H柱埋入刚接”节点计算书.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：H柱埋入刚接柱截面：H-196*99*4*6,材料：Q345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= 230 mmX130 mm,厚：T= 20 mm 锚栓信息：个数：2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=70X20底板下混凝土采用C40基础梁混凝土采用C25基础埋深：1.5m栓钉生产标准：GB/T 10433栓钉抗拉强度设计值：f=215 N/mm*栓钉强屈比：Y =1.67沿Y向栓钉采用：M16X120行向排列：200 mmX7列向排列：仅布置一列栓钉实配钢筋：4HRB400_25+6HRB400_16+4HRB400_16近似取X向钢筋保护层厚度：C=30 mmx近似取Y向钢筋保护层厚度：C=30 mmy节点示意图如下：o g ——ra二.荷载信息设计内力：组合工况内力设计值组合工况1 -200.0 25.40.0三.0.0验算结果一览50.0否最大压应力(MPa)6.69最大19.1足等强全截面1满足基底最大剪力(kN)25.4最大80.0满足绕x轴抗弯承载力(kN*m)1220最小49.4满足绕y轴抗弯承载力(kN*m)2415最小12.5满足X向承担剪力(kN)76.6最大253满足X向压应力(MPa)1.26最大11.9满足Y向承担剪力(kN)0最大341满足Y向压应力(MPa)0最大11.9满足沿Y向抗剪应力比38.5最大49.9满足X向栓钉直径(mm)16.0最小16.0满足X向列间距(mm)0最大200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)50最小为28满足绕Y轴承载力比值0.33最大1.00满足绕X轴承载力比值0最大1.00满足绕Y轴含钢率(%)0.49最小0.20满足绕X轴含钢率(%)0.56最小0.20满足沿Y向主筋中距(mm)133最小50.0满足沿Y向主筋中距(mm)133最大200满足沿X向主筋中距(mm)124最小50.0满足沿X向主筋中距(mm)124最大200满足沿Y向锚固长度(mm)560最小560满足沿X向锚固长度(mm)880最小875满足四. 混凝土承载力验算控制工况：组合工况1, N=(-200) kN；底板面积：A=L*B =230X 130X 10'-2=299cm'2 底板承受的压力为：N=200 kN底板下混凝土压应力：n =200/299 X10=6.68896 N/mnnWW.l，满足c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. 柱脚抗剪验算控制工况：组合工况 1, N=(-200) kN； V=25.4 kN； V =0 kN； xy锚栓所承受的总拉力为：T =0 kNa柱脚底板的摩擦力：V =0.4*(-N+T)=0.4X(200+0)=80 kNfb a柱脚所承受的剪力：V=(V*+V*)Q5=(25.4*+0・2)Q5=25.4 kNW80，满足xy七. 柱脚节点抗震验算1绕x轴抗弯最大承载力验算绕X轴柱全塑性受弯承载力：W = 146716mm3 pM=W*f =146716X345=50.617 kN・m ppy因为 N/N=200000/682755=0.292931〉0.13,所以 M =1.15(l-N/Ny)M =41.1582 kN・m y pc p绕x轴柱脚的极限受弯承载力：M j=f Bl[((2l + h)2+h2)0.5-(2l +u,base ck c b bh)]=26. 8X99X3500X[((2X3500+1500)2+15002)0.5-(2X3500+1500)]=1219. 63 bkN・m〉=1.2Mpc=1.2X4.11582e+007=49.3898 kN・m,满足2绕y轴抗弯最大承载力验算绕y轴柱全塑性受弯承载力：W=30139pM=W *f =30139X345=10.398 kN・m ppy因为 N/N=200000/682755=0.292931〈=Aw/A,所以 M =1M =10.398 kN・my pc p绕y轴柱脚的极限受弯承载力：M j=f Bl[((2l + h)2+h2)0.5-(2l +u,base ck c b bh)]=26.8X196X3500X[((2X3500+1500)2+15002)0.5-(2X3500+1500)]=2414.63 bkN・m〉=1.2Mpc=1.2X 1.0398e+007=12.4775 kN・m,满足八. 端部X向抗剪验算1X向基本参数柱子X向截面高度：h =196mmcX向受压翼缘宽度：b =99mmf柱子X向翼缘厚度：t =4mmf柱子X向腹板厚度：t =12mmw柱子腹板弯角半径： r=4mm基础梁混凝土标号：C25弹性模量：E =28000N/mm-2c抗压强度：f=11.9N/mm*c抗拉强度：f =1.27N/mm*t基础埋置深度： d=1.5m水平加劲肋厚度： t=6mms加劲肋中心到混凝土顶面距离：d=50mms2 X向抗剪验算基础梁抗剪面积:A =1990.98ciT2cs柱脚上部加劲肋有效承压宽度b计算：e,sb =2*t +2*t =2X4+2X6=20mme,s f s柱腹板的有效承压宽度b计算：e,wb =2*t +2*r+t =2X4+2X4+12=28mme,w f w钢柱承压区的承压力合力到混凝土顶面的距离d计算：Cd = (b*b *d +d*d*b /8-b *b *d)/(b*b +d*b /2-b *b ) c f e,s s e,w e,s e,w s f e,s e,w e,s e,w=(99X20X50+1500X1500X28/8-20X28X50)/(99X20+1500X28/2-20X28)=354.416mm柱子反弯点距离混凝土顶面高度h°计算： 最大抵抗剪力： cap cs th =M /V =50/25.4X1000=1968.5mm 0yx承受剪力：V=(h+d)*V/(3*d/4-d)=(1968.5+354.416)X25.4/(3X1500/4-354.416)=76.56810 c x ckNW252.854,满足3 X向承压验算混凝土承压力：n = (2*h /d+l)*[l+(l+l/(2*h /d+1) *) -o.5]*V/b /d0 0 f=(2X1968.5/1500+1)X[1+(1+1/(2X1968.5/1500+1)-2)-0.5]X25.4/99/1500X10-3 =1.26312N/mm-2W11.9，满足九. 端部Y向抗剪验算1Y向基本参数柱子 Y 向截面高度： h=99mmcY 向受压翼缘宽度： b=196mmf柱子 Y 向翼缘厚度： t=12mmf柱子 Y 向腹板厚度： tw=4mmw柱子腹板弯角半径： r=4mm2 Y向抗剪验算基础梁抗剪面积:A =2685.88cm-2cs柱脚上部加劲肋有效承压宽度b计算：e,sb =2*t+2*t =2X12+2X6=36mme,s f s柱腹板的有效承压宽度b计算：e,wb =2*t +2*r+t =2X12+2X4+4=36mme,w f w钢柱承压区的承压力合力到混凝土顶面的距离d计算：cd=(b*b *d+d*d*b /8-b *b *d)/(b*b +d*b /2-b *b )c f e,s s e,w e,s e,w s f e,s e,w e,s e,w=(196X36X50+1500X1500X36/8-36X36X50)/(196X36+1500X36/2-36X36)=317.857mm 柱子反弯点距离混凝土顶面高度h°计算： 最大抵抗剪力： cap cs th=M /V =0/0X1000=0mm0xy承受剪力：V=(h +d )*V /(3*d/4-d ) = (0+317.857)X0/(3X 1500/4-317.857)=00 c y ckNW341.107,满足3 Y向承压验算混凝土承压力：O =(2*h /d+1)*[1+(1+1/(2*h/d+1)*)-0.5]*V/b /d0 0 f=(2X0/1500+1)X[1+(1+1/(2X0/1500+1)-2)-0.5]X0/196/1500X10-3=0N/mm-2<11.9，满足十.栓钉验算栓钉生产标准：GB/T 10433栓钉抗拉强度设计值：f=215 N/mm-2栓钉强屈比：Y =1.67沿Y向栓钉采用：M16X120行向排列：200 mmX7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=(-200)kN,My=50kN ・m, Vx=25.4kN顶部箍筋处弯矩设计值：M yu=|50+0.0254X50|=51.27 kN・mX向截面高度：h =196mmxX向翼缘厚度：t =6mmx沿Y向一侧栓钉承担的翼缘轴力：N=51.27/(196-6)X10-3=269.842kN f单个栓钉受剪承载力设计值计算：栓钉钉杆面积：A =n d-2/4=3.14159X 16-2/4=201.062 mm*sN =0. 43*A (E*f )-0.5vs1 s c c=0.43X201.062X(333200)-0.5 X10--3=49.9058 kNN =0.7*A*f*Y =0.7X201.062X215X 1.67 X 10t=50.5339 kNvs2 sN =min(N ,N )=49.9058 kNvs vs1 vs2沿Y向单根栓钉承受剪力：，满足2沿X向栓钉验算H型截面柱，沿X向栓钉按构造设置即可，不验算！十一.钢筋验算1内力计算X向承载力验算控制工况：组合工况1控制内力：Mx=0 kN・m, Vy=0 kNX向柱脚底部弯矩设计值：Mxd=|0-0X1.5|=0 kN・mY向承载力验算控制工况：组合工况1控制内力：My=50 kN・m, Vx=25.4 kNY向柱脚底部弯矩设计值：Myd=|50+25.4X 1.5|=88.1 kN・m2承载力计算外包混凝土 X向长度：X=581 mm外包混凝土 Y向长度：Y=484 mm实配钢筋：4HRB400_25+6HRB400_16+4HRB400_16单侧角筋面积：A =981.748 mm-2c沿Y向中部筋面积：A =402.124 mm-2my外包混凝土 X向计算长度：X0=581-3O-25X0.5=538.5 mm构造要求沿Y向配筋量：A =0.002*X *Y=521.268 mm*ymin 0沿Y向单侧实配面积：A =A +A =1383.87 mm*2A =521.268,满足要求sy c my ymin沿X向中部筋面积：A =603.186 mm-2mx外包混凝土 Y向计算长度：Y0=484-3O-25X0.5=441.5 mm构造要求沿X向配筋量：A =0.002*Y *X=513.023 mm*xmin 0沿X向单侧实配面积：A =A +A =1584.93 mm^^A =521.268,满足要求sx c mx xmin沿Y向钢筋中心间距：X =496 mm00角筋绕 Y 轴承载力：M =A *F *X =981.748X360X538.5 X 10t=190.322 kN・mcy c yc 0中部筋绕 Y 轴承载力：M =A *F *X =603.186X360X538.5 X 10t=77.9557 kN・m my mx ym 0实配钢筋绕绕 Y 轴承载力：M =M +M =190.322+77.9557=268.277 kN・msy cy myM三|M |=88.1，满足要求sy y沿X向钢筋中心间距：Y =399 mm00角筋绕 X 轴承载力：M =A *F *Y =981.748X360X441.5 X10t=156.039 kN・mcx c yc 0中部筋绕 X 轴承载力：M =A *F *Y =603.186X360X441.5 X10t=95.8703 kN ・m mx mx ym 0实配钢筋绕 X 轴承载力：M =M +M =156.039+95.8703=251.909 kN・msx cx mxM三|M |=0,满足要求sx x。