满足!

行边距为45,最小限值为44,满足!

行边距为45,最大限值为72,满足!

外排行间距为70,最大限值为108,满足!

中排行间距为70,最大限值为216,满足!

行间距为70,最小限值为66,满足!

4.腹板连接板计算

1连接板受力计算

同腹板螺栓群(内力计算参上)

2连接板承载力验算

连接板剪力:

Vl=122.98kN

仅采用一块连接板

连接板截面宽度为:

Bl=300mm

连接板截面厚度为:

Tl=18mm

连接板材料抗剪强度为:

fv=120N/mm^2

连接板材料抗拉强度为:

f=205N/mm^2

连接板全面积:

A=Bl*Tl=300×

18×

10^-2=54cm^2

开洞总面积:

A0=4×

22×

10^-2=15.84cm^2

连接板净面积:

An=A-A0=54-15.84=38.16cm^2

连接板净截面剪应力计算:

τ=Vl×

10^3/An=122.98/38.16×

10=32.2275N/mm^2≤120,满足!

连接板截面正应力计算:

σ=(1-0.5n1/n)N/An=(1-0.5×

4/4)×

0/38.16×

10=0N/mm^2≤205,满足!

σ=N/A=0/54×

5.梁柱角焊缝验算

1角焊缝受力计算

2角焊缝承载力计算

N=0kN;

V=122.98kN;

M=0kN·

焊脚高度:

hf=6mm;

角焊缝有效焊脚高度:

he=2×

0.7×

6=8.4mm

双侧焊缝,单根计算长度:

lf=300-2×

6=288mm

3焊缝承载力验算

强度设计值:

f=160N/mm^2

A=lf*he=288×

8.4×

10^-2=24.19cm^2

τ=V/A=123/24.19×

10=50.83N/mm^2

综合应力:

σ=τ=50.83N/mm^2≤160,满足

4角焊缝构造检查

最大焊脚高度:

16×

1.2=19mm(取整)

6≤19,满足!

最小焊脚高度:

18^0.5×

1.5=6mm(取整)

6>

=6,满足!

6.梁腹净截面承载力验算

组合工况1,Vx=123kN;

腹板净高:

h0=450-14-14-4×

22=334mm

腹板剪应力:

τ=1.2*V/(h0*Tw)=1.2×

1.23e+005/(334×

9)=49.09≤125,满足

2.

柱脚连接计算

1.节点基本资料

柱截面:

BOX-400*16,材料:

Q235

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=640mm×

640mm,厚:

T=38mm

锚栓信息:

个数:

6

采用锚栓:

双螺母焊板锚栓库_Q345-M24

方形锚栓垫板尺寸(mm):

B*T=70×

20

底板下混凝土采用C30

2.荷载信息

NM地震作用

组合工况1-2827.91.7否

组合工况2-377.895.5否

组合工况3-1257.9168.4是

组合工况4-2008.1155.7是

3.混凝土承载力验算

组合工况4,N=(-2008.05)kN;

My=155.72kN·

柱脚底板X向单向偏压,弯矩为:

155.72kN·

偏心距:

e=155.72/2008.05×

10^3=77.54787mm

底板计算方向长度:

L=640mm

底板垂直计算方向长度:

B=640mm

锚栓在计算方向离底板边缘距离:

d=50mm

e1=L/6=640/6=106.6667mm

e2=L/6+d/3=640/6+50/3=123.3333mm

e<

e1=106.6667,故

σc=N*(1+6*e/L)/L/B=2008.05×

(1+6×

77.54787/640)/640/640×

10^3=8.466614N/mm^2

锚栓群承受的拉力:

Ta=0

单个锚栓承受的最大拉力:

Nta=0

混凝土抗压强度设计值:

fc=14.3N/mm^2

为地震组合工况,取γRE=0.85

底板下混凝土最大受压应力:

σc=8.466614N/mm^2

底板下混凝土最大受压应力设计值:

fc/γRE=14.3/0.85=16.82353N/mm^2

8.47≤14.3×

1/0.85=16.82353,满足

4.锚栓承载力验算

组合工况2,N=(-377.81)kN;

My=95.46kN·

锚栓最大拉力:

Nta=9.120736kN(计算方法同混凝土承载力验算)

锚栓的拉力限值为:

Nt=63.4506kN

锚栓承受的最大拉力为:

Nta=9.120736kN≤63.4506,满足

5.底板验算

1混凝土反力作用下截面所围区格分布弯矩计算

截面所围区格按四边支承板计算,依中心点取混凝土压应力

组合工况1,最大混凝土压应力:

σc=6.90415N/mm^2

长边长度:

a3=H-Tf=384mm

短边长度:

b3=B-Tw=384mm

分布弯矩:

MstrSub=0.048×

6.90415×

384×

384×

10^-3=48.8668kN

2混凝土反力作用下边角区格分布弯矩计算

边角区格按两边支承板计算,依自由角点取混凝土压应力

组合工况4,最大混凝土压应力:

σc=7.196622N/mm^2(已抗震调整)

Y向加劲肋到底板边缘长度:

a=0.5×

[640-(2-1)×

390]=125mm

X向加劲肋到底板边缘长度:

b=0.5×

跨度:

a2=(125^2+125^2)^0.5=176.7767mm

区格不规则,按等面积等跨度折算悬挑长度:

b2=88.24693mm

Mc2=0.059872×

7.196622×

176.7767×

176.7767×

10^-3=13.46488kN

3混凝土反力作用下X向加劲肋间区格分布弯矩计算

X向加劲肋间区格按三边支承板计算,依跨度中点取混凝土压应力

a2=390mm

悬挑长度:

b2=0.5×

(640-400+16)=128mm

Mc3=0.03207692×

390×

390×

10^-3=35.1116kN·

4混凝土反力作用下Y向加劲肋间区格分布弯矩计算

Y向加劲肋间区格按三边支承板计算,依跨度中点取混凝土压应力

Mc4=0.03207692×

10^-3=33.68466kN·

5锚栓拉力作用下角部区格分布弯矩计算

角部区格按两边支承板计算

组合工况2,锚栓拉力:

Nta=9.120736kN

锚栓中心到X向加劲肋距离:

la1=0.5×

390]-0.5×

10-50=70mm

la1对应的受力长度:

ll1=70+min[105-0.5×

(640-400),70+0.5×

24]=55mm

锚栓中心到Y向加劲肋距离:

la2=0.5×

10-50=70mm

la2对应的受力长度:

ll2=70+min[105-0.5×

弯矩分布系数:

ζa1=70×

70/(55×

70+70×

55)=0.6363636

Ma1=Nta*ζa1=9120.736×

0.6363636×

10^-3=5.804105kN

6锚栓拉力作用下X向加劲肋间区格分布弯矩计算

X向加劲肋间区格按三边支承板计算

组合工况2,锚栓最大拉力:

锚栓中心到翼缘边缘距离:

(640-400)-50=70mm

la1对应的受力长度之半:

ll1=la1=70mm

390-10=185mm

ll2=185+min(105-70,185+0.5×

24)=220mm

ζa2=0.5×

70×

185/(70×

185+70×

220)=0.2283951

Ma2=Nta*ζa2=9120.736×

0.2283951×

10^-3=2.083131kN

7锚栓拉力作用下Y向加劲肋间区格分布弯矩计算

Y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:

Ma3=0kN

8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=48.8668kN

受力要求最小板厚:

tmin=(6*Mmax/f)^0.5=(6×

48.8668/205×

10^3)^0.5=37.81862mm≤38,满足

一般要求最小板厚:

tn=20mm≤38,满足

柱截面要求最小板厚:

tz=16mm≤38,满足

6.X向加劲肋验算

加劲肋外伸长度:

Lb=105mm

加劲肋间反力区长度:

li=min(0.5×

390,105)=105mm

加劲肋外反力区长度:

lo=min{0.5×

[640-390×

(2-1)],105)=105mm

反力区面积:

Sr=(105+105)×

105×

10^-2=220.5cm^2

1X向加劲肋板件验算

组合工况4,混凝土压应力:

σcm=7.196622N/mm^2(已抗震调整)

计算区域混凝土反力:

Fc=7.196622×

220.5/10=158.6855kN

组合工况2,承担锚栓反力:

Fa=13.6811kN

板件验算控制剪力:

Vr=max(Fc,Fa)=158.6855kN

计算宽度取为上切边到角点距离:

br=126.7166mm

板件宽厚比:

br/tr=126.7166/10=12.67166≤14.85583,满足

扣除切角加劲肋高度:

hr=270-20=250mm

板件剪应力:

τr=Vr/hr/tr=158.6855×

10^3/(250×

10)=63.4742Mpa≤180,满足

2X向加劲肋焊缝验算

焊缝验算控制剪力和控制工况同板件验算,Vr=168.02kN

10=14mm

角焊缝计算长度:

lw=hr-2*hf=250-2×

10=230mm

角焊缝剪应力:

τw=Vr/(2*0.7*hf*lw)=168.02/(2×

14×

230)=52.18011MPa≤200,满足

7.Y向加劲肋验算

1Y向加劲肋板件验算

组合工况1,混凝土压应力:

σcm=6.928279N/mm^2

Fc=6.928279×

220.5/10=152.7686kN

Fa=9.120736kN

Vr=max(Fc,Fa)=152.7686kN

τr=Vr/hr/tr=152.7686×

10)=61.10742Mpa≤180,满足

2Y向加劲肋焊缝验算

焊缝验算控制剪力和控制工况同板件验算,Vr=152.7686kN

τw=Vr/(2*0.7*hf*lw)=152.7686/(2×

230)=47.44365MPa≤200,满足

3.梁拼接计算

梁截面:

H-450*200*9*14,材料:

左边梁截面:

腹板螺栓群:

腹板连接板:

300mm×

90mm,厚:

10mm

1.梁梁腹板螺栓群验算

1腹板螺栓群受力计算

梁净截面承载力

梁腹板净截面抗剪承载力:

Vwn=[9×

(450-2×

14)-max(4×

22,0+0)×

9]×

125=375.75kN

梁净截面抗弯承载力计算

翼缘螺栓:

Ifb=0cm^4

腹板螺栓:

Iwb=[4×

22^3/12+9×

20×

2.45e+004]×

10^-4=488.3cm^4

翼缘净截面:

Ifn=2.662e+004-0=2.662e+004cm^4

梁净截面:

In=3.289e+004-0-488.3=3.24e+004cm^4

Wn=3.24e+004/0.5/450×

10=1440cm^4

净截面抗弯承载力:

Mn=Wn*f=1440×

215×

10^-3=309.6kN·

梁翼缘弯矩分担系数:

ρf=Ifn/In=0.8217>

0.7,翼缘承担全部弯矩

梁腹板分担弯矩:

Mwn=0kN·

2腹板螺栓群承载力计算

V=375.75kN

螺栓受剪面个数为2个

155=125.55kN

Nv=375.75/4=93.938kN

N=[(|Nmx|+|Nh|)^2+(|Nmy|+|Nv|)^2]^0.5=[(0+0)^2+(0+93.938)^2]^0.5=93.938kN≤125.55,满足

3腹板螺栓群构造检查

列边距为45,最大限值为80,满足!

行边距为45,最大限值为80,满足!

外排行间距为70,最大限值为120,满足!

中排行间距为70,最大限值为240,满足!

4腹板连接板计算

Vl=375.75kN

采用一样的两块连接板

Tl=10mm

fv=125N/mm^2

f=215N/mm^2

A=Bl*Tl*2=300×

10×

10^-2=60cm^2

10^-2=17.6cm^2

An=A-A0=60-17.6=42.4cm^2

10^3/An=375.75/42.4×

10=88.6203N/mm^2≤125,满足!

0/42.4×

10=0N/mm^2≤215,满足!

σ=N/A=0/60×

2.梁梁翼缘对接焊缝验算

1翼缘对接焊缝受力计算

翼缘承担的净截面弯矩:

Mfn=Mn-Mwn=254.394kN·

2翼缘对接焊缝承载力计算

mMy=254.394kN·

轴力N为零,σN=0N/mm^2

弯矩Mx为零,σMx=0N/mm^2

σMy=|My|/Wy=254.394/1183.23×

1000=215N/mm^2

最大拉应力:

σt=σN+σMx+σMy=0+0+215=215N/mm^2≤215,满足

最大压应力:

σc=σN-σMx-σMy=0-0-215=(-215)N/mm^2≥(-215),满足

4.

主次梁连接计算

H-400*150*8*13,材料:

主梁截面:

H-500*200*10*16,材料:

lf=408-2×

5=398mm

8mm

间距为:

a=5mm

2.腹板螺栓群验算

Vx=135.4kN;

螺栓群中心对角焊缝偏心:

e=5+90/2+200/2=150mm

螺栓群偏心弯矩:

M=135.4×

150×

10^-3=20.31kN·

V=135.4kN

平面内弯矩:

M=20.31kN·

Nv=135.4/4=33.85kN

Nmx=20.31×

(4-1)/2/24500×

10^3=87.043kN

Nmy=20.31×

(1-1)/2/24500×

10^3=0kN

N=[(|Nmx|+|Nh|)^2+(|Nmy|+|Nv|)^2]^0.5=[(87.043+0)^2+(0+33.85)^2]^0.5=93.393kN≤125.55,满足

列边距为45,最大限值为64,满足!

行边距为45,最大限值为64,满足!

外排行间距为70,最大限值为96,满足!

中排行间距为70,最大限值为192,满足!

3.腹板连接板计算

1腹板连接板受力计算

Vl=135.4kN

Tl=8mm

10^-2=48cm^2

10^-2=14.08cm^2

An=A-A0=48-14.08=33.92cm^2

10^3/An=135.4/33.92×

10=39.9175N/mm^2≤125,满足!

0/33.92×

σ=N/A=0/48×

4.加劲肋角焊缝验算

1加劲肋角焊缝验算受力计算

控制工况同腹板螺栓群,其受力计算参上

2加劲肋角焊缝验算承载力验算

V=135.4kN;

为地震组合工况,取连接焊缝γRE=0.9

hf=5mm;

5=7mm

A=l

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