4.7轴心受压柱的柱头和柱脚的构造设计与计算解析
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悬挑板： M
在计算承托与柱的焊缝时，考虑到梁端反力对焊缝的偏心作用，可将此 种反力乘以1.25倍再按轴心受剪计算。同样，为防止梁的翻转，常设计 安装螺栓将柱与梁腹板相连。 当梁穿过Ｈ型柱弱轴时，也可于柱腹板上设计牛腿或承托，其有关要求 与梁穿过强轴相同，值得注意的是，当两侧梁的反力不等到时，将对柱 产生偏心弯距，在设计柱断面时应考虑到偏心弯距的影响。
了靴化梁、隔板、肋板等传力零件，增强了柱脚刚度和传力焊缝的长度， 同时将底板分成了多格，减小了底板反力弯矩，从而可使底板更薄一些。
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
铰接柱脚利用埋于基础中的地锚栓来固定位置，地锚栓位于一
条轴线上，一般只设两个。为便于柱的安装与调整，底板上的 锚栓孔应比栓杆直径大(0.2～0.5)倍栓杆直径，或做成图中的开
敞式Ｕ型缺口，待安装就位后，用垫板与底板焊死固定。
铰接柱脚虽不承受弯矩，但可承受轴力和剪力，其剪力由底板 与基础的摩擦力提供，当此力不足时，可于底板下设抗剪键。
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
2) 底板的计算
①底板的面积 计算底板面积时假设其压力均匀分布，其面积由下式确定 式中：Ｌ、Ｂ－底板的长和宽 Ｎ－轴心压力设计值
图4－26d中，梁端设突缘式支承加劲肋，刨平顶紧于柱侧的承托上，承 托一般采用40～60mm的厚钢板与柱翼缘焊接。
图4－26e中，梁直接搁置于柱侧牛腿上，为防止梁的翻转，可于梁腹板 上部柱侧焊小角钢用构造螺栓与梁腹板相连。由于牛腿承受梁端反力， 其高度按竖焊缝的抗剪、抗弯强度确定。此种节点构造简单，施工方便， 多用于梁端反力较小的情况。
若梁纵轴穿过格构柱实轴，此时一方面盖板下应设横缀条或缀板连接两
肢件并与盖板焊接；当肢件较高时，还应设计肢间加劲肋，以加强柱头 刚度；另一方面应将梁端支承加劲肋对准柱肢腹板。当两梁端传来荷载 不等而引起柱偏心受压时，也可采用突缘式支承加劲肋来调整。
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
2) 梁支承于柱侧的铰按连接 ① 实腹式柱的柱侧铰接连接
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
① 实腹式柱的柱顶铰接连接
梁纵轴穿过Ｈ型柱强轴时，梁端设置支承加劲肋，且支承加劲肋对准 柱翼缘，使梁的支承反力直接传给柱翼缘。此种连接传力明确，节点构
造简单，对安装精度要求不高。但当两侧梁端荷载不等到时，应考虑柱
的偏心受压，同时，如两侧梁端反力相差悬殊时，可能引起荷载大侧柱 翼缘的屈曲。 可使梁端反力通过突缘式支承加劲肋作用于柱，这样即使梁端反力不等 时，柱的受力仍接近轴心受压，这与计算简图相符。 当为角柱、边跨中间柱和中跨中间柱时，可采用角钢与梁腹板螺栓连接， 角钢下部刨平顶紧柱顶盖板，并正对柱腹板和加劲肋。角钢应有足够强 度以承受梁端传来荷载，角钢与梁腹板的连接螺栓由抗剪计算确定。
由于钢材的抗压强度远大于砼的抗压强度，因此必须将轴心受压柱
的底部放大，使其与基础接触面的压力不大于砼抗压强度设计值。图4
－27是几种常见的铰接柱脚形式，其中图a是最简单的一种，它利用柱 端与底板的连接焊缝将轴力传给底板，再由底板分散传到基础上，其传
递能力小，因此一般用于设计荷载不大的小型柱。图b、c、d在端增加
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
② 格构式柱的柱顶铰接连接
当梁穿过格构式柱的虚轴时，应采用梁端突缘式支承加劲肋，突缘下方 应设计肢间加劲肋以承受梁端反力。 对格构式柱，当采用肢间加劲肋来承受压力时，其盖板下肢间统一采用 加宽缀板，其宽度不应小于肢间加劲肋的高度，以加强柱头刚度。 对于角柱，边跨中间柱和中跨中间柱，与实腹式相同，仍采用角钢与梁 腹板螺栓连接，角钢下部刨平顶紧盖板。
N A L B A0 fc
f c －基础砼抗压强度设计值
A0 －安装地锚栓时的底板开孔面积
在根据柱的截面尺寸调整底板长和板宽时，应尽量做成正方
L 形或 2 的长方形，不宜做成狭长形。 B
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
②底板厚度
底板的厚度由底板承受的反力弯矩确定。按例梁法将底板净反 力Ｐ作为作用于底板的外荷载，将柱端、靴梁、隔板和肋板作为底 板的支承。根据底板划分情况分别按下式计算。 四边支承板： M
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
(2) 梁与柱的铰接连接 1) 梁支承于柱顶的铰接连接 无论是实腹式还是格构式轴心受压柱，均须通过柱顶盖板来实现梁 与 柱的连接 。 盖板位于柱顶，与柱用构造焊缝连接，盖板上设置普通螺栓与梁下翼缘 连接，梁端剪力通过盖板传给柱子。盖板一般厚度为１２㎜～２４㎜。 根据荷载大小和腹板宽度（或格构式柱的肢间间距）情况，可在盖板下 设置加劲肋，以支承盖板荷载并加强柱头刚度。
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
② 格构式柱的柱侧铰接连接
当梁穿过实轴时，其节点构造与实腹式相同，当梁穿过柱弱 轴时，可在肢件间焊接厚钢板或角钢作为支承梁的承托，其有
关尺寸需由计算确定。
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
4.7.2
铰接柱脚的形式，构造和计算
一般情况下，轴心受压柱多用铰接柱脚，而偏心受压柱（框 梁柱）多用刚接柱脚。 1) 形式与构造
4.7 轴心受压柱的柱头和柱 脚的构造与计算
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
Fra Baidu bibliotek
4.7.1
轴心受压柱头
(1) 设计原则 1) 准确可靠。柱头节点处传力构件多，受力复杂，各节点构件处于复杂应 力状态之中，设计时应力求结构简单，传力明确，使结构的实际工作状 况与计算简图相符，以确保计算结果的安全可靠。 2) 便于制作与安装。柱头的制作与安装质量是其安全可靠的重要保证。设 计时，一方面应力求减少节点类型和尽量采用工厂制作；另一面应为工 地安装创造条件，如设计安装螺栓、安装支托和预留安装调节尺寸等。 3) 经济合理。经济合理是从用料、制作和安装等多方面综合考虑的，不是 片面追求某一方面的经济性。设计时在结构安全得到充分保证的情况下， 应尽量采用构造简单、便于施工的节点形式和施工精度。
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悬挑板： M
在计算承托与柱的焊缝时，考虑到梁端反力对焊缝的偏心作用，可将此 种反力乘以1.25倍再按轴心受剪计算。同样，为防止梁的翻转，常设计 安装螺栓将柱与梁腹板相连。 当梁穿过Ｈ型柱弱轴时，也可于柱腹板上设计牛腿或承托，其有关要求 与梁穿过强轴相同，值得注意的是，当两侧梁的反力不等到时，将对柱 产生偏心弯距，在设计柱断面时应考虑到偏心弯距的影响。
了靴化梁、隔板、肋板等传力零件，增强了柱脚刚度和传力焊缝的长度， 同时将底板分成了多格，减小了底板反力弯矩，从而可使底板更薄一些。
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
铰接柱脚利用埋于基础中的地锚栓来固定位置，地锚栓位于一
条轴线上，一般只设两个。为便于柱的安装与调整，底板上的 锚栓孔应比栓杆直径大(0.2～0.5)倍栓杆直径，或做成图中的开
敞式Ｕ型缺口，待安装就位后，用垫板与底板焊死固定。
铰接柱脚虽不承受弯矩，但可承受轴力和剪力，其剪力由底板 与基础的摩擦力提供，当此力不足时，可于底板下设抗剪键。
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轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
2) 底板的计算
①底板的面积 计算底板面积时假设其压力均匀分布，其面积由下式确定 式中：Ｌ、Ｂ－底板的长和宽 Ｎ－轴心压力设计值
图4－26d中，梁端设突缘式支承加劲肋，刨平顶紧于柱侧的承托上，承 托一般采用40～60mm的厚钢板与柱翼缘焊接。
图4－26e中，梁直接搁置于柱侧牛腿上，为防止梁的翻转，可于梁腹板 上部柱侧焊小角钢用构造螺栓与梁腹板相连。由于牛腿承受梁端反力， 其高度按竖焊缝的抗剪、抗弯强度确定。此种节点构造简单，施工方便， 多用于梁端反力较小的情况。
若梁纵轴穿过格构柱实轴，此时一方面盖板下应设横缀条或缀板连接两
肢件并与盖板焊接；当肢件较高时，还应设计肢间加劲肋，以加强柱头 刚度；另一方面应将梁端支承加劲肋对准柱肢腹板。当两梁端传来荷载 不等而引起柱偏心受压时，也可采用突缘式支承加劲肋来调整。
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轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
2) 梁支承于柱侧的铰按连接 ① 实腹式柱的柱侧铰接连接
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
① 实腹式柱的柱顶铰接连接
梁纵轴穿过Ｈ型柱强轴时，梁端设置支承加劲肋，且支承加劲肋对准 柱翼缘，使梁的支承反力直接传给柱翼缘。此种连接传力明确，节点构
造简单，对安装精度要求不高。但当两侧梁端荷载不等到时，应考虑柱
的偏心受压，同时，如两侧梁端反力相差悬殊时，可能引起荷载大侧柱 翼缘的屈曲。 可使梁端反力通过突缘式支承加劲肋作用于柱，这样即使梁端反力不等 时，柱的受力仍接近轴心受压，这与计算简图相符。 当为角柱、边跨中间柱和中跨中间柱时，可采用角钢与梁腹板螺栓连接， 角钢下部刨平顶紧柱顶盖板，并正对柱腹板和加劲肋。角钢应有足够强 度以承受梁端传来荷载，角钢与梁腹板的连接螺栓由抗剪计算确定。
由于钢材的抗压强度远大于砼的抗压强度，因此必须将轴心受压柱
的底部放大，使其与基础接触面的压力不大于砼抗压强度设计值。图4
－27是几种常见的铰接柱脚形式，其中图a是最简单的一种，它利用柱 端与底板的连接焊缝将轴力传给底板，再由底板分散传到基础上，其传
递能力小，因此一般用于设计荷载不大的小型柱。图b、c、d在端增加
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
② 格构式柱的柱顶铰接连接
当梁穿过格构式柱的虚轴时，应采用梁端突缘式支承加劲肋，突缘下方 应设计肢间加劲肋以承受梁端反力。 对格构式柱，当采用肢间加劲肋来承受压力时，其盖板下肢间统一采用 加宽缀板，其宽度不应小于肢间加劲肋的高度，以加强柱头刚度。 对于角柱，边跨中间柱和中跨中间柱，与实腹式相同，仍采用角钢与梁 腹板螺栓连接，角钢下部刨平顶紧盖板。
N A L B A0 fc
f c －基础砼抗压强度设计值
A0 －安装地锚栓时的底板开孔面积
在根据柱的截面尺寸调整底板长和板宽时，应尽量做成正方
L 形或 2 的长方形，不宜做成狭长形。 B
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
②底板厚度
底板的厚度由底板承受的反力弯矩确定。按例梁法将底板净反 力Ｐ作为作用于底板的外荷载，将柱端、靴梁、隔板和肋板作为底 板的支承。根据底板划分情况分别按下式计算。 四边支承板： M
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
(2) 梁与柱的铰接连接 1) 梁支承于柱顶的铰接连接 无论是实腹式还是格构式轴心受压柱，均须通过柱顶盖板来实现梁 与 柱的连接 。 盖板位于柱顶，与柱用构造焊缝连接，盖板上设置普通螺栓与梁下翼缘 连接，梁端剪力通过盖板传给柱子。盖板一般厚度为１２㎜～２４㎜。 根据荷载大小和腹板宽度（或格构式柱的肢间间距）情况，可在盖板下 设置加劲肋，以支承盖板荷载并加强柱头刚度。
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
② 格构式柱的柱侧铰接连接
当梁穿过实轴时，其节点构造与实腹式相同，当梁穿过柱弱 轴时，可在肢件间焊接厚钢板或角钢作为支承梁的承托，其有
关尺寸需由计算确定。
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
4.7.2
铰接柱脚的形式，构造和计算
一般情况下，轴心受压柱多用铰接柱脚，而偏心受压柱（框 梁柱）多用刚接柱脚。 1) 形式与构造
4.7 轴心受压柱的柱头和柱 脚的构造与计算
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
Fra Baidu bibliotek
4.7.1
轴心受压柱头
(1) 设计原则 1) 准确可靠。柱头节点处传力构件多，受力复杂，各节点构件处于复杂应 力状态之中，设计时应力求结构简单，传力明确，使结构的实际工作状 况与计算简图相符，以确保计算结果的安全可靠。 2) 便于制作与安装。柱头的制作与安装质量是其安全可靠的重要保证。设 计时，一方面应力求减少节点类型和尽量采用工厂制作；另一面应为工 地安装创造条件，如设计安装螺栓、安装支托和预留安装调节尺寸等。 3) 经济合理。经济合理是从用料、制作和安装等多方面综合考虑的，不是 片面追求某一方面的经济性。设计时在结构安全得到充分保证的情况下， 应尽量采用构造简单、便于施工的节点形式和施工精度。