=4032 mm2
=65.5 N/mm2< =160 N/mm2 腹板边缘的折算应力：
=143.6×165/179.5=132.0 N/mm2
可以偏安全地认为 =65.5 N/mm2，则折算应力为： =147.36 N/mm2< =160 N/mm2 焊缝抗剪、抗弯均满足要求。 2）柱脚设计
3D3S软件计算得到柱脚的最大反力值为：M=170.80 kN.m，N= 117.92 kN，Q= 43.45 kN。
柱脚采用如图所示柱脚形式。 图3-59 柱脚形式示意图
I. 确定底板尺寸
底板的长度和宽度应根据设置的加劲肋等补强板件和锚栓的构造特点来确定。初步确定L=750mm，B=490mm，锚栓孔的布置位置如图3-60所示。
底板的长度和宽度应满足下列公式的要求： 经计算可得：
=0.32 + 3.72 = 4.04 N/mm2
图3-60 锚栓孔的布置图 II. 确定底板厚度
三边支承板及两相邻边支承板： 。 对于柱区格：
b1=242mm，a1=237mm，b1/ a1=1.02，查表得到 0.113。
相应区格的最大应力为：q=4.04 N/mm2，所以M1=25642 N. mm /mm。 锚栓区格：
b1=145mm，a1=218mm，b1/ a1=0.67，查表得到 0.084。
相应区格的最大应力为：q=2.60 N/mm2，所以M2=10379 N. mm /mm。 所以Mmax=25642，由此计算底板得厚度： =26.8，取板厚为30mm III. 确定锚栓直径： 锚栓计算简图参见图8-13。 底板上单位面积上的压力为： =0.32 + 3.72 = 4.04 N/mm2 =0.32—3.72= —3.40 N/mm2 =407 mm =239 mm = 529 mm
则锚栓所承受的拉力为： =269.60 kN。
考虑到锚栓应留有一定余量，选取Q345钢的锚栓，直径为36mm，单个锚栓承载力147 kN。
I. 确定各加劲板件的长度、宽度和厚度尺寸
加劲板件的强度及其与柱板件和柱脚底板的连接可近似的按照下列公式计算：
（1） （2）
其宽厚比不宜超过 。
2号类型加劲板件： 其所承受的作用剪力为 ：
=（145/2+237/2）×155×2.60 = 77.0 kN 或者 =270
取两者之间的大值来确定板件高度。板件厚度按照宽厚比限值计算取厚度为10mm。
按照下面的公式确定板件高度： =216mm
取板件高度为350mm。
焊缝长度按照如下公式确定，取焊脚尺寸为hf=8mm： =301mm
所以板件与柱之间满焊，焊缝长度350mm，计算长度lw=340mm<60hf 满足构造要求。
3号类型加劲板件：
与2号类型加劲板件的计算过程类似，所得结果与2号类型加劲板件的尺寸一致。
4号类型加劲板件： 其所承受的作用剪力为 ： =237×242×2.60 = 149.0 kN
用来确定板件高度。板件厚度按照宽厚比限值计算取厚度为14mm。 按照如下公式确定板件高度： =85mm
取板件高度为350mm
焊缝长度按照下面的公式确定，取焊脚尺寸为hf=6mm：
=259mm
所以板件与柱之间满焊，焊缝长度350mm，计算长度lw=340mm<60hf 满足构造要求。
四、设计实例三 1、设计资料
门式刚架车间柱网布置：长度60m；柱距6m；跨度18m。檐口净高9m；屋面坡度1：10；屋面材料：夹心板；墙面材料：夹心板；有夹层，夹层标高5m。楼面材料：采用压型钢板组合楼面，压型钢板型号YX70-200-600，板厚为0.8mm，楼面混凝土标号C15；天沟：钢板天沟；基础混凝土标号为C25，fc=12.5N/mm2；材质选用：Q235-B f=215N/mm2 f=125 N/mm2。
2、荷载信息
屋面恒载：0.2KN/m2；屋面活载：0.5 KN/m2 ；屋面雪载：0.2 KN/m2；楼面恒载：3.0KN/m2；楼面活载：2.5KN/m2；风载：基本风压W0=0.55 KN/m2，地面粗糙度B类，风载体型系数如下图：
图3-61 风载体型系数示意图
将楼面荷载转化为主梁上的线荷载，同时应考虑楼面活载的最不利位置。楼面主梁上的荷载为：恒荷载18.0 KN/m2，活荷载 15.0 KN/m2。典型的楼面活载不利位置如图3-62所示：
图3-62 楼面活载不利位置示意图 3、荷载效应组合
（1）1.2 恒载 + 1.4 活载 （2）1.2 恒载 + 1.4 风载
（3）1.2 恒载 + 1.4 活载 + 1.4×0.6 风载 （4）1.2 恒载 + 1.4×0.7 活载 + 1.4 风载 4、力计算
采用同济大学的3D3S钢结构辅助设计软件进行力计算。
（1）计算模型简图： 图3-63 计算模型简图 （2）力图形
图3-64 恒+活（活载满布）组合下的刚架力图
各单元信息如下表： 表3-8 单元信息表
单元号 截面名称 长度(mm) 面积(mm2) 绕2轴惯性矩(x104mm4) 绕3轴惯性矩(x104mm4)
AB 350x200x8x10 5000 6640 1335 13959 BC 350x200x8x10 4300 6640 1335 13959 CD L400x180x4x8 9045 4416 778 12953 DE L400x180x4x8 9045 4416 778 12953 FG 350x200x8x10 5000 6640 1335 13959 EF 350x200x8x10 4300 6640 1335 13959 HI 350x200x8x10 5000 6640 1335 13959 JK 350x200x8x10 5000 6640 1335 13959 BJ L450x200x8x10 6000 7440 1335 24664 JH L450x200x8x10 6000 7440 1335 24664 HF L450x200x8x10 6000 7440 1335 24664
取如下所示的一种较不利的荷载组合进行构件的验算： 1.2 恒载 + 1.4×1.0 活载 （活载满布）。 相应的构件力如表3-9所示。 表3-9 组合力表
门式刚架设计实例
