钢结构柱脚节点设计

4.7柱脚设计为了使柱子安全承载并将荷载传至基础，必须合理构造柱头、柱脚。设计原则是：传力明确、过程简洁、经济合理、安全可靠，并具有足够的刚度且构造又不复杂。一、铰接柱脚1、柱脚的型式和构造实际的铰接柱脚型式有以下几种：轴承式柱脚制作安装复杂，费钢材，但与力学符合较好。枢轴XYN靴梁隔板底板隔板锚栓柱锚栓用以固定柱脚位置，沿轴线布置2个，直径20-24mm。肋板b1（二）柱脚计算1.传力途径柱靴梁底板混凝土基础隔板（肋板）实际计算不考虑a1Bt1t1Lab1靴梁隔板底板隔板锚栓柱N柱脚零件间的焊缝布置焊缝布置原则：考虑施焊的方便与可能2.柱脚的计算(1)底板的面积假设基础与底板间的压应力均匀分布。式中：fc--混凝土轴心抗压设计强度；βl--基础混凝土局部承压时的强度提高系数。fc、βl均按《混凝土结构设计规范》取值。An—底版净面积，An=B×L-A0。Ao--锚栓孔面积，一般锚栓孔直径为锚栓直径的1～1.5倍。)634(clnfNAa1Bt1t1ab1靴梁隔板底板La1—构件截面高度；t1—靴梁厚度一般为10～14mm；c—悬臂宽度，c=3～4倍螺栓直径d，d=20～24mm，则L可求。注意B、L均应取整。ccnfANqctaB2211a1Bt1t1ab1L取定B、L后应验算基础顶面压应力要求：(2)底板的厚度底板的厚度，取决于受力大小，可将其分为不同受力区域：一边(悬臂板)、两边、三边和四边支承板。①一边支承部分（悬臂板）221cqMa1Bt1t1ab1L②二相邻边支承部分：222aqβM--对角线长度；--系数，与有关。2aβ22/ab式中：b2/a20.30.40.50.60.70.80.91.01.1≥1.2β0.0260.0420.0560.0720.0850.0920.1040.1110.1200.125a1Bt1t1ab1L③三边支承部分：213aqβM--自由边长度；--系数，与有关。1aβ11/ab式中：a1Bt1t1ab1L当b1/a10.3时，可按悬臂长度为b1的悬臂板计算。b1/a10.30.40.50.60.70.80.91.01.1≥1.2β0.0260.0420.0560.0720.0850.0920.1040.1110.1200.125④四边支承部分：24aqM式中：a--四边支承板短边长度；b--四边支承板长边长度；α—系数，与b/a有关。)654(146maxmax4321maxmmfMtMMMMM底板厚度要求：，，，取b/a1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.03.0≥4.0α0.0480.0550.0630.0690.0750.0810.0860.0910.0950.0990.1010.1190.125a1Bt1t1ab1L(3)靴梁的设计A、靴梁的最小厚度不宜小于10mm，高度由其与柱间的焊缝（4条）长度确定。a1Bt1t1ab1L靴梁hafwffwhfhNl607.04的倍数。且取所以：102fwahlhq’llRRB、靴梁的截面验算eRllqM2fhtMWMa216抗弯：RlqVvafhtVItVS115.1抗剪：按支承在柱边的双悬臂外伸梁受均布反力作用。a1Bt1t1ab1Lle情况计算。为线荷载，按实际上式中的qM(4)隔板的计算隔板的厚度不得小于其宽度的1/50，高度由计算确定，且略小于靴梁的高度。隔板可视为简支于靴梁的简支梁，负荷范围如图。a1Bt1t1ab1Lha隔板h1q’h1a1)(27.05.011111取整fwwffwhlhfhaql隔板截面验算：fhtMWM2126抗弯：vfhtVItVS1225.1抗剪：q’h1a1)(502812121取整ataqVaqM式中：(5)靴梁及隔板与底板间的焊缝的计算按正面角焊缝，承担全部轴力计算，焊脚尺寸由构造确定。wfwffflhN7.0