一種標準化鋼牛腿的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種建筑物結構構件技術領域，尤其是一種標準化鋼牛腿。
【背景技術】
[0002] 鋼牛腿是工業(yè)廠房建筑中一個非常重要且常見的結構構件，其作為傳力構件常 用于建構（筑）物的連接部位，在大跨度空間結構體系中起著重要作用。目前，大型工業(yè)廠 房建筑越來越趨向于采用鋼結構設計，鋼牛腿作為鋼結構建筑中重要的受力構件，具有施 工方法簡單、工期短、理論計算可靠、截面小承載力高等優(yōu)點。另外，對于鋼筋混凝土結構的 工業(yè)廠房建筑，由于項目改造、擴建等諸多原因，造成在原有鋼筋混凝土柱上補做牛腿支 撐的情況較多，鋼牛腿較之鋼筋混凝土牛腿更容易應用于改造工程中，在工業(yè)廠房建筑中 應用范圍較為廣泛。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型所需解決的技術問題是提供一種標準化鋼牛腿，設計人員將選用的型 號按編號和內容名稱寫在工程圖紙中，施工單位就可以按圖施工了。
[0004] 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：它包括頂板、側板以及至少一 塊加勁板，所述的頂板為長方形設置在長方形的側板的外側面上部通過焊接聯(lián)接，所述的 加勁板為長方形其外側的直角切掉一個直角三角形并設置在頂板的下部與側板的外側面 上通過焊接聯(lián)接。所述的鋼牛腿與鋼柱或鋼筋混凝土柱上的預埋件通過焊接聯(lián)接。
[0005] 所述的預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盲孔中 焊接成。
[0006] 所述的錨板為 150 mm (寬）X 250 mm (長）X 10 mm (厚）~600 mm (寬）X 700 mm (長）X I6 mm (厚），錨筋為 X 4〇0 mm~mm X 88〇 mm〇
[0007] 本實用新型的有益效果是：施工方法簡單、截面小承載力高，不但節(jié)省了設計人 員的設計和繪圖時間，而且避免了設計人員的重復勞動。特別適合火電廠、水電站、變電站 等廠房建（構）筑的結構設計中使用。
【附圖說明】
[0008] 下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0009] 圖1是本實用新型的一種標準化鋼牛腿第一個實施例的示意圖。
[0010] 圖2是圖1的右視圖。
[0011] 圖3是本實用新型的一種標準化鋼牛腿第二個實施例的示意圖。
[0012] 圖4是圖3的右視圖。
[0013] 圖5是本實用新型的一種標準化鋼牛腿第二個實施例的預埋件示意圖。
[0014] 圖中1.頂板，2?加勁板，3.側板。
【具體實施方式】
[0015] 在圖1和圖2所示實施例中，用鋼板制成二塊為長方形其外側的直角切掉一個直 角三角形的加勁板2、一塊為長方形的頂板1和一塊為長方形的側板3。所述的頂板1設置 在側板3上部通過焊接聯(lián)接，所述的加勁板2設置在頂板1的下部與側板3的外側面上通 過焊接聯(lián)接成鋼牛腿，再焊接在鋼柱上。
[0016] 根據鋼牛腿豎向承載力的大小，加勁板2為一塊~三塊。鋼牛腿計算和焊縫計算 公式如下：
[0017] 假定在鋼牛腿頂面上僅作用有豎向力，其作用點距柱邊a，大小為2/3c，c為牛腿 外挑長度。
[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，分別計算在鋼牛腿正應 力控制下和牛腿焊縫控制下的豎向力設計值，并取其中的最小值為鋼牛腿豎向承載力設計 值。 「00191正應力計筧：
[0021] Mx、My-同一截面處繞x軸和y軸的彎矩；
[0022] Wnx、Wny-對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 一鋼材的抗彎強度設計值；
[0025] 對鋼牛腿截面的上下頂點分別計算Wn# y x，求出兩個值，取小值為正應力控制 下的豎向承載力設計值。
[0026] 3?焊縫計算：
[0027] 根據鋼牛腿，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)計算，垂直于焊縫長度方向的應力；
[0031] t f-按焊縫有效截面計算，沿焊縫長度方向的剪應力；
[0032] he-角焊縫的計算厚度，對直角角焊縫等于0. 7hf，hf為焊腳尺寸；
[0033] lw-角焊縫的計算長度，對每條焊縫取其實際長度減去2hf;
[0034] ffw-角焊縫的強度設計值；
[0035] P f-正面角焊縫的強度設計值增大系數(shù)；對承受靜力荷載和間接承受動力荷載 的結構，0 f= 1. 22 ;對直接承受動力荷載的結構，0 f= 1. 0。
[0036] 在圖3、圖4、圖5所示的另一實施例中，用鋼板制成三塊為長方形其外側的直角切 掉一個直角三角形的加勁板2、一塊為長方形的頂板1和一塊為長方形的側板3。所述的頂 板1設置在側板3外側面上部通過焊接聯(lián)接，所述的加勁板2設置在頂板1的下部與側板 3的外側面上通過焊接連聯(lián)接成鋼牛腿，再焊接在鋼筋混凝土柱的預埋件上，預埋件由二十 根錨筋與錨板直接焊接成或插入錨板上二十個盲孔中焊接成。
[0037] 根據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）X 10 mm (厚）~600 mm (寬）X700 mm (長）X 16 mm (厚），錨筋規(guī)格為 醒X 400醒~醒X 880醒。鋼牛腿和預埋件計算公式如下：
[0038] 計算假定在鋼牛腿頂面上僅作用有豎向力，其作用點距柱邊a，大小為2/3c，c為 牛腿外挑長度。
[0039] 混凝土柱上的鋼牛腿是在給定鋼牛腿尺寸、預埋件和焊縫尺寸情況下，分別計算 在鋼牛腿正應力控制下、預埋件控制下和牛腿焊縫控制下的豎向力設計值，并取其中的最 小值為鋼牛腿豎向承載力設計值。
[0040] 1?正應力計算
rrfr nr
[0042] Mx、My-同一截面處繞x軸和y軸的彎矩；
[0043] Wnx、Wny-對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-鋼材的抗彎強度設計值；
[0046] 對鋼牛腿截面的上下頂點分別計算UP Y x，求出兩個值，取小值為正應力控制 下的豎向承載力設計值。
[0047] 2?預埋件計算：
[0048] 2. 1當有剪力、法向拉力和彎矩共同作用時，應按下列兩個公式計算，并取其中的 較大值：
[0051] 2. 2當有剪力、法向壓力和彎矩共同作用時，應按下列兩個公式計算，并取其中的 較大值：
[0054]當 M〈0. 4Nz 時，取 0? 4Nz。
[0057] 當a v>〇. 7時，取0. 7。當采取防止錨板彎曲變形的措施時，可取a b= 1. 〇。
[0058] 式中：V-剪力設計值；
[0059] N-法向拉力或法向壓力設計值，法向壓力設計值不應大于0? 5fcA，此處，A為錨板 的面積。
[0060] M-彎矩設計值；
[0061] %-錨筋層數(shù)的影響系數(shù)；當錨筋等間距配置時：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。
【主權項】
1. 一種標準化鋼牛腿，其特征在于：它包括頂板（1)、側板（3)以及至少一塊加勁板 (2) ，所述的頂板（1)為長方形設置在長方形的側板（3)的外側面上部通過焊接聯(lián)接，所述 的加勁板（2)為長方形其外側的直角切掉一個直角三角形并設置在頂板（1)的下部與側板 (3) 的外側面上通過焊接聯(lián)接。2. 根據權利要求1所述的一種標準化鋼牛腿，其特征在于：鋼牛腿與鋼柱或鋼筋混凝 土柱上的預埋件通過焊接聯(lián)接。3. 根據權利要求2所述的一種標準化鋼牛腿，其特征在于：預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盲孔中焊接成。4. 根據權利要求3所述的一種標準化鋼牛腿，其特征在于：錨板為150 mm (寬）X 250 mm (長）X 10 mm (厚）~600 mm (寬）X 700 mm (長）X 16 mm (厚），錨筋為mm X 400 mm~ mm X880 mm。
【專利摘要】本實用新型涉及一種建筑物結構構件技術領域，尤其是一種標準化鋼牛腿。它包括頂板、側板以及至少一塊加勁板，所述的頂板為長方形設置在長方形的側板的外側面上部通過焊接聯(lián)接，所述的加勁板為長方形其外側的直角切掉一個直角三角形并設置在頂板的下部與側板的外側面上通過焊接聯(lián)接。設計人員將選用的型號按編號和內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單、截面小承載力高，不但節(jié)省了設計人員的設計和繪圖時間，而且避免了設計人員的重復勞動。特別適合火電廠、水電站、變電站等廠房建(構)筑的結構設計中使用。
【IPC分類】E04B1/38, E04B1/58, E04B1/41
【公開號】CN204983156
【申請?zhí)枴緾N201520141735
【發(fā)明人】卓卉, 劉勇俊, 黃寧梅, 李杰生, 莫驕, 靳伊, 梁遠忠
【申請人】中國能源建設集團廣西電力設計研究院有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年3月13日