牛腿计算书

1 牛腿计算： L-1　
　
1.1 基本资料　
1.1.1 工程名称：工程一　
1.1.2 作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力值 Fvk ＝ 150kN　
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 ＝ 10kN　
竖向力设计值 Fv ＝ 202.5kN 水平拉力设计值 Fh ＝ 14kN　
1.1.3 裂缝控制系数 β ＝ 0.65 竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离 a ＝ 500mm　
下柱边缘到牛腿外边缘的水平长度 c ＝ 700mm 牛腿宽度 b ＝ 400mm　
牛腿与下柱交接处的垂直截面高度 h ＝ 800mm 牛腿的外边缘高度 h1 ＝ 300mm　
1.1.4 混凝土强度等级： C25 fc ＝ 11.94 ftk ＝ 1.779　
ft ＝ 1.271N/mm　
1.1.5 钢筋抗拉强度设计值 fy ＝ 300N/mm　
纵筋合力点至近边距离 as ＝ 40mm　
1.1.6 承受竖向力所需的纵筋最小配筋率 ρmin ＝ Max{0.20%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.20%, 0.19%}　
＝ 0.20%　
　
1.2 计算结果　
1.2.1 牛腿的裂缝控制要求应按混凝土规范式 10.8.1 验算：　
Fvk ≤ β·(1 - 0.5Fhk / Fvk)·ftk·b·h0 / (0.5 + a / h0)　
牛腿斜边倾角 α ＝ ctg[(h - h1) / c] ＝ 35.5°　
h0 ＝ h1 - as + c·Tanα ＝ 300-40+700*Tan35.5° ＝ 760mm　
考虑安装偏差后，竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离 a ＝ 500+20 ＝ 520mm　
Rvk ＝ β·(1 - 0.5Fhk / Fvk)·ftk·b·h0 / (0.5 + a / h0)　
＝ 0.65*(1-0.5*10/150)*1.779*400*760/(0.5+520/760)　
＝ 287005N ≥ Fvk ＝ 150000N，满足要求。　
1.2.2 牛腿顶面受压面的面积要求　
在牛腿顶面的受压面上，由竖向力 Fvk 所引起的局部压应力不应超过 0.75fc，　
故受压面的最小面积 Asy ＝ Fvk / 0.75fc ＝ 16746mm （400×42）　
1.2.3 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·h0) + 1.2Fh / fy　
As1 ＝ 202500*520/(0.85*300*760) ＝ 543mm （ρ ＝ 0.18% As,min ＝ 608mm）　
As2 ＝ 1.2*14000/300 ＝ 56mm　
As ＝ As1 + As2 ＝ 608+56 ＝ 664mm　
钢筋数量不宜少于 4 根，直径不宜小于 12mm　
1.2.4 水平箍筋 Asv　
箍筋的直径宜为 6～12mm，间距宜为 100～150mm，且在上部 2h0/3 ＝ 507mm 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　
Asv ＝ As1 / 2 ＝ 304mm　
1.2.5 弯起钢筋 Asw　
当 a/h0 ≥ 0.3 时，宜设置弯起钢筋，Asw ＝ As1 / 2 ＝ 608/2 ＝ 304mm　
集中荷载作用点到牛腿斜边下端点连线的长度 l ＝ 954mm　
弯起钢筋宜位于牛腿上部 l/6 至 l/2 （159～477mm）之间的范围内