刚性露出式钢柱脚设计计算表格
CF-700a钢柱脚计算
二、柱脚细部设计
柱脚形式为刚性固定露出式柱脚。钢柱材质为Q345B钢，柱脚底板及支承加劲肋采用Q345B钢，锚栓采用Q345B钢。底板下混凝土强度等级按C35考虑。
砼局部抗压强度：βc f c= 1.67kN/cm2
钢材抗弯强度：f=25.0kN/cm2
钢材抗剪强度：f v=15.5kN/cm2
一个锚栓抗拉承载力：N t a=63kN
锚栓直径：d＝24mm
一个锚栓有效截面面积：A e a= 4.52cm2
1、柱脚底板尺寸
L＝1000.0cm
B＝500.0cm
l t＝30.0cm
l=L-l t=970.0cm
2、底板下混凝土最大压应力计算
1）偏心类型判断
2）底板下混凝土最大压应力
0.00kN/cm 2<βc f c ，满足。0.00kN/cm 2<βc f c ，满足。0.00
kN/cm 2
<β
c f c
，满足。
对于σc1：
确定受压区长度：
-0.44 0.000 查《节点设计手册》得，
x n /l=
0.9 则底板受压区长度为：
x n =0.9l ＝
873cm 则
0.00
kN/cm 2
<β
c f c
，满足。
对于σc2：
确定受压区长度：
-0.44 0.000 查《节点设计手册》得，
x n /l=
0.68 则底板受压区长度为：
x n =0.68l ＝
659.6cm 则
0.00
kN/cm
2
<β
c f c
，满足。
对于σc4：
确定受压区长度：
-0.44 0.000 查《节点设计手册》得，
x n /l=
0.6 则底板受压区长度为：
x n =0.6l ＝582cm 则
0.00
kN/cm 2
<β
c f c
，满足。
x/l＝(e-L/2)/l=
ρ=A e a /LB=σc2=2N(e+L/2-l t )/Bx n (L-l t -x n /3)=x/l＝(e-L/2)/l=
σc4=2N(e+L/2-l t )/Bx n (L-l t -x n /3)=
对于c类偏心：x/l＝(e-L/2)/l=
ρ=A e a /LB=σc3=N(1+6e/L)/LB=
σc5=N(1+6e/L)/LB=
σ
c6=N(1+6e/L)/LB=
对于a类偏心：
ρ=A e a
/LB=σc1=2N(e+L/2-l t )/Bx n (L-l t -x n /3)=
对于σc7：
确定受压区长度：
-0.44 0.000 查《节点设计手册》得，
x n /l=
0.76 则底板受压区长度为：
x n =0.76l ＝
737.2cm 则
0.00
kN/cm 2
<β
c f c
，满足。
对于σc8：
确定受压区长度：
-0.44 0.000 查《节点设计手册》得，
x n /l=
0.88 则底板受压区长度为：
x n =0.88l ＝
853.6cm 则
0.00
kN/cm 2
<β
c f c
，满足。
3）锚栓计算
对于a类偏心，不需设置抗拉锚栓。
对于c类偏心，柱脚受拉一侧锚栓所受总拉力：
-117.8
kN
<4N t a =
252
kN
，满足。
4）水平剪力校核
对于最大 Fx组合：
V fb1=0.4F y =160.0
127.3kN ，满足。 对于最小 Fx组合：
V fb2=0.4F y =160.0
127.3kN ，满足。 对于最大 Fy组合：
V fb3=0.4F y =160.0
127.3kN ，满足。 对于最小 Fy组合：
V fb4=0.4F y =160.0
127.3kN ，满足。 对于最大 Fz组合：
V fb5=0.4F y =160.0
127.3kN ，满足。 对于最小 Fz组合：
V fb6=0.4F y =160.0
127.3kN ，满足。 对于最大 Mz组合：
V fb7=0.4F y =160.0
127.3
kN
，满足。
ρ=A e a /LB=σc7=2N(e+L/2-l t )/Bx n (L-l t -x n /3)=kN ＞√(F x )2+(F z )2=kN ＞√(F x )2+(F z )2=x/l＝(e-L/2)/l=
ρ=A e a /LB=σc8=2N(e+L/2-l t )/Bx n (L-l t -x n /3)=
kN ＞√(F x )2+(F z )2=kN ＞√(F x )2+(F z )2=x/l＝(e-L/2)/l=
Ta=N(e-L/2+x n /3)/(L-l t -x n /3)=kN ＞√(F x )2
+(F z )2
=kN ＞√(F x )2+(F z )2=kN ＞√(F x )2+(F z )2=
对于最大 Mz组合：
V fb8=0.4F y =160.0
127.3kN ，满足。
5）柱脚底板厚度计算
max{σ
ci }=
0.00
kN/cm 2
a.三边支承板①
a 2 =
30cm b 2 =
30
cm
b 2/a 2= 1.00，查表得α＝0.112板底最大弯矩：
0.20kN*cm 底板厚度：
0.2
cm
b.两边支承板②a 2 =
44.2cm b 2 =
22.0
cm
b 2/a 2=0.50，查表得α＝0.060板底最大弯矩：
0.23kN*cm 底板厚度：
0.2cm 50
mm
6）托座顶板厚度计算
取最不利得顶板③计算，其尺寸如下：a 2 =30cm
l ai =a 2/2=15.0
cm b 2 =30cm D=d+2＝ 2.6
cm
一个锚栓所受拉力：
29.45kN
顶板厚度：
1.8cm 30
mm
7）加劲肋计算
加劲肋④计算：a i =
41.25
cm
l i =
39.0
cm
b i =
39.0cm
由底板反力得到的剪力：
3.1kN
由锚栓拉力产生的剪力：
N ta ＝N/n＝则托座顶板厚度取t db ＝
t pb ≥√(6N ta l ai /(D+2l ai )f)＝V ic ＝a i l i σc ＝kN ＞√(F x )2+(F z )2=
底板最大反力 σc ＝M 2＝ασc a 22＝
t pb ≥√(6M/f)＝M 2＝ασc a 22＝
t pb ≥√(6M 2/f)＝则底板厚度取 t pb ＝
29.4kN
29.4kN 设加劲肋高度和厚度为：
h i =
50
cm
t i =
3.0
cm 其抗剪承载力：
2325.0
kN
＞V i
，满足。宽厚比验算：b i /t i ＝13.0
18.0
，满足。
加劲肋⑤计算：
a i =
30.0cm l i =30.0cm
b i =30.0cm
由底板反力得到的剪力：
1.7kN 由锚栓拉力产生的剪力：
29.4kN
29.4kN 设加劲肋高度和厚度为：
h i =
50
cm t i =
2.5
cm 其抗剪承载力：
1937.5
kN
＞V i
，满足。宽厚比验算：b i /t i ＝12.0
18.0
，满足。
板件间的连接采用完全熔透剖口焊缝，可以视为等强连接，故不必验算其
焊缝强度。
该加劲肋最大剪力V i ＝
max{V ic ，Vta}=
V Ri ＝h i t i f v ＝V ta ＝N ta ＝
V Ri ＝h i t i f v ＝＜18√(345/345)＝
****计算结束****
＜18√(345/345)＝
V ic ＝a i l i σc ＝V ta ＝N ta ＝该加劲肋最大剪力V i ＝max{V ic ，Vta}=