《钢柱脚节点》PPT课件

ff
w f
V
V Aeww
f
w f
fs
( N f
2
) (V
)2
f
w f
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式中 Af—钢柱单侧翼缘的截面面积 3）当柱脚无加劲肋，且采用周边完全焊透的坡口对接焊缝时，可视焊缝
与柱截面是等强度的，不必进行焊缝强度的验算。 4）对有加劲肋的柱脚底板与柱下端的连接焊缝，可按无加劲肋进行计算。
当加劲肋与钢柱和底板的连接焊缝质量有可靠保证时，也可对底板与 柱下端和加劲肋的连接焊缝截面性能进行计算。
Aeww—钢柱腹板处的角焊缝有效截面面积;
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2）当柱脚无加劲肋，且柱翼缘采用完全焊透的对接焊缝，腹板采用角焊 缝时，连接焊缝可按下列公式计算：
fs
(
N/
f)2
(V )2
f
w f
fs _ 角焊缝的折算应力 V _ 水平剪力产生的角焊缝剪应力
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fs _ 角焊缝的折算应力 :
N
2 Af
N Aeww
轻型门式刚架时，跨度小于等于18m时2M24；小于等于27m时4M24;小于等于 30m时4M30,铰接柱脚锚栓布置从安全角度考虑，中柱两个锚栓可改为4个，间
距不能太大。具体布置应根据柱端尺寸及底板尺寸和锚栓对柱脚自由度的限制 情况）
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（1）底板尺寸的计算
A LB
N f cc
A0
N ―柱的轴心压力；
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(3) H型（或工字型）钢柱与底板的连接焊缝计算
1）当柱脚无加劲肋，且采用周边角焊缝时，连接焊缝可
按下列公式计算：
N
N Aew
f
f
w f
V
V Aeww
f
w f
式中 N—钢柱的轴心压力；
f fw—角焊缝的强度设计值； V—钢柱的水平剪力；
Aew—钢柱截面四周角焊缝的总有效截面面积； f —正截面角焊缝的强度设计值增大系数；
当三边支承区格的b/a＜0.3时，按悬臂长度为b的悬臂板计算
b/a 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 ≥1.2
β 0.026 0.042 0.056 0.072 0.085 0.092 0.104 0.111 0.120 0.125
M3=0.5qc²（一边支承区格即悬臂板） c——悬臂长度 q=N/An
2.对于锚栓支承加劲肋或支承托板加劲肋，应取其承受底 板下混凝土基础分布反力按悬臂支承得到的剪力和锚栓拉 力所产生的剪力两者中的较大值。
b/a 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 3.0 ≥4.0
α 0.048 0.055 0.063 0.069 0.075 0.081 0.086 0.091 0.095 0.099 0.101 0.119 0.125
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M2=βqa²（三边支撑区格和两相邻边支撑区格） a——对三边支撑区格为自由边长度，对两相邻支承区格为对角线长度 β——系数，根据b/a按表2取值，b对三边支承区格为垂直于自由边的宽度， 对两相邻边支承区格为内角顶点至对角线的垂直距离 q——同M1的规定
fcc―基础材料的局部承压强度设计值；
A0―锚栓孔的面积；
（2）底板厚度的计算
取M max maxM1、M 2、M 3
底板厚：t 6M max f
M1=αqa²(四边支撑区格）
q——作用于底板面积上的压应力，q=N/(LB-AO)
a——四边支撑区格的短边长度
α——系数，根据区格长宽比b/a按下表确定
节点部件。
分类：根据受力特点的不同分为铰接和刚接。一般情况下，轴心受压柱
仅承受压力和剪力，采用铰接柱脚；偏心受压柱承受压力、剪力和弯 矩，采用刚接柱脚。
柱脚根据构造形式的不同可分为整体式柱脚和分离式柱脚 铰接柱脚多为露出平板式柱脚 （轴承式柱脚因不易加工制作已不再用） 刚接柱脚根据与基础接触类型划分为露出式、埋入式、包脚式柱脚
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注：整体式与分离式柱脚主要是针对格构式钢柱脚而言的（分肢距离
较大，采用整体式柱脚费钢材）
常见露出式铰、刚接柱脚：
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埋入式刚性柱脚：
外包式柱脚：
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适用范围：轻型门式刚架多采用平板式铰接柱脚，当适用于工业
厂房且设有桥式吊车或对钢柱侧向刚度要求比较大时应采用刚 接柱脚；多高层建筑无地下室时，为保障结构的整体侧向刚度， 柱脚应采用刚接，有地下室时柱脚可采用铰接，当有两层以上 的地下室时，柱脚宜铰接。
钢柱脚节点分析及计算
1. 柱脚概念、分类、适用范围、设计原则和构 造要求 2. 常用平板式铰接柱脚构造、传力方式及计算 3. 常用平板式刚接柱脚（加劲肋式）构造、传 力方式及计算 4. 常用平板式刚接柱脚（靴梁式）构造、传力 方式及计算 5. 埋入式、外包式刚接柱脚简单介绍
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1.概念及分类
概念：柱脚—将柱身所受的力传递和分布到基础，并将柱固定于基础的
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3. 柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底部的水平剪力，此水平剪力可由底板 和混凝土基础间的摩擦力（摩擦系数取0.4）或设置抗剪键承受（抗剪 键可用方钢、短T字钢、槽钢或H型钢制作）计算柱脚锚栓的受拉承 载力时应采用螺纹处的有效截面面积。
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2.常用平板式铰接柱脚构造、传力方式及计算
柱中压力由焊缝传递至底板再传给基础只适用于小型柱（经验数据：用于
设计原则：传力明确、经济合理、有足够的刚度且构造力求简单（备
注：在实际工程应用中完全的刚接和铰接是难以做到的）
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柱脚构造设计要求：
1. 柱脚锚栓应采用Q235钢或Q345钢制作。锚栓的锚固长度应符合国家 标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的规定，锚栓应设置弯钩或
锚板（Φ39 ），其锚固长度不宜小于25d（d为锚栓直径）且直径不宜
小于24mm，宜应采用双螺母，为防止螺母松动，螺母与锚栓垫板尚 应进行点焊。柱脚底板锚栓孔径宜取锚栓直径加5~10mm；锚栓垫板 孔径取锚栓直径加2mm。垫板厚度通常与底板厚度一致。
2. 计算有柱间支撑的柱脚锚栓在风荷载作用下的上拔力时，应计入柱 间支撑的最大竖向分力，且不考虑活荷载（或雪荷载）。屋面积灰荷 载和附加荷载的影响，恒荷载分项系数取1.0。
(4) 锚栓受拉力分析及计算
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（5） 加劲肋板的计算 计算可近似按照下式计算，连接焊缝尚应满足构造要求。
Vi—作用剪力，按下列情况采用
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1.对一般加劲肋，应取其底板下的混凝土基础的分布反力 按悬臂支承得到的剪力，即
Vi= aRi lRiσRi