“箱形柱外露剛接”節點計算書一一.節點基本資料設計依據：《鋼結構連接節點設計手冊》（第二版）節點類型為：箱形柱外露剛接柱截面：BOX-200*6，材料：Q235柱與底板全截面采用對接焊縫，焊縫等級為：二級，采用引弧板；底板尺寸：L*B=420mm×420mm，厚：T=30mm錨栓信息：個數：8采用錨栓：雙螺母焊板錨栓庫_Q235-M24方形錨栓墊板尺寸(mm)：B*T=70×20底板下混凝土采用C30節點前視圖如下：節點下視圖如下：二.荷載信息設計內力：組合工況內力設計值組合工況1-300.030.00.00.020.0否三.驗算結果一覽最大壓應力(MPa)3.32最大14.3滿足底板厚度(mm)30.0最小20.0滿足等強全截面1滿足板件寬厚比12.1最大18.0滿足板件剪應力(MPa)41.6最大125滿足焊縫剪應力(MPa)29.4最大160滿足焊腳高度(mm)9.00最小8.22滿足焊腳高度(mm)9.00最大9.60滿足板件寬厚比12.1最大18.0滿足板件剪應力(MPa)30.6最大125滿足焊縫剪應力(MPa)21.6最大160滿足焊腳高度(mm)9.00最小8.22滿足焊腳高度(mm)9.00最大9.60滿足基底最大剪力(kN)30.0最大120滿足繞x軸抗彎承載力(kN*m)89.6最小73.1滿足繞y軸抗彎承載力(kN*m)89.6最小73.1滿足四.混凝土承載力驗算控制工況：組合工況1，N=(-300)kN；Mx=0kN·m；My=20kN·m；柱腳底板X向單向偏壓，彎矩為:20kN·m偏心距：e=20/300×10^3=66.6667mm底板計算方向長度：L=420mm底板垂直計算方向長度：B=420mm錨栓在計算方向離底板邊緣距離：d=50mme1=L/6=420/6=70mme2=L/6+d/3=420/6+50/3=86.6667mme<e1=70，故σc=N*(1+6*e/L)/L/B=300×(1+6×66.6667/420)/420/420×10^3=3.32038N/mm^2錨栓群承受的拉力：Ta=0單個錨栓承受的最大拉力：Nta=0混凝土抗壓強度設計值：fc=14.3N/mm^2底板下混凝土最大受壓應力：σc=3.32038N/mm^2底板下混凝土最大受壓應力設計值：σc14.3N/mm^23.32≤14.3，滿足五.底板驗算1混凝土反力作用下截面所圍區格分布彎矩計算截面所圍區格按四邊支承板計算，依中心點取混凝土壓應力控制工況：組合工況1，最大混凝土壓應力：σc=1.70068N/mm^2長邊長度：a3=H-Tf=194mm短邊長度：b3=B-Tw=194mm分布彎矩：MstrSub=0.048×1.70068×194×194×10^-3=3.07233kN2混凝土反力作用下邊角區格分布彎矩計算邊角區格按兩邊支承板計算，依自由角點取混凝土壓應力控制工況：組合工況1，最大混凝土壓應力：σc=3.32038N/mm^2Y向加勁肋到底板邊緣長度：a=0.5×[420-(2-1)×192]=114mmX向加勁肋到底板邊緣長度：b=0.5×[420-(2-1)×192]=114mm跨度：a2=(114^2+114^2)^0.5=161.22mm區格不規則，按等面積等跨度折算懸挑長度：b2=80.5109mm分布彎矩：Mc2=0.0599015×3.32038×161.22×161.22×10^-3=5.16969kN3混凝土反力作用下X向加勁肋間區格分布彎矩計算X向加勁肋間區格按三邊支承板計算，依跨度中點取混凝土壓應力控制工況：組合工況1，最大混凝土壓應力：σc=3.32038N/mm^2跨度：a2=192mm懸挑長度：b2=0.5×(420-200+6)=113mm分布彎矩：Mc3=0.0733958×3.32038×192×192×10^-3=8.98382kN·m4混凝土反力作用下Y向加勁肋間區格分布彎矩計算Y向加勁肋間區格按三邊支承板計算，依跨度中點取混凝土壓應力控制工況：組合工況1，最大混凝土壓應力：σc=1.70068N/mm^2跨度：a2=192mm懸挑長度：b2=0.5×(420-200+6)=113mm分布彎矩：Mc4=0.0733958×1.70068×192×192×10^-3=4.60147kN·m5要求的最小底板厚度計算綜上，底板各區格最大分布彎矩值為：Mmax=8.98382kN受力要求最小板厚：tmin=(6*Mmax/f)^0.5=(6×8.98382/205×10^3)^0.5=16.2155mm≤30，滿足一般要求最小板厚：tn=20mm≤30，滿足柱截面要求最小板厚：tz=6mm≤30，滿足六.柱對接焊縫驗算柱截面與底板采用全對接焊縫，強度滿足要求七.X向加勁肋驗算加勁肋外伸長度：Lb=95mm加勁肋間反力區長度：li=min(0.5×192，95)=95mm加勁肋外反力區長度：lo=min{0.5×[420-192×(2-1)]，95)=95mm反力區面積：Sr=(95+95)×95×10^-2=180.5cm^21X向加勁肋板件驗算控制工況：組合工況1，混凝土壓應力：σcm=3.32038N/mm^2計算區域混凝土反力：Fc=3.32038×180.5/10=59.9328kNX向加勁肋不承擔錨栓拉力，取錨栓反力：Fa=0kN板件驗算控制剪力：Vr=max(Fc，Fa)=59.9328kN計算寬度取為上切邊到角點距離：br=96.6978mm板件寬厚比：br/tr=96.6978/8=12.0872≤18，滿足扣除切角加勁肋高度：hr=200-20=180mm板件剪應力：τr=Vr/hr/tr=59.9328×10^3/(180×8)=41.62Mpa≤125，滿足2X向加勁肋焊縫驗算焊縫驗算控制剪力和控制工況同板件驗算，Vr=59.9328kN角焊縫有效焊腳高度：he=2×0.7×9=12.6mm角焊縫計算長度：lw=hr-2*hf=180-2×9=162mm角焊縫剪應力：τw=Vr/(2*0.7*hf*lw)=59.9328/(2×12.6×162)=29.3615MPa≤160，滿足八.Y向加勁肋驗算加勁肋外伸長度：Lb=95mm加勁肋間反力區長度：li=min(0.5×192，95)=95mm加勁肋外反力區長度：lo=min{0.5×[420-192×(2-1)]，95)=95mm反力區面積：Sr=(95+95)×95×10^-2=180.5cm^21Y向加勁肋板件驗算控制工況：組合工況1，混凝土壓應力：σcm=2.44111N/mm^2計算區域混凝土反力：Fc=2.44111×180.5/10=44.0621kN不承擔錨栓拉力，取錨栓反力：Fa=0kN板件驗算控制剪力：Vr=max(Fc，Fa)=44.0621kN計算寬度取為上切邊到角點距離：br=96.6978mm板件寬厚比：br/tr=96.6978/8=12.0872≤18，滿足扣除切角加勁肋高度：hr=200-20=180mm板件剪應力：τr=Vr/hr/tr=44.0621×10^3/(180×8)=30.5987Mpa≤125，滿足2Y向加勁肋焊縫驗算焊縫驗算控制剪力和控制工況同板件驗算，Vr=44.0621kN角焊縫有效焊腳高度：he=2×0.7×9=12.6mm角焊縫計算長度：lw=hr-2*hf=180-2×9=162mm角焊縫剪應力：τw=Vr/(2*0.7*hf*lw)=44.0621/(2×12.6×162)=21.5864MPa≤160，滿足九.柱腳抗剪驗算控制工況：組合工況1，N=(-300)kN；Vx=30kN；Vy=0kN；錨栓所承受的總拉力為：Ta=0kN柱腳底板的摩擦力：Vfb=0.4*(-N+Ta)=0.4×(300+0)=120kN柱腳所承受的剪力：V=(Vx^2+Vy^2)^0.5=(30^2+0^2)^0.5=30kN≤120，滿足十.柱腳節點抗震驗算1繞x軸抗彎最大承載力驗算繞x軸柱全塑性受彎承載力：Wp=338832mm3Mp=Wp*fy=338832×235=79.6255kN·m因為N/Ny=300000/1.09416e+006=0.274183>0.13,所以Mpc=1.15(1-N/Ny)Mp=66.4626kN·m繞x軸柱腳的極限受彎承載力：Mu1=fubAe(L-Xn/3)=368.421×1057.51×(370-420/3)=89.6101kN·mMu2=fckBXn(L-Xn/2)=20.1×420×420×(420-420/2)=744.584kN·mMu,basej=min(Mu1,Mu2)=89.6101kN·m>=1.1Mpc=73.1089kN·m,滿足2繞y軸抗彎最大承載力驗算繞y軸柱全塑性受彎承載力：Wp=338832mm3Mp=Wp*fy=338832×235=79.6255kN·m因為N/Ny=