十六、柱脚节点设计

十六、柱脚节点设计1、A柱柱脚（250×300×8×12）340290B柱脚详图A柱脚详图5050锚栓5050底板70锚栓垫板双螺母柱柱底板垫板双螺母3402907070340340C柱脚详图底板5050锚栓垫板双螺母柱505050505050图15-1（1）A柱内力组合KNVKNN35.185.120铰接柱脚底板尺寸定为：长度L=290㎜，宽度B=340㎜（见图15-1），223/10/22.1340290105.120mmNfmmNLBNccc满足（2）柱脚底板厚度的确定：①对悬臂板mmfafMtciPb7.22052022.12162166221max②对三边支承板76.0218/166/22ab，查《钢结构》课本表5.8得089.02mmfafMtciPb3.1220521822.1089.0666222max底板厚度采用mmt20（3）底板与柱子下端的连接焊缝强度验算：采用无加劲肋连接，沿工字形截面柱的周边采用角焊缝连接，mmhf8。并对工字形翼缘端部绕转部分焊缝忽略不计。沿柱截面周边的角焊缝总的有效截面面积：290722)229687.021887.0(mmAew26.2441221887.0mmAewW223/2.19516022.1/3.139072105.120mmNfmmNANwffewNc223/160/5.76.24411035.18mmNfmmNAVwfewWv222222/160/2.135.7)22.13.13()()(mmNfmmNwfvfNefs满足焊缝强度要求。（4）在铰接柱脚中，锚栓不用以承受柱脚底部的水平剪力。柱脚底部的水平剪力应由柱脚底板与其下部的混凝土或水泥砂浆之间的摩擦力来抵抗。KNKNNVfb35.182.485.1204.04.0满足2、B柱柱脚（250×300×8×12）（1）B柱内力组合KNVKNN094.179铰接柱脚底板尺寸定为：长度L=250㎜，宽度B=340㎜（见图15-1）223/10/12.23402501094.179mmNfmmNLBNccc满足（2）柱脚底板厚度的确定：①对悬臂板mmfafMtciPb52.32052012.22162166221max②对三边支承板76.0218/166/22ab，查《钢结构》课本表5.8得089.02mmfafMtciPb2.1620521812.2089.06662222max底板厚度采用mmt20（3）底板与柱子下端的连接焊缝强度验算：采用无加劲肋连接，沿工字形截面柱的周边采用角焊缝连接，mmhf8。并对工字形翼缘端部绕转部分焊缝忽略不计。沿柱截面周边的角焊缝总的有效截面面积：290722)229687.021887.0(mmAew26.2441221887.0mmAewW223/2.19516022.1/8.1990721094.179mmNfmmNANwffewNc22/160/06.24410mmNfmmNAVwfewWv222222/160/3.1615.0)22.18.19()()(mmNfmmNwfvfNefs满足焊缝强度要求。（4）在铰接柱脚中，锚栓不用以承受柱脚底部的水平剪力。该柱为摇摆柱，脚底部的无水平剪力，若存在剪力，由柱脚底板与其下部的混凝土或水泥砂浆之间的摩擦力来抵抗。3、C柱柱脚（300×300×8×12）（1）A柱内力组合KNVKNN07.1976.120铰接柱脚底板尺寸定为：长度L=340㎜，宽度B=340㎜（见图15-1）223/10/04.13403401076.120mmNfmmNLBNccc满足（2）柱脚底板厚度的确定：①对悬臂板mmfafMtciPb47.22052004.12162166221max②对三边支承板62.0268/166/22ab，查《钢结构》课本表5.8得0746.02mmfafMtciPb4.1020521804.10746.06662222max底板厚度采用mmt20（3）底板与柱子下端的连接焊缝强度验算：采用无加劲肋连接，沿工字形截面柱的周边采用角焊缝连接。并对工字形翼缘端部绕转部分焊缝忽略不计。沿柱截面周边的角焊缝总的有效截面面积：296322)229687.026887.0(mmAew26.3001226887.0mmAewW223/2.19516022.1/54.1296321076.120mmNfmmNANwffewNc223/160/35.66.30011007.19mmNfmmNAVwfewWv222222/160/1.1235.6)22.154.12()()(mmNfmmNwfvfNefs满足焊缝强度要求。（4）在铰接柱脚中，锚栓不用以承受柱脚底部的水平剪力。柱脚底部的水平剪力应由柱脚底板与其下部的混凝土或水泥砂浆之间的摩擦力来抵抗。KNKNNVfb07.193.4876.1204.04.0满足注：A、B、C柱铰接柱脚的锚栓仅作安装过程的固定之用，锚栓直径定为20㎜。柱底板锚栓孔径为24㎜；锚栓垫板的锚栓孔径为24㎜，其厚度取与底板厚度相同。4、D柱柱脚（600×300×8×12）D柱脚详图底板柱80802503003002501260511741745120250231321174E柱脚详图1260300250300802508017451柱3002051底板1.4340.3380.4080.6250.8411.1471.3642.2731.5511.1340.9030.1820.6842.504加劲肋1加劲肋2加劲肋1加劲肋2图15-2D柱设为整体式柱脚，计算如下：（1）柱脚底板计算（见图15-2）两组内力：mKNMKNN.27.6542.50211mKNMKNN.32.18867.22422按照规范取内力组合中轴力N最大的一组来验算。底面截面特征：A=45×126=5670cm2W=32119070612645cm钢筋混凝土基础为C20，查规范得混凝土抗压强度2/6.9mmNfc。底板对基础顶面的压应力2min2362311max/338.0548.0886.0/434.1548.0886.0101190701027.651056701042.502mmNmmNWMAN底板计算弯距按不同区格中的最大者采用：①对悬臂板mmNaM.8.458880434.121212211②对四边支承板30.125024348/22ab，查《钢结构》课本表5.7得0726.02，mmNaM.2.6189250364.10726.02222③对三边支承板75.0300/225/33ab，查《钢结构》课本表5.8得0885.03mmNaM.9.9135300147.10885.022333mmfMt4.162059.913566max底板厚度采用mmt20（2）靴梁计算①靴梁截面：靴梁承受底板区域内的基础反力剪力NV6.958193302252147.1434.1弯矩mmNM.3.163962562256330147.13330434.122靴梁采用-250×12。2222/215/2.131250123.1639625666mmNfmmNthM22/125/9.47250126.958195.15.1mmNfmmNthVv②底板与靴梁的连接焊缝强度验算：采用mmhf8mmlW32010330(共有两条焊缝)22/160/7.26320827.06.958197.0mmNfmmNlnhVWfWf③柱肢与悬挑靴梁的连接焊缝强度验算：采用mmhf8mmlW24010250(共有两条焊缝)222/5.152240827.03.1639625667.06mmNlnhMWfM2/6.35240827.06.958197.0mmNlnhVWfV222222/160/1306.35)22.15.152()()(mmNfmmNwfvfMf满足要求（3）底板加劲肋的计算（见图15-3）mmNq/6.279225080364.1NR6.4641323246.2791mmNM.8.38523283246.279812①加劲1采用-250×12，2222/215/8.30250128.385232866mmNfmmNthM22/125/2.23250126.464135.15.1mmNfmmNthVv加劲肋与靴梁的连接焊缝强度验算：加劲1与靴梁连接的内侧焊缝不易施焊，故在计算仅考虑一条焊缝。采用mmhf8mmlW2401025022/160/5.3424087.06.464137.0mmNfmmNlhVwfWf②底板加劲肋2的计算：mmNq/2.189225841.0NRA5.5676726002.189mmNM.3.11972812252.189812加劲肋采用-250×225×122222/215/6.9250123.119728166mmNfmmNthMR2R1340q图15-3底板加劲肋的计算简图22/125/4.28250125.567675.15.1mmNfmmNthVv加劲肋与靴梁的连接焊缝强度验算：采用mmhf8mmlW24010250(共有两条焊缝)22/160/1.21240827.05.567677.0mmNfmmNlnhVwfWf（4）锚栓的计算计算锚栓的内力：mKNMKNN.32.18867.22422底板对基础顶面的压应力（见图15-4）2min2362322max/186.1582.1396.0/978.1582.1396.0101190701032.1881056701067.224mmNmmNWMAN受压区长度：mmlx788186.1978.11260978.1minmaxmaxmmxla36726363032y=1260-80-263=917mm由0PM得锚栓拉力为：KNyNaMT0.116917.0367.067.22432.188每边设两个锚栓，所需每个锚栓面积234141402100.1162mmfTAbte查《钢结构设计与计算》表7-5选择224144.459,272mmmmAe5、E柱柱脚（600×300×8×12）E柱设为整体式柱脚，计算如下：（1）柱脚底板计算（见图15-2）两组内力：mKNMKNN.59.21636.38811mKNMKNN.09.43999.2102280yx/3a1260x1.9781.186NTP图15-4D柱锚栓计算简图按照规范取内力组合中轴力N最大的一组来验算。底面截面特征：A=45×126=5670cm2W=32119070612645cm钢筋混凝土基础为C20，查规范得混凝土抗压强度2/10mmNfc。底板对基础顶面的压应力2mi