柱脚--钢结构.
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区格②为三边支承板 b1 a1 100 278 0.36 0.0356
M 2 a12 0.0356 6.4 2782 17610 N mm
区格③为悬臂部分
1 1 2 M 3 c 6.4 762 18480 N mm 2 2
2
q=N/An—作用于底板上的压力
讲解： 靴梁按支承在柱身焊缝上的双悬臂梁计算。 每根靴梁承受B/2宽度内的基础反力（B： 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： M=1/2(q×B/2)b12 V=(q×B/2)b1 q：基础向上反力 b:柱的翼缘到底板边缘的距离。 靴梁厚度一般取10-14mm
4.5.2 柱脚
图4.39
平板式柱脚
柱脚的构造 应使柱身的 内力可靠地 传给基础， 并和基础有 牢固的连接.
(b) 图4.38 平板式铰接柱脚 (a)
(c) 图4.38 平板式铰接柱脚
(d)
（1）底板的计算
①底板的面积
N A n c fc
M f ②底板的厚度 2 t 1 / 6
取靴梁高400mm。
靴梁作为支承于柱力的悬臂梁，设厚度t=10mm，验算其抗剪和 抗弯强度。
Vmax 178000 86 6.4 175 274300 N
Vmax 274300 1.5 1.5 103N / mm2＜f V 125N / mm2 ht 40010
(a)
图4.39
平板式柱脚
(b)
图4.42 例4.5图
[ 解]
采用右图所示柱脚形式。
1、底板尺寸 需要的底板净面积：
N An 226700 mm 2 fc
图4.42
例4.5图
采用宽为450mm，长为600mm的底板，毛面积为450×600 =270000mm2，减去锚栓孔面积，大于所需净面积。 基础对底板的压应力为：
设 h f 8mm ，求焊缝长度（即隔板高度）：
R 178000 lw 199mm w 0.7 8 160 0.7h f f f
取隔板高270mm，设隔板厚度t=8mm> b/50=278/50=5.6mm。
验算隔板抗剪、抗弯强度：
Vmax R 178000 N
Vmax 178000 1.5 1.5 124N / mm2＜f V 125N / mm2 ht 270 8 1 M max 1280 2782 12.37106 N mm 8
1 1
t
t
6 M max f
t
图4.40 底板的计算
底板的厚度通常为20-40mm，不得小于14mm
③单位宽度上的最大弯矩 四边支撑板
M qa
2
α—系数, 由b/a查表4.7
三、二边支撑板
M Fra Baidu bibliotek qa
一边支撑板
2 1
β—系数, 由b1/a1查表4.8
图4.40 底板的计算
M 1/ 2qc
N 1700103 l w 1.22 0.7h f w 1.22 0.7 10160 1244mm f f
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20mm的锚栓。
M max 6 12.37106 2 2 127 N / mm ＜ f 215 N / mm W 8 2702
3、靴梁计算 靴梁与柱身的连接（4条焊缝），按承受柱的压力N=1700kN。 计算，此焊缝为侧面角焊缝，设 h f 10mm ，求其长度：
N 1700103 lw 379m w 4 0.7 10160 4 0.7h f f f
N 1700 103 6.4 N / mm2 An 270000 4000
底板的区格有三种，现分别计算其单位宽度的弯矩。
区格①为四边支承板 b1 / a1 278/ 200 1.39 0.0744
M 1 a12 0.0744 6.4 2002 19050 N mm
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：
M max 19050 N mm
6M max 6 19050 t 23.62mm ，取t =24mm。 f 205 2、隔板计算
将隔板视为两端支于靴梁的简支梁，其线荷载为：
底板厚度：
q1 200 6.4 1280N / mm
隔板与底板的连接（仅考虑外侧一条焊缝）为正面角焊缝 f 1.22 。取 h f 10mm ，焊缝强度计算：
1280 f 150N / mm2＜f fw 160N / mm2 1.22 0.7 10
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：
1 R 1289 278 178000 N 2
M max
1 178000 75 86 6.4 1752 21.78106 N mm 2
M max 6 21.78106 2 2 81 . 7 N / mm ＜ f 215 N / mm W 10 4002
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 h f 10mm 。 所需的焊缝总计算长度应为：
（2）靴梁的计算
按悬臂梁计算,验算抗弯和抗剪强度 靴高--与柱边连接所需焊缝长度决定
肋板受荷范围
图4.41
靴梁的计算(b)
隔板受荷范围
(3)隔板与肋板的计算
隔板按简支板计算,厚度为 1/50宽度 肋板按悬臂板的计算
图4.41
靴梁的计算(a)
[例4.5]设计柱脚。轴心压力
设计值为1700kN,柱脚钢材为 Q235钢,焊条E43型。基础砼采 用C15，其抗压强度设计值 fc=7.2N/mm2。
M 2 a12 0.0356 6.4 2782 17610 N mm
区格③为悬臂部分
1 1 2 M 3 c 6.4 762 18480 N mm 2 2
2
q=N/An—作用于底板上的压力
讲解： 靴梁按支承在柱身焊缝上的双悬臂梁计算。 每根靴梁承受B/2宽度内的基础反力（B： 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： M=1/2(q×B/2)b12 V=(q×B/2)b1 q：基础向上反力 b:柱的翼缘到底板边缘的距离。 靴梁厚度一般取10-14mm
4.5.2 柱脚
图4.39
平板式柱脚
柱脚的构造 应使柱身的 内力可靠地 传给基础， 并和基础有 牢固的连接.
(b) 图4.38 平板式铰接柱脚 (a)
(c) 图4.38 平板式铰接柱脚
(d)
（1）底板的计算
①底板的面积
N A n c fc
M f ②底板的厚度 2 t 1 / 6
取靴梁高400mm。
靴梁作为支承于柱力的悬臂梁，设厚度t=10mm，验算其抗剪和 抗弯强度。
Vmax 178000 86 6.4 175 274300 N
Vmax 274300 1.5 1.5 103N / mm2＜f V 125N / mm2 ht 40010
(a)
图4.39
平板式柱脚
(b)
图4.42 例4.5图
[ 解]
采用右图所示柱脚形式。
1、底板尺寸 需要的底板净面积：
N An 226700 mm 2 fc
图4.42
例4.5图
采用宽为450mm，长为600mm的底板，毛面积为450×600 =270000mm2，减去锚栓孔面积，大于所需净面积。 基础对底板的压应力为：
设 h f 8mm ，求焊缝长度（即隔板高度）：
R 178000 lw 199mm w 0.7 8 160 0.7h f f f
取隔板高270mm，设隔板厚度t=8mm> b/50=278/50=5.6mm。
验算隔板抗剪、抗弯强度：
Vmax R 178000 N
Vmax 178000 1.5 1.5 124N / mm2＜f V 125N / mm2 ht 270 8 1 M max 1280 2782 12.37106 N mm 8
1 1
t
t
6 M max f
t
图4.40 底板的计算
底板的厚度通常为20-40mm，不得小于14mm
③单位宽度上的最大弯矩 四边支撑板
M qa
2
α—系数, 由b/a查表4.7
三、二边支撑板
M Fra Baidu bibliotek qa
一边支撑板
2 1
β—系数, 由b1/a1查表4.8
图4.40 底板的计算
M 1/ 2qc
N 1700103 l w 1.22 0.7h f w 1.22 0.7 10160 1244mm f f
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20mm的锚栓。
M max 6 12.37106 2 2 127 N / mm ＜ f 215 N / mm W 8 2702
3、靴梁计算 靴梁与柱身的连接（4条焊缝），按承受柱的压力N=1700kN。 计算，此焊缝为侧面角焊缝，设 h f 10mm ，求其长度：
N 1700103 lw 379m w 4 0.7 10160 4 0.7h f f f
N 1700 103 6.4 N / mm2 An 270000 4000
底板的区格有三种，现分别计算其单位宽度的弯矩。
区格①为四边支承板 b1 / a1 278/ 200 1.39 0.0744
M 1 a12 0.0744 6.4 2002 19050 N mm
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：
M max 19050 N mm
6M max 6 19050 t 23.62mm ，取t =24mm。 f 205 2、隔板计算
将隔板视为两端支于靴梁的简支梁，其线荷载为：
底板厚度：
q1 200 6.4 1280N / mm
隔板与底板的连接（仅考虑外侧一条焊缝）为正面角焊缝 f 1.22 。取 h f 10mm ，焊缝强度计算：
1280 f 150N / mm2＜f fw 160N / mm2 1.22 0.7 10
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：
1 R 1289 278 178000 N 2
M max
1 178000 75 86 6.4 1752 21.78106 N mm 2
M max 6 21.78106 2 2 81 . 7 N / mm ＜ f 215 N / mm W 10 4002
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 h f 10mm 。 所需的焊缝总计算长度应为：
（2）靴梁的计算
按悬臂梁计算,验算抗弯和抗剪强度 靴高--与柱边连接所需焊缝长度决定
肋板受荷范围
图4.41
靴梁的计算(b)
隔板受荷范围
(3)隔板与肋板的计算
隔板按简支板计算,厚度为 1/50宽度 肋板按悬臂板的计算
图4.41
靴梁的计算(a)
[例4.5]设计柱脚。轴心压力
设计值为1700kN,柱脚钢材为 Q235钢,焊条E43型。基础砼采 用C15，其抗压强度设计值 fc=7.2N/mm2。