柱脚钢结构.ppt
4.5.2 柱脚柱脚 柱脚的构造柱脚的构造应使柱身的应使柱身的内力可靠地内力可靠地传给基础，传给基础，并和基础有并和基础有牢固的连接牢固的连接. .图图4.38 4.38 平板式铰接柱脚平板式铰接柱脚(b)(b)(a)(a)图图4.39 4.39 平板式柱脚平板式柱脚图图4.38 4.38 平板式铰接柱脚平板式铰接柱脚(c)(c)(d)(d)ccnfNA底板的面积底板的面积底板的厚度底板的厚度fMtmax6底板的厚度通常为底板的厚度通常为20-40mm，不得小于，不得小于14mmftM6/ 121tt1（1 1）底板的计算）底板的计算 图图4.40 4.40 底板的计算底板的计算21qaM单位宽度上的最大弯矩单位宽度上的最大弯矩221qc/M 四边支撑板四边支撑板三、二边支撑板三、二边支撑板一边支撑板一边支撑板2qaMq= =N/ /An n作用于底板上的压力作用于底板上的压力 系数系数, , 由由b1 1/ /a1 1查表查表4.84.8 系数系数, , 由由b/ /a查表查表4.74.7图图4.40 4.40 底板的计算底板的计算讲解：讲解：靴梁按支承在柱身焊缝上的双悬臂梁计算。靴梁按支承在柱身焊缝上的双悬臂梁计算。每根靴梁承受每根靴梁承受B/2宽度内的基础反力（宽度内的基础反力（B：底板宽度）验算悬伸段支承点处底板宽度）验算悬伸段支承点处靴梁截面强度，该处弯矩和剪力为：靴梁截面强度，该处弯矩和剪力为：M=1/2(qB/2)b12V=(qB/2)b1q：基础向上反力：基础向上反力b:柱的翼缘到底板边缘的距离。柱的翼缘到底板边缘的距离。靴梁厚度一般取靴梁厚度一般取10-14mm按悬臂梁计算按悬臂梁计算, ,验算抗弯和抗剪强度验算抗弯和抗剪强度靴高靴高-与柱边连接所需焊缝长度决定与柱边连接所需焊缝长度决定(3)(3)隔板与肋板的计算隔板与肋板的计算隔板按简支板计算隔板按简支板计算, ,厚度为厚度为1/501/50宽度宽度肋板按悬臂板的计算肋板按悬臂板的计算隔板受荷范围隔板受荷范围肋板受荷范围肋板受荷范围（2 2）靴梁的计算）靴梁的计算 图图4.41 4.41 靴梁的计算靴梁的计算(a)(a)图图4.41 4.41 靴梁的计算靴梁的计算(b)(b) 例例4.54.5设计柱脚。轴心压力设计柱脚。轴心压力设计值为设计值为1700kN,1700kN,柱脚钢材为柱脚钢材为Q235Q235钢钢, ,焊条焊条E43E43型。基础砼采型。基础砼采用用C15C15，其抗压强度设计值，其抗压强度设计值 fc c=7.2N/mm=7.2N/mm2 2。图图4.42 4.42 例例4.54.5图图图图4.39 4.39 平板式柱脚平板式柱脚(a)(a)(b)(b) 解解 采用右图所示柱脚形式。采用右图所示柱脚形式。1 1、底板尺寸、底板尺寸需要的底板净面积：需要的底板净面积：2226700mmfNAcn采用宽为采用宽为450mm450mm，长为，长为600mm600mm的底板，毛面积为的底板，毛面积为450450600600=270000mm=270000mm2 2，减去锚栓孔面积，大于所需净面积。，减去锚栓孔面积，大于所需净面积。图图4.42 4.42 例例4.54.5图图基础对底板的压应力为：基础对底板的压应力为：23/4 . 64000270000101700mmNANn底板的区格有三种，现分别计算其单位宽度的弯矩。底板的区格有三种，现分别计算其单位宽度的弯矩。区格区格为四边支承板为四边支承板39. 1200/278/11ab0744. 0mmNaM190502004 . 60744. 02211区格区格为三边支承板为三边支承板36. 027810011ab0356. 0mmNaM176102784 . 60356. 02212区格区格为悬臂部分为悬臂部分mmNcM18480764 . 62121223这三种区格的弯矩值相差不大，不必调整底板平面尺寸和这三种区格的弯矩值相差不大，不必调整底板平面尺寸和隔板位置。最大弯矩为：隔板位置。最大弯矩为：mmNM19050max2 2、隔板计算、隔板计算将隔板视为两端支于靴梁的简支梁，其线荷载为：将隔板视为两端支于靴梁的简支梁，其线荷载为：底板厚度：底板厚度：mmfMt62.232051905066max，取，取t t =24mm=24mm。mmNq/12804 . 62001隔板与底板的连接（仅考虑外侧一条焊缝）为正面角焊缝隔板与底板的连接（仅考虑外侧一条焊缝）为正面角焊缝22. 1fmmhf10。取。取，焊缝强度计算：，焊缝强度计算：22/160/150107 . 022. 11280mmNfmmNwff隔板与靴梁的连接（外铡一条焊缝）为侧面角焊缝，所受隔板与靴梁的连接（外铡一条焊缝）为侧面角焊缝，所受隔板的支座反力为：隔板的支座反力为：NR178000278128921设设mmhf8，求焊缝长度（即隔板高度）：，求焊缝长度（即隔板高度）：mmfhRlwffw19916087 . 01780007 . 0取隔板高取隔板高270mm270mm，设隔板厚度，设隔板厚度t t=8mm=8mm b b/50=278/50=5.6mm/50=278/50=5.6mm。验算隔板抗剪、抗弯强度：验算隔板抗剪、抗弯强度：NRV178000max22max/125/12482701780005 . 15 . 1mmNfmmNhtVVmmNM62max1037.122781280812226max/215/12727081037.126mmNfmmNWM3 3、靴梁计算、靴梁计算靴梁与柱身的连接（靴梁与柱身的连接（4 4条焊缝），按承受柱的压力条焊缝），按承受柱的压力N=1700=1700kN。计算，此焊缝为侧面角焊缝，设计算，此焊缝为侧面角焊缝，设 ，求其长度：，求其长度：mmhf10mfhNlwffw379160107 .041017007 .043取靴梁高取靴梁高400mm400mm。靴梁作为支承于柱力的悬臂梁，设厚度靴梁作为支承于柱力的悬臂梁，设厚度t=10mmt=10mm，验算其抗剪和，验算其抗剪和抗弯强度。抗弯强度。NV2743001754 . 686178000max22max/125/103104002743005 . 15 . 1mmNfmmNhtVVmmNM62max1078.211754 . 68621751780002226max/215/7 .81400101078.216mmNfmmNWM靴梁与底板的连接焊缝和隔板与底板的连接焊缝传递全部柱的靴梁与底板的连接焊缝和隔板与底板的连接焊缝传递全部柱的压力，设焊缝的焊脚尺寸均为压力，设焊缝的焊脚尺寸均为 。mmhf10所需的焊缝总计算长度应为：所需的焊缝总计算长度应为：mmfhNlwffw1244160107 . 022. 11017007 . 022. 13显然焊缝的实际计算总长度已超过此值。显然焊缝的实际计算总长度已超过此值。柱脚与基础的连接按构造采用两个柱脚与基础的连接按构造采用两个20mm20mm的锚栓。的锚栓。
