牛腿设计 NIUT-1
（工程名称：****工程）
执行规范：混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）
===================================================================
1 设计资料：
1.1 已知条件：
混凝土强度等级：C25, f tk=1.78N/mm2, f c=11.90N/mm2
纵筋级别： HRB400, f y=360N/mm2
箍筋级别: HPB235, f y=210N/mm2
弯筋级别: HRB400, f y=360N/mm2
牛腿类型:_双牛腿
牛腿尺寸: b=400mm h=800mm h1=270mm c=600mm
上柱宽度: H2=600mm 下柱宽度: H1=600mm
牛腿顶部竖向力值: F1vk=437.04kN F2vk=437.04kN
F1v=590.00kN F2v=590.00kN
a1=250.00mm a2=250.00mm
牛腿顶部水平力值: F1hk=20.74kN F2hk=20.74kN
F1h=28.00kN F2h=28.00kN
1.2 计算要求：
1.斜截面抗裂验算
2.正截面抗弯计算
3.水平箍筋/弯起钢筋面积计算
2 计算过程
2.1 斜截面抗裂验算
=509.83kN F vk437.04kN
>
=
满足要求！
2.2 正截面抗弯计算
纵筋计算配筋量
:
纵筋实配: 4E20 A s=1257mm2(ρ=0.41%)>729mm2满足要求.
2.3 水平箍筋/弯起钢筋面积计算
水平箍筋面积计算
计算箍筋用量(牛腿上部2/3h0范围): 取承受竖向力的受拉钢筋截面积一半318mm2.
箍筋实配: d8@150
牛腿上部2/3h0范围内: A sh=402mm2>318mm2满足要求.
弯起钢筋面积计算
计算弯筋用量: 取承受竖向力的受拉钢筋截面积一半318mm2.
弯筋实配: 2E20
A sb=628mm2(ρ=0.21%)>318mm2满足要求.
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1:30
实际配筋简图
钢牛腿计算书 现场一片板梁大概荷载为30t ，一片板梁由两个牛腿支撑，因此一个牛腿的荷载约为15t 。为了适当的控制安全系数，在计算中，牛腿的荷载为20t 。 1. 预埋件的计算。 根据现场条件，预埋件的M=FL=200KN*0.15M=30KN ·m V=200KN 。 预埋件按540X270计算。板厚取20mm 。 2. ②号板的计算。及其与预埋件的焊缝计算 ②号板的 M=FL=100KN*0.15M=30KN ·m V=100KN 弯矩验算2352 /94102.3.30/21594MM N MM M KN w m MM N f =?=≥= 弯矩验算满足 剪力验算2433 2/401212 40012120010015100/120mm N mm mm KN It VS mm N f w v =?????=≥= 剪力验算满足。
焊缝高度Hf=7mm。 3.③④号板的计算，及其与②号板得焊缝验算。 ----- 设计信息----- 钢材等级：235 梁跨度(m)：0.500 梁截面：T 形截面: H*B*Tw*T1=120*200*25*12 梁平面外计算长度：0.500 强度计算净截面系数：1.000 截面塑性发展：考虑 构件所属结构类别：单层工业厂房 设计内力是否地震作用组合：否 梁上荷载作用方式：无荷载作用 设计内力： 绕X轴弯矩设计值Mx (kN.m)：7.500 绕Y轴弯矩设计值My (kN.m)：0.000 剪力设计值V (kN)：100.000 ----- 设计依据----- 《钢结构设计规范》（GB 50017-2002） ----- 梁构件设计-----
牛腿设计 216KN 9KN 302.4KN 12.6KN 0.65450mm 200mm 根据公式 500mm Fvk≤β*(1-0.5Fhk/Fvk)*ftk*b*h0/(700mm 初算高度=383.3559300mm C30 fc=14.3ftk= 2.01ft= 1.43 400.002145 44.75524476 409.7583 选用4根直径22面积为1520.530818满足! 440Asv ＝ As / 2 =760.2654092 a/ho=0.30303Asw ＝ As / 2 ＝760.2654092 728.011 121.3352至364.0054945之间的范围内箍筋的直径宜为 6～12mm，间距宜为 100～150mm，且在上部 2ho / 3 ＝范围内的水平箍筋总截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的二分之一 当 a / ho ≥ 0.3 时，宜设置弯起钢筋需要弯起钢筋！ 集中荷载作用点到牛腿斜边下端点连线的长度l ＝弯起钢筋宜位于牛腿上部 l/6 至 l/2最小配筋率ρmin=Max{0.20%, 0.45ft/fy}=牛腿顶面受压面的面积要求 横向受压长度必须≥牛腿的配筋计算 纵向受力钢筋的总截面面积按混凝土规范式 10.8.2 计算 As ≥ Fv * a / 0.85 / fy / ho + 1.2 * Fh /下柱边缘到牛腿外边缘的水平长度c=牛腿与下柱交接处的垂直截面高度h=牛腿的外边缘高度h1=外边缘初算最小高度=h-c*t 混凝土强度等级钢筋抗拉强度设计值fy ＝ 300N/mm 纵筋合力点至近边距离as=作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的水平拉力值Fhk=竖向力设计值Fv=水平拉力设计值Fh=裂缝控制系数β=牛腿宽度b=竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离a=基本的构造规定: 牛腿的端部高度 hk>=h/3 ，且不小于200mm 牛腿底面斜角а<=45° 牛腿外边缘与吊车梁外边的距离不宜小于70mm 作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力值Fvk=
第一章 牛腿设计 5.1 荷载计算 根据吊车梁的设计，吊车梁截面面积22125.4410A mm =?, Q235钢的密度为 37850/kg m ,吊车梁自重为4785010125.4410984.704/N m -???=，轨道自重为 430/N m 由吊车最大轮压引起的支座反力标准值为： .max 139(10.453)201.967k D kN =?+= 牛腿根部支座反力影响线示意图 则牛腿根部承受的剪力： 3.max 1.2(98 4.704430)107.5 1.429 5.486k V D kN -=?+??+= 5.2 截面选择 牛腿选用600500400810BH -??? 偏心距为450e mm =外伸长度为200d mm =，截面高度600h mm =， 截面宽度400b mm = ，翼缘板厚度 10f t mm =，腹板厚度8w t mm =，力作用点处截面为537400810BH ???。牛腿
牛腿节点示意图 则：295.4860.45132.97M V e kN m =?=?=? 5.3截面特性 牛腿根部截面示意图 牛腿根部截面：2230010(600210)810640A mm =??+-??= 33244 11600108(600210)23001030010()1212265227.4710x I mm -??=??-?+???+??????=?
4 3365227.471021742.49106002 x x I W mm y ?===? 2 33600101600103001081233.1010222S mm --????=??+??=? ? ????? 3316001030010885102S mm -??=??=? ??? 5.4 强度验算 5.4.1抗弯强度 6 223132.9710 5.82/215/1.0521742.4910 x nx M N mm f N mm W σγ?===<=?? 5.4.2抗剪强度 3224295.486101233.1069.83/125/65227.47108 v x w VS N mm f N mm I t τ??===<=?? 5.4.3 腹板计算高度边缘处折算应力 6214132.971060021059.12/65227.47102 nx M y N mm I σ?-?=?=?=? 32295.4861088550.11/65227.478 x w VS N mm I t τ??===? σ和τ的最不利组合出现在腹板边缘，因此验算公式为： 2222 22359.12350.11105.2/215/N mm f N mm στ+=+?=<= ∴满足要求。 5.5 焊缝验算
牛腿设计(NIUT-1) 项目名称构件编号日期 设计校对审核 执行规范: 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》 钢筋：d - HPB300; D - HRB335; E - HRB400; F - RRB400; G - HRB500; P - HRBF335; Q - HRBF400; R - HRBF500 ----------------------------------------------------------------------- 1 设计资料： 1.1 已知条件： 混凝土强度等级：C35, f tk=2.20N/mm2, f c=16.70N/mm2 纵筋级别： HRB400, f y=360N/mm2 箍筋级别: HRB400, f y=360N/mm2 弯筋级别: HRB400, f y=360N/mm2 牛腿类型: 单牛腿 牛腿尺寸: b=1000mm h=350mm h1=200mm c=150mm 上柱宽度: H2=300mm 下柱宽度: H1=300mm 牛腿顶部竖向力值: F vk=66.67kN, F v=90.00kN, a=100mm; 牛腿顶部水平力值: F hk=0.00kN, F h=0.00kN; 1.2 计算要求： 1.斜截面抗裂验算 2.正截面抗弯计算 3.水平箍筋/弯起钢筋面积计算 2 计算过程 2.1 斜截面抗裂验算 满足要求！ 2.2 正截面抗弯计算 纵筋计算配筋量: 取As1=ρmin·b·h0=620mm2 As=A S1+A S2=ρmin·b·h0+1.2F h/f y=620mm2 纵筋实配: 6E12 A s=679mm2(ρ=0.22%)>620mm2满足要求. 2.3 水平箍筋/弯起钢筋面积计算 水平箍筋面积计算 计算箍筋用量(牛腿上部2/3h0范围): 取承受竖向力的受拉钢筋截面积一半310mm2. 箍筋实配: E10@205 牛腿上部2/3h0范围内: A sh=314mm2>310mm2满足要求. 弯起钢筋面积计算 计算弯筋用量: 取承受竖向力的受拉钢筋截面积一半310mm2. 弯筋实配: 2E16
第三章 牛腿设计 3.1 设计资料 厂房跨度mm S 21000=，柱间距为 mm B 6000=，吊车荷载t 5，轮距mm K 3550=，行车宽度mm B 4650=，最大轮压P=85KN ， 偏心距mm e 350=，外伸长 mm d 200=,牛腿型号106200200)-504BH(???，材料Q235，截面高mm h 450=,截面宽mm b 300=,翼缘厚mm h f 10=，腹板厚mm t w 6=，力的作用点处截面为10620000B H3 ???。焊条采用E43系列，手工焊。连接焊缝采用沿周边围焊，转角处连续施焊，没有起弧落弧所引起的焊口缺焊，且假定剪孔仅由牛腿腹板焊缝承受，并对工字型翼缘端部绕转部分焊缝忽略不计。 根据吊车梁设计，吊车梁截面面积2136A cm =，Q235钢的密度为 3/7850m kg ，吊车梁自重m N /6.1067101361078504=???-，轨道自重 m KN /430，由吊车最大轮压引起的支座反力标准值为： KN D m k 82.4123.02.80.01.4105.33in .=+++?=）（KN D k 1.20923.02.80.01.41085max .=+++?=）（。 则牛腿根部承受剪力为： KN V 97.102851010)4306.1067(2.13=+??+?=- 3.2 截面选择 牛腿选用 106200)200450BH(???-力作用点处截面为106200B H 300??? =36.04KN 图3-1 牛腿根部支座反力影响线示意图
牛腿剖面示意图3.3 截面特性 牛腿根部截面： A=300×10×2+(450-20)× 6=55.80 S=300×10×220＋ 6×215×215/2=798.68 3.4 强度验算 3.4.1 抗弯强度 2 2 3 6 x / 215 / 75 . 41 10 02 . 822 05 .1 10 36.04 W mm N f mm N M x = < = ? ? ? = ? = γ σ 3.4.2 抗剪强度 3.4.3 腹板计算高度边缘处折算应力
牛腿设计 NIUT-1 （工程名称：****工程） 执行规范：混凝土结构设计规范（GB 50010-2002） =================================================================== 1 设计资料： 1.1 已知条件： 混凝土强度等级：C25, f tk=1.78N/mm2, f c=11.90N/mm2 纵筋级别： HRB400, f y=360N/mm2 箍筋级别: HPB235, f y=210N/mm2 弯筋级别: HRB400, f y=360N/mm2 牛腿类型:_双牛腿 牛腿尺寸: b=400mm h=800mm h1=270mm c=600mm 上柱宽度: H2=600mm 下柱宽度: H1=600mm 牛腿顶部竖向力值: F1vk=437.04kN F2vk=437.04kN F1v=590.00kN F2v=590.00kN a1=250.00mm a2=250.00mm 牛腿顶部水平力值: F1hk=20.74kN F2hk=20.74kN F1h=28.00kN F2h=28.00kN 1.2 计算要求： 1.斜截面抗裂验算 2.正截面抗弯计算 3.水平箍筋/弯起钢筋面积计算 2 计算过程 2.1 斜截面抗裂验算 =509.83kN F vk437.04kN > = 满足要求！ 2.2 正截面抗弯计算 纵筋计算配筋量 : 纵筋实配: 4E20 A s=1257mm2(ρ=0.41%)>729mm2满足要求. 2.3 水平箍筋/弯起钢筋面积计算 水平箍筋面积计算 计算箍筋用量(牛腿上部2/3h0范围): 取承受竖向力的受拉钢筋截面积一半318mm2. 箍筋实配: d8@150 牛腿上部2/3h0范围内: A sh=402mm2>318mm2满足要求.
无锡国金中心JCD500内爬塔吊钢牛腿支持计算 一、计算依据 1、《JCD500塔式起重机说明书》； 2、《钢结构设计手册GB5007-2003》； 3、《混凝土结构设计规范GB50010-2002》 4、《塔式起重机设计规范GB/T13752-92》 二、结构受力 由于塔吊布置于内爬钢梁中心，塔吊牛腿对称分布，故考虑其受力也对称，参照塔吊说明书提供塔吊竖向力kN P V 88.2506=；水平力kN F s 732=（工况），考虑四点受力，其端部竖向力为kN P P V 5.6264==；水平力kN F F S 1834==。动载荷系数参照塔式起重机设计规范取34.1=φ。 三、钢牛腿核算 钢牛腿图纸详见CAD 图纸。考虑最危险工况，及梁端部距结构距离为150mm （为最大允许值），此时端弯矩最大，为kNm P M 975.9315.0=?=。考虑钢牛腿为悬挑梁计算，则其计算数据如下： 4996846079mm I x =； 36.5950178mm W x =； 竖向抗剪面积264500mm S v =； 水平向抗剪面积218000mm S S =（仅考虑顶板抗剪）则其正应力为MPa W M x 216 .595017810975.9334.16 =??==φσ，满足材料要求；其剪应力为MPa S P v v 1364500 105.62634.13 =??==φτ，满足材料要求；MPa S F s s 6.1318000 18300034.1=?==φτ，满足材料要求；其合应力为()MPa s v 2.282/1222=++='ττσσ，满足材料要求。
四、预埋件计算 预埋件详见图纸，按照混凝土结构设计规范中有关预埋件计算章节核算。实际锚筋面积为222122665.1214.325mm r n A S =??==π；结构所需最小锚筋面积按公式z f a a M f a a V A y b r y v r 3.1+=计算，其中，为便于计算，剪力kN V 5.8091835.626=+=，较之实际情况偏于安全， kNm M 975.93=，85.0=r α，43.0=v α（按C30混凝土取值计算） ，85.0=b α，MPa f y 300=，m z 48.0=代入公式计算： 2 807648 .030085.085.03.1975.9330043.085.05.809mm A =????+??=安全系数34.152.1807612266>===S A A n ，满足要求。
大跨度钢筋混凝土箱梁梁端牛腿设计 一、基本资料 牛腿尺寸见附图所示。 荷载：汽车荷载：公路I 级，荷载组合＝1.2恒载＋1.4汽车荷载 挂梁为13m 跨实心板，80cm 板厚，10cm 桥面铺装 桥面全宽：8.0m （双车道），牛腿用30＃砼（C30），II 级钢筋，四氟板式橡胶支座， 05.0=μ 二、设计计算内容 牛腿截面强度验算： 计算支座外力R 和H 恒载为：()kN R 8.579231.0813258.08134 1=???+???= 恒 汽车荷载为： ()()kN R 086.40021315.10112122.11124.01q m y P m 1k i k k k =??? ? ????+?????+=Ω++=∑ξμ）（汽车则荷载组合为：kN R R R 88.1255086.4004.18.5792.14.12.1=??+?=+=汽车恒组合 支座摩阻力为：kN R R 79.6288.125505.005.0=?=?=组合摩 汽车制动力为：kN l q P R k k 85.34%10)(1=?+= kN R 5.822 1652== kN R 5.82=∴制取 综上所述：支座外力R ＝1255.88kN ，H ＝82.5kN （一） 竖截面I-I 的验算 作用于竖截面I-I 的内力为： kN H N 5.820===? kN R Q 88.12550===?m kN h H M ?=?? ? ??+?+?=++==70.40705.0265.05.823.088.1255)2(Re 0ε? 1. 按偏心受拉构件验算截面 根据题意，知截面尺寸为mm b 8253002/350350'=++=，h ＝650mm ，计算纵向力kN N j 5.82=，弯矩m kN M j ?=70.407，mPa R a 5.17=，mPa R R g g 340'==，取a=a ’=40mm, 则偏心距为：
大跨度钢筋混凝土箱梁端牛腿设计任务书 一、基本资料 牛腿尺寸见附图示。 荷载：汽车荷载：公路－Ⅰ级 挂梁为13M跨实心板，80cm板厚，10cm桥面铺装； 桥面全宽8.0M，牛腿用C30砼，HRB335级钢筋，四氟板式橡胶支座，μ＝0.05 二、设计计算内容 牛腿截面强度验算： （一）竖截面Ⅰ－Ⅰ的验算 1．按偏心受拉构件验算截面强度； 2．按受弯构件验算抗弯抗剪强度； （二）最弱斜截面验算（按偏心受拉截面） （三）45O斜截面验算（按轴心受拉截面） 三、要求 1．按计算值配置：水平、竖直、斜向钢筋，并画出配筋示意图。 2．提交详细计算书及配筋示意图，最好为打印件。 3．2周内完成。 图1 牛腿尺寸图（cm）
牛腿设计计算书 1、 横向分布系数的计算 可将挂梁假定为由两片相等的实心板梁组成（矩形板） 1.1、杠杆原理法： 汽车荷载：1 (1.7069 1.08620.63790.0172) 1.72412 2 q oq m η = = +++=∑ 1.2、用偏压法计算： 抗弯惯性矩： 330.8 4.0 0.17066661212 bh I ?=== 抗扭惯性矩： 由4 50.8 b t ==可查表得：0.29c = 30.2940.80.59392I ∴=??=矩形 计算修正系数β 2 22 i ti 22 2 i 2 1 112 i 2 1122i I nI n 2G=0.425E, a 228m 11 0.1611nl GI 2130.425E 0.59392 1112E 0.1706666812EI a a 10.50.16110.5=0.58n a a 1 0.50.16110.5=0.42 n a βηβηβ===?== ==???++ ??'=+?=+?'=-?=-?∑∑∑∑∑矩形矩形，，取
5 牛腿的设计计算 5.1 牛腿所受作用力的设计值 3431(38 6.09.810785088.410 6.09.8100.56) 4.6582 D P ---=???+?????+?=k N max max,221.051 1.05921128.866k D P ????=+=?+= ? ????? kN max 1.2 1.4 1.2 4.658 1.4128.8185.91D V P D =+=?+?=kN 185.910.3870.646M Ve ==?=kN· m 图5-1 牛腿截面尺寸 5.2 截面选择 （截面如图5-1所示） 所需净截面抵抗矩为：6 370.64610312.9391.0521510 x nx x M W f γ?===??cm 3 按经验公式得经济高度为：337307312.9393017.5e x h W =-=-=cm 参照以上数据，考虑到截面高度大一些，更有利于增加刚度，初选截面高度为30h =cm 。 腹板厚度按负担支点处最大剪力需要得:
3 1.5 1.5185.91107.44300125 w w v V t h f ??===?mm 按经验公式估算： 30 1.651111 w w h t ===cm 选用腹板厚度为：10w t =mm 依近似公式计算所需翼缘板面积： 312.939 1.030 5.436306 x w w w W t h bt h ?=-=-=cm 2 试选翼缘板厚度为：14t =mm ，翼缘板宽度为200mm ，翼缘得外伸宽度为： ()120010952b -==mm ，952356.1131314y f =<= 所以翼缘板得局部稳定可以保证。 使用变截面牛腿，端部截面高度为:200h =mm 。 5.3 强度验算 20 1.42(30 1.42) 1.083.2A =??+-??=cm 2 ()()3311203020 1.030 1.4213137.55731212 x I = ??-?-?-?=cm 4 13137.5573875.83715x x I W h ===cm 3 ，492.880S =cm 3` 正应力为： 6 370.6461076.821.05875.83710 x x x M W σγ?===??N/mm 2<215f =N/mm 2 剪应力为： 6 4185.91492.8801069.7513137.55731010 x w VS I t τ??===??N/mm 2<125v f =N/mm 2 强度满足要求。 5.4 焊缝计算 （如图5-2所示） 取焊脚8f h = mm,
吊车梁牛腿计算书 一、设计资料 砼：C35 f c=16.7N/mm2 f ck=23.40N/mm2 f t=1.57N/mm2 f tk=2.2N/mm2 主筋：HRB335, f y=300N/mm2 箍筋：HPB235, f y=210N/mm2 弯筋：HRB335, f y=300N/mm2 裂缝控制系数：β=0.65 竖向力作用点至下柱边缘水平距离：a=1200+550-1600+20=170mm 下柱边缘到牛腿外边缘水平长度：C=550mm 牛腿宽度b=700mm,上柱宽1200mm,下柱宽1600mm 钢筋外形系数：δ=0.16 牛腿至下柱交接处的垂直界面高度：h=1600mm 牛腿外缘高度h1=1000mm 钢筋保护层厚度a s=35mm 竖向压力标准值：F vk=1450KN 水平压力标准值：F hk=145KN 竖向压力设计值：F v=1450×1.2=1740KN 水平压力设计值：F h=145×1.2=174KN 二、牛腿的计算： 1.牛腿裂缝控制反算
根据牛腿裂缝控制计算公式： F v k ≤β（1-0.5 vk hk F F ） a 5.0f 0h tkbh + β——系数，重级工作制吊车取0.6 a ——取170mm F hk ———145000N f tk ————C35砼抗拉强度标准值取2.2Nmm 2 b ——牛腿的宽度取700mm h 0————16000-50=15950mm 代入上式得 F v k ≤0.6×（1-0.5× vk F 145000）×15950 1705.0159507002.2+ ?? F vk 2-28860394.12F v +2.1×1012 ≤0 F vk ≤28787445.5N=2878吨 说明：上述垂直荷载标准值满足上述条件，牛腿即不开裂。 2.根据牛腿的配筋（反算）垂直荷载标准值 根据力学公式： As ≥ 0.F h yR a v f +0000r F h yr a h h f s ）（+ 规范取r 0=0.85， 0 000r r h a h s +=1+ 0r h a s ≌1.2上述公式又 表述为：
科举博物馆及周边配套一期项目地上自动扶梯增加钢牛腿施工方案 上海建工二建集团有限公司 2015年1月
目录 第一章综合说明 ....................................................... - 1 - 1 工程概况.......................................... - 1 - 2 编制说明.......................................... - 2 - 3编制依据.......................................... - 2 -第二章施工方案 ....................................................... - 3 - 1 地上两层4~5/L轴扶梯增加钢牛腿.................... - 3 - 2地上两层4~5/F轴扶梯增加钢牛腿..................... - 4 -3地上三层4~5/B轴扶梯增加钢牛腿..................... - 6 - 4 周期控制.......................................... - 7 -第三章保证措施 ......................................................... - 8 -
第一章综合说明 1 工程概况 本工程位于南京市秦淮区贡院街以北、贡院西街以东、健康路以南、平江府路以西。工程建筑主要包括中国科举博物馆、城市展场、文化娱乐配套设施、状元楼前广场。其中科举博物馆主馆为地下四层，城市展场为地下四层，文化娱乐配套设施为地上三层地下四层建筑。 图1 项目总平面图 图2 项目效果图
钢牛腿与钢柱连接计算 一、钢牛腿与GZ1连接节点计算： 牛腿计算简图如附图九示： 作用于牛腿上的荷载为： P=1.4X207.3KN+1.2X(77.9kg/m+43kg/m)X6 =300KN F=1.4x7.65KN=10.7KN 其中：207.3KN 为吊车传来的坚向荷载，77.9kg/m 为吊车梁自重，43kg/m 为吊车轨道重（下同）。7.65KN 为吊车横向水平荷载。 则作用于牛腿根部的弯矩为： M=Pe+Fe=300x0.35m+10.71x0.6m=111.4KN ·m 剪力V=P=300KN 计算时假定弯矩由牛腿翼级承担，剪力由牛腿腹板承担。 强度验算： 2 22 26 /185/798476300/315/3.74250 12500104.111mm N f mm N A V mm N f mm N hA M v w f =<=?===<=???==τσ 经计算，牛腿根部满足强度要求！ 牛腿与钢柱连接焊缝计算： 牛腿上下翼缘与柱的连接采用开坡口的全熔焊缝，可视为与钢板等强，故该处焊缝满足强度要求！ 牛腿腹板与柱的连接焊缝采用双面角焊缝（h f =10mm ），施焊时不采用引弧板，其 计算长度为L w =500-12x2-10=466mm 则： 223 /200/46466 2107.0103007.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=????==τ焊缝强度满足要求！ 在牛腿高度范围内柱腹板的折算应力在算主刚架时已考虑，可不需验算。 牛腿处柱腹板设置的加劲肋与柱腹板和翼缘的连接焊缝采用双面角焊缝（h f =10mm ），施焊时不采用引弧板。焊缝的计算长度：在腹板处： Lw=500-12x2-30x2-10=406mm ；在翼缘处：Lw=125-4-30-10=81mm 。（其中30为加劲肋切角尺寸）。其所承担的水平力为:H=111.4/0.5=223则： 2 23 /200/20406 4107.0102237.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=????==τ!度满足柱腹板与加劲的焊缝强 2 23 /200/9881 4107.0102237.0mm N f mm N l h V W t w f f =<=????==τ! 度满足柱腹板与加劲的焊缝强
3.1设计资料 厂房跨度S ROOOmm ,柱间距为 B 6000mm ，吊车荷载5t ，轮距 K 3550mm , 行车宽度 B 4650mm ，最大轮压 P=85KN 偏心距e 350mm ，外伸长 200mm ,牛腿型号 BH(450-200) 200 6 10，材料 Q235，截面高 h 450mm ,截面宽b 300mm ,翼缘厚h f 10mm ，腹板厚t w 6mm ，力的作 用点处截面为BH3 00 200 6 10。焊条采用E43系列，手工焊。连接焊缝采用 沿周边围焊，转角处连续施焊，没有起弧落弧所引起的焊口缺焊， 且假定剪孔仅 由牛腿腹板焊缝承受，并对工字型翼缘端部绕转部分焊缝忽略不计。 根据吊车梁设计，吊车梁截面面积A 136cm 2，Q235钢的密度为 3 7850kg/m ，吊车梁自重 7850 10 136 10 4 1067.6N /m ，轨道自重 430KN/m ，由吊车最大轮压引起的支座反力标准值为： D k .min 33.5 (0.41 1.0 0.82 0.23) 82.41KN D k .m ax 85 (0.41 1.0 0.82 0.23) 209.1KN 。 则牛腿根部承受剪力为： V 1.2 (1067.6 430) 10 3 10 85 102.97KN 3.2截面选择 牛腿选用 BH(450 200) 200 6 10 力作用点处截面为 BH300 200 6 10 M = V X e = 102.97 X O.35=36.04KN AVV ------- * 第二早 牛腿设计 图3-1 牛腿根部支座反力影响线示 意图
牛 腿 设 计 NIUT-1 （工程名称：****工程） 执行规范：混凝土结构设计规范（GB 50010-2002） =================================================================== 1 设计资料： 1.1 已知条件： 混凝土强度等级：C30, f tk =2.01N/mm 2, f c =14.30N/mm 2 纵筋级别： HRB400, f y =360N/mm 2 箍筋级别: HRB400, f y =360N/mm 2 弯筋级别: HRB400, f y =360N/mm 2 牛腿类型:_无上柱单牛腿 牛腿尺寸: b=300mm h=1080mm h 1=480mm c=600mm 下柱宽度: H 1=400mm 牛腿顶部竖向力值: F vk =10.00kN, F v =13.50kN, a=300mm 牛腿顶部水平力值: F hk =0.00kN, F h =0.00kN; 1.2 计算要求： 1.斜截面抗裂验算 2.正截面抗弯计算 3.水平箍筋面积计算 2 计算过程 2.1 斜截面抗裂验算 =>=636.30kN F vk 10.00 kN 满足要求！ 2.2 正截面抗弯计算 纵筋计算配筋量: a=300mm<0.3h 0=0.3·1040=312mm,取a=312mm 取As1=ρmin ·b ·h 0=624mm 2 As=A S1+A S2=ρmin ·b ·h 0+1.2F h /f y =624mm 2 纵筋实配: 4E16 A s =804mm 2(ρ=0.26%)>624mm 2 满足要求. 2.3 水平箍筋面积计算 水平箍筋面积计算 计算箍筋用量(牛腿上部2/3h 0范围): 取承受竖向力的受拉钢筋截面积一半312mm 2. 箍筋实配: E8@150 牛腿上部2/3h 0范围内: A sh =503mm 2>312mm 2 满足要求.
第三章 牛腿设计 3.1 设计资料 厂房跨度mm S 21000=，柱间距为 mm B 6000=，吊车荷载t 5，轮距mm K 3550=，行车宽度 mm B 4650=，最大轮压P=85KN ， 偏心距 mm e 350=，外伸长 mm d 200=,牛腿型号106200200)-504B H (???，材料Q235，截面高mm h 450=,截面宽mm b 300=,翼缘厚mm h f 10=，腹板厚mm t w 6=，力的作 用点处截面为10 620000BH3 ???。焊条采用E43系列，手工焊。连接焊缝采用 沿周边围焊，转角处连续施焊，没有起弧落弧所引起的焊口缺焊，且假定剪孔仅 由牛腿腹板焊缝承受，并对工字型翼缘端部绕转部分焊缝忽略不计。 根据吊车梁设计，吊车梁截面面积2136A cm =，Q235钢的密度为 3 /7850m kg ，吊车梁自重m N /6.1067101361078504=???-，轨道自重 m KN /430，由吊车最大轮压引起的支座反力标准值为： KN D m k 82.4123.02.80.01.4105.33in .=+++?=）（KN D k 1.20923.02.80.01.41085max .=+++?=）（。 则牛腿根部承受剪力为： KN V 97.102851010 )4306.1067(2.13 =+??+?=- 3.2 截面选择 牛腿选用 106200)200450B H (???-力作用点处截面为106200BH300??? =36.04KN 图3-1 牛腿根部支座反力影响线示 意图
牛腿剖面示意图 3.3 截面特性 牛腿根部截面： A=300×10×2+(450-20)× 6=55.80 S=300×10×220＋ 6×215×215/2=798.68 3.4 强度验算 3.4.1 抗弯强度 2 2 3 6 x / 215 / 75 . 41 10 02 . 822 05 . 1 10 36.04 W mm N f mm N M x = < = ? ? ? = ? = γ σ 3.4.2 抗剪强度 3.4.3 腹板计算高度边缘处折算应力
19.1 ）规定的计算长度值。 采用刚性屋盖的单层厂房排架柱的计算长度 2.0 1.25 1.5 1.00.80 1.0 为基础顶至柱顶总高度；、分别为从装配式吊车梁底面或从现浇式吊车梁顶面 的值仅用于/情况，当/ 2.5。 算出后即可按第章相应公式算出柱截面偏心距增大系数值，并根据截面内力设计值（ 柱截面尺寸参数（、、、、、）、材料强度设计值（、），用图
出上、下柱各控制截面所需要的钢架面积和（＝）。 ，有效高度为）。牛腿体积小、负荷大、应力状态复杂，所以在设计柱时必须十分重视 a>时为长牛腿，按悬臂梁进行设计；a≤时为短牛腿，按本节讨论的
a/的不同，1> a/>0.75 a/＝ a/<0.1
在外形上，牛腿应与柱等宽；牛腿外边缘高度 ；牛腿底边倾斜角≤（均见图 式中，、分别为作用于牛腿顶部按荷载短期效应计算的竖向力和水平拉力，均可按荷载标准值算得；为裂缝控制系数，对支撑吊车梁的牛腿取 为牛腿宽度；为牛腿与下柱交接处垂直截面的有效高度：，当a>，为下柱边缘到牛腿外的水平长度，为
纵向钢筋合力点至截面近边的距离；为混凝土抗拉强度标准值。 此外，为了牛腿发生局部受压破坏，其受压面的局部压应力在上述竖向力作用下，还应满足下≤0.75 A ）；为混当牛腿受有竖向力和横向水平拉力共同作用时，对纵筋截面重心产生拉力和力拒，
a<0.3时，取0.3；、为牛腿根部截面的高度和有效高度，≈0.95；0.85为内力臂；为纵筋强度设计值。 锚固长度（ 0.4，竖直投影长度应为 0.45，不宜大于 1.2），也称锚筋，应焊在与吊车梁或其他承受水平拉力 2/3范围内的水平箍筋总截面面积不应小于承受竖向力纵筋截面面积的a/
5.3 牛腿构造特点和计算 5.3.1 牛腿构造特点 悬臂体系的挂梁与悬臂间必然出现搁置构造，通常就将悬臂端和挂梁端的局部构造称为牛腿。牛腿的作用是衔接悬臂梁与挂梁，并传递来自挂梁的荷载。在这里由于梁的相互搭接，中间还要设置传力支座来传递较大的竖直和水平反力，因此牛腿高度已削弱至不到梁高的一半，却又要传递较大的竖直和水平反力，这就使它成为上部结构中的薄弱部位，设计中应对此处的构造予以足够的重视。通常要注意以下几点。 ⑴悬臂梁与挂梁的腹板宜一一对应，使受力明确，缩短传力路线；接近牛腿部位的腹板应适当加厚，加厚区段的长度不应小于梁高； ⑵设置端横梁加强，端横梁的宽度应将牛腿包含在内，形成整体； ⑶牛腿的凹角线形应和缓，避免尖锐转角，以减缓主拉应力的过分集中； ⑷牛腿处的支座高度应尽量减小，如采用橡胶支座； ⑸按设计计算要求配置密集的钢筋，钢筋布置应与主拉应力的方向协调一致，以防止混凝土开裂。 5.3.2牛腿计算 牛腿计算包括三部分：牛腿端横梁计算、腹板部位牛腿计算及非腹板部位牛腿计算。下面分别介绍有关内容。 1．牛腿端横梁计算 1）对于挂梁的肋数与悬臂梁梁肋（腹板）片数相同且相互对齐时，各根挂梁的反力可以直接传给悬臂梁承受，此时悬臂端部设置的端横梁只起横向分布荷载的作用，本身不承受引起弯曲的局部荷载，可采用第四章有关横隔梁计算方法进行计算。 2）当挂梁的肋数多于悬臂梁梁肋（或腹板）片数或两者未对齐设置时，牛腿端横梁传递挂梁的支点反力，如图5.5所示。在此情况下，端横梁作为一根L 形截面的横向连续梁进行设计，承受的荷载有：端横梁自重、挂梁恒载1q g 及活载（汽车P 、人群）等（见图 5.6）。 2 q 图5.5 悬臂端横梁的受力图 图5.6 端横隔梁荷载作用图示
上石立交牛腿计算 计算：复核： 一、支座反力 R g=1100kN, R P=1090KN。 二、牛腿计算宽度, 牛腿上支座间距125cm，支座距梁端距离e＝40cm，支座取450×500×80mm的四氟滑板支座,其b＝50cm。则牛腿计算宽度B=b+2e＝130cm > 125cm，故B取125cm。构造见附图1。 附图1 三、牛腿的截面内力. 1．竖截面A－B： 2．最不利斜截面内力A－C： tan2β=2h/3e=2×0.9/（3×0.4）＝1.5，则β＝28.155度。 3．45
假设混凝土沿45度斜截面开裂，此时全部拉力由钢筋承受，则：N=R/COS45°=（1.1 ×1.2×1100+1.4×1.3×1090）/COS45°＝5140 KN （汽车荷载冲击系数按0.3取）。 四、 各截面验算. 1．竖截面A －B ： 受拉区取10根32的钢筋，A s =8042mm 2,f sd =280MPa ;E S =2.0×105 MPa ，a s ＝53mm 。 受拉区取10根25的钢筋，A s =4909mm 2,f sd =280MPa ;E S =2.0×105 MPa ，a s ＝153mm 。 配4排斜筋，每排取10根25的钢筋，A sb =6158mm 2,f sd =280MPa ;E S =2.0×105 MPa ，α＝45°。计算时只计入两排。 箍筋采用16的HRB335钢筋，A sv =1608mm 2,f sv =280MPa ;E S =2.0×105 MPa, S v ＝300mm 。 砼标号为C50砼，f cd =22.4MPa ；f td =1.83MPa ；E c =3.45×104 MPa （1）.抗弯验算： h 0=809.1 mm ,x=49.09 mm ≤ξjb h 0=0.56×809.1=453.1 mm,且X<2a s =106mm. 故按规范公式 5.2.5-1计算 γ Md =1454 KN.m ≤ 公式5.2.5-1右项= 2742 KN ·m 计算通过。 （2）.抗剪验算： γ0 Vd =3634 KN.m ≤ 公式5.2.9右项= 3647 KN 满足构造要求。 γ Vd =3634 KN.m ≤ 公式5.2.10右项= 925 KN 构造配筋不能满足要求，需计算配 置箍筋和斜筋。 γ Vd =3634 KN.m ≤ 公式5.2.7-1右项= 4296 KN 其中，Vcs= 2467 KN, Vsd=1829 KN 。 （3）.裂缝宽度检算： C1=1.0; C2=1+0.5 s l M M =1.412; C3=1.15 ρ=0.013>0.006,且<0.02 , 故ρ=0.013, de=1.3×28.93＝37.61 σss= 87.0h A M s s = 82 MPa δfmax=C1C2C3s ss E σ ( 1028.030++d ) ＝1.0×1.412×1.15× 20000082×013 .01028.030 61.37?++ ＝0.11 mm ≤ 0.2 mm 计算通过。 2．最不利截面A －C ：