一種標(biāo)準(zhǔn)化鋼牛腿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種標(biāo)準(zhǔn)化鋼牛腿。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼牛腿是工業(yè)廠房建筑中一個(gè)非常重要且常見的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其作為傳力構(gòu)件常 用于建構(gòu)（筑）物的連接部位，在大跨度空間結(jié)構(gòu)體系中起著重要作用。目前，大型工業(yè)廠 房建筑越來(lái)越趨向于采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，鋼牛腿作為鋼結(jié)構(gòu)建筑中重要的受力構(gòu)件，具有施 工方法簡(jiǎn)單、工期短、理論計(jì)算可靠、截面小承載力高等優(yōu)點(diǎn)。另外，對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的 工業(yè)廠房建筑，由于項(xiàng)目改造、擴(kuò)建等諸多原因，造成在原有鋼筋混凝土柱上補(bǔ)做牛腿支 撐的情況較多，鋼牛腿較之鋼筋混凝土牛腿更容易應(yīng)用于改造工程中，在工業(yè)廠房建筑中 應(yīng)用范圍較為廣泛。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型所需解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種標(biāo)準(zhǔn)化鋼牛腿，設(shè)計(jì)人員將選用的型 號(hào)按編號(hào)和內(nèi)容名稱寫在工程圖紙中，施工單位就可以按圖施工了。
[0004] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：它包括頂板、側(cè)板以及至少一 塊加勁板，所述的頂板為長(zhǎng)方形設(shè)置在長(zhǎng)方形的側(cè)板的外側(cè)面上部通過(guò)焊接聯(lián)接，所述的 加勁板為長(zhǎng)方形其外側(cè)的直角切掉一個(gè)直角三角形并設(shè)置在頂板的下部與側(cè)板的外側(cè)面 上通過(guò)焊接聯(lián)接。所述的鋼牛腿與鋼柱或鋼筋混凝土柱上的預(yù)埋件通過(guò)焊接聯(lián)接。
[0005] 所述的預(yù)埋件由至少四根錨筋與錨板直接焊接成或插入錨板上至少四個(gè)盲孔中 焊接成。
[0006] 所述的錨板為 150 mm (寬）X 250 mm (長(zhǎng)）X 10 mm (厚）~600 mm (寬）X 700 mm (長(zhǎng)）X I6 mm (厚），錨筋為 X 4〇0 mm~mm X 88〇 mm〇
[0007] 本實(shí)用新型的有益效果是：施工方法簡(jiǎn)單、截面小承載力高，不但節(jié)省了設(shè)計(jì)人 員的設(shè)計(jì)和繪圖時(shí)間，而且避免了設(shè)計(jì)人員的重復(fù)勞動(dòng)。特別適合火電廠、水電站、變電站 等廠房建（構(gòu)）筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中使用。
【附圖說(shuō)明】
[0008] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0009] 圖1是本實(shí)用新型的一種標(biāo)準(zhǔn)化鋼牛腿第一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0010] 圖2是圖1的右視圖。
[0011] 圖3是本實(shí)用新型的一種標(biāo)準(zhǔn)化鋼牛腿第二個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0012] 圖4是圖3的右視圖。
[0013] 圖5是本實(shí)用新型的一種標(biāo)準(zhǔn)化鋼牛腿第二個(gè)實(shí)施例的預(yù)埋件示意圖。
[0014] 圖中1.頂板，2?加勁板，3.側(cè)板。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 在圖1和圖2所示實(shí)施例中，用鋼板制成二塊為長(zhǎng)方形其外側(cè)的直角切掉一個(gè)直 角三角形的加勁板2、一塊為長(zhǎng)方形的頂板1和一塊為長(zhǎng)方形的側(cè)板3。所述的頂板1設(shè)置 在側(cè)板3上部通過(guò)焊接聯(lián)接，所述的加勁板2設(shè)置在頂板1的下部與側(cè)板3的外側(cè)面上通 過(guò)焊接聯(lián)接成鋼牛腿，再焊接在鋼柱上。
[0016] 根據(jù)鋼牛腿豎向承載力的大小，加勁板2為一塊~三塊。鋼牛腿計(jì)算和焊縫計(jì)算 公式如下：
[0017] 假定在鋼牛腿頂面上僅作用有豎向力，其作用點(diǎn)距柱邊a，大小為2/3c，c為牛腿 外挑長(zhǎng)度。
[0018] 鋼柱上的鋼牛腿是在給定鋼牛腿尺寸和焊縫尺寸情況下，分別計(jì)算在鋼牛腿正應(yīng) 力控制下和牛腿焊縫控制下的豎向力設(shè)計(jì)值，并取其中的最小值為鋼牛腿豎向承載力設(shè)計(jì) 值。 「00191正應(yīng)力計(jì)筧：
[0021] Mx、My-同一截面處繞x軸和y軸的彎矩；
[0022] Wnx、Wny-對(duì)x軸和y軸的凈截面模量；
[0023] y x、y y-截面塑性發(fā)展系數(shù)；
[0024] f 一鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；
[0025] 對(duì)鋼牛腿截面的上下頂點(diǎn)分別計(jì)算Wn# y x，求出兩個(gè)值，取小值為正應(yīng)力控制 下的豎向承載力設(shè)計(jì)值。
[0026] 3?焊縫計(jì)算：
[0027] 根據(jù)鋼牛腿，在各種綜合力作用下，〇種t f共同作用處：
[0029]式中：
[0030] 〇 f-按焊縫有效截面（helw)計(jì)算，垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力；
[0031] t f-按焊縫有效截面計(jì)算，沿焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力；
[0032] he-角焊縫的計(jì)算厚度，對(duì)直角角焊縫等于0. 7hf，hf為焊腳尺寸；
[0033] lw-角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度，對(duì)每條焊縫取其實(shí)際長(zhǎng)度減去2hf;
[0034] ffw-角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；
[0035] P f-正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)；對(duì)承受靜力荷載和間接承受動(dòng)力荷載 的結(jié)構(gòu)，0 f= 1. 22 ;對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，0 f= 1. 0。
[0036] 在圖3、圖4、圖5所示的另一實(shí)施例中，用鋼板制成三塊為長(zhǎng)方形其外側(cè)的直角切 掉一個(gè)直角三角形的加勁板2、一塊為長(zhǎng)方形的頂板1和一塊為長(zhǎng)方形的側(cè)板3。所述的頂 板1設(shè)置在側(cè)板3外側(cè)面上部通過(guò)焊接聯(lián)接，所述的加勁板2設(shè)置在頂板1的下部與側(cè)板 3的外側(cè)面上通過(guò)焊接連聯(lián)接成鋼牛腿，再焊接在鋼筋混凝土柱的預(yù)埋件上，預(yù)埋件由二十 根錨筋與錨板直接焊接成或插入錨板上二十個(gè)盲孔中焊接成。
[0037] 根據(jù)鋼牛腿豎向承載力的大小，加勁板2為一塊~三塊，錨板規(guī)格為150 mm (寬） X250 mm (長(zhǎng)）X 10 mm (厚）~600 mm (寬）X700 mm (長(zhǎng)）X 16 mm (厚），錨筋規(guī)格為 醒X 400醒~醒X 880醒。鋼牛腿和預(yù)埋件計(jì)算公式如下：
[0038] 計(jì)算假定在鋼牛腿頂面上僅作用有豎向力，其作用點(diǎn)距柱邊a，大小為2/3c，c為 牛腿外挑長(zhǎng)度。
[0039] 混凝土柱上的鋼牛腿是在給定鋼牛腿尺寸、預(yù)埋件和焊縫尺寸情況下，分別計(jì)算 在鋼牛腿正應(yīng)力控制下、預(yù)埋件控制下和牛腿焊縫控制下的豎向力設(shè)計(jì)值，并取其中的最 小值為鋼牛腿豎向承載力設(shè)計(jì)值。
[0040] 1?正應(yīng)力計(jì)算
rrfr nr
[0042] Mx、My-同一截面處繞x軸和y軸的彎矩；
[0043] Wnx、Wny-對(duì)x軸和y軸的凈截面模量；
[0044] y x、丫 y-截面塑性發(fā)展系數(shù)；
[0045] f-鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；
[0046] 對(duì)鋼牛腿截面的上下頂點(diǎn)分別計(jì)算UP Y x，求出兩個(gè)值，取小值為正應(yīng)力控制 下的豎向承載力設(shè)計(jì)值。
[0047] 2?預(yù)埋件計(jì)算：
[0048] 2. 1當(dāng)有剪力、法向拉力和彎矩共同作用時(shí)，應(yīng)按下列兩個(gè)公式計(jì)算，并取其中的 較大值：
[0051] 2. 2當(dāng)有剪力、法向壓力和彎矩共同作用時(shí)，應(yīng)按下列兩個(gè)公式計(jì)算，并取其中的 較大值：
[0054]當(dāng) M〈0. 4Nz 時(shí)，取 0? 4Nz。
[0057] 當(dāng)a v>〇. 7時(shí)，取0. 7。當(dāng)采取防止錨板彎曲變形的措施時(shí)，可取a b= 1. 〇。
[0058] 式中：V-剪力設(shè)計(jì)值；
[0059] N-法向拉力或法向壓力設(shè)計(jì)值，法向壓力設(shè)計(jì)值不應(yīng)大于0? 5fcA，此處，A為錨板 的面積。
[0060] M-彎矩設(shè)計(jì)值；
[0061] %-錨筋層數(shù)的影響系數(shù)；當(dāng)錨筋等間距配置時(shí)：兩層取1.0,三層取0.9 ;四層 取 0.85 ;
[0062] a v-錨筋的受剪承載力系數(shù)；
[0063] d-錨筋直徑（mm);
[0064] a b-錨筋的彎曲變形折減系數(shù)；
[0065] t一錨板厚度；
[0066] z-沿剪力作用方向最外層錨筋中心線之間的距離。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種標(biāo)準(zhǔn)化鋼牛腿，其特征在于：它包括頂板（1)、側(cè)板（3)以及至少一塊加勁板 (2) ，所述的頂板（1)為長(zhǎng)方形設(shè)置在長(zhǎng)方形的側(cè)板（3)的外側(cè)面上部通過(guò)焊接聯(lián)接，所述 的加勁板（2)為長(zhǎng)方形其外側(cè)的直角切掉一個(gè)直角三角形并設(shè)置在頂板（1)的下部與側(cè)板 (3) 的外側(cè)面上通過(guò)焊接聯(lián)接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種標(biāo)準(zhǔn)化鋼牛腿，其特征在于：鋼牛腿與鋼柱或鋼筋混凝 土柱上的預(yù)埋件通過(guò)焊接聯(lián)接。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種標(biāo)準(zhǔn)化鋼牛腿，其特征在于：預(yù)埋件由至少四根錨筋與 錨板直接焊接成或插入錨板上至少四個(gè)盲孔中焊接成。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種標(biāo)準(zhǔn)化鋼牛腿，其特征在于：錨板為150 mm (寬）X 250 mm (長(zhǎng)）X 10 mm (厚）~600 mm (寬）X 700 mm (長(zhǎng)）X 16 mm (厚），錨筋為mm X 400 mm~ mm X880 mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種標(biāo)準(zhǔn)化鋼牛腿。它包括頂板、側(cè)板以及至少一塊加勁板，所述的頂板為長(zhǎng)方形設(shè)置在長(zhǎng)方形的側(cè)板的外側(cè)面上部通過(guò)焊接聯(lián)接，所述的加勁板為長(zhǎng)方形其外側(cè)的直角切掉一個(gè)直角三角形并設(shè)置在頂板的下部與側(cè)板的外側(cè)面上通過(guò)焊接聯(lián)接。設(shè)計(jì)人員將選用的型號(hào)按編號(hào)和內(nèi)容名稱寫在工程圖紙中，施工單位就可以按圖施工了。該鋼牛腿施工方法簡(jiǎn)單、截面小承載力高，不但節(jié)省了設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)和繪圖時(shí)間，而且避免了設(shè)計(jì)人員的重復(fù)勞動(dòng)。特別適合火電廠、水電站、變電站等廠房建(構(gòu))筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中使用。
【IPC分類】E04B1/38, E04B1/58, E04B1/41
【公開號(hào)】CN204983156
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520141735
【發(fā)明人】卓卉, 劉勇俊, 黃寧梅, 李杰生, 莫驕, 靳伊, 梁遠(yuǎn)忠
【申請(qǐng)人】中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣西電力設(shè)計(jì)研究院有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日