圆钢管柱铰接柱脚无加劲底板计算方法探讨精选.pdf

圆钢管柱铰接柱脚底板设计探讨 孟宪德，张鑫，顾励 0 引言 圆钢管柱是工程中经常采用的截面形式，并且对于荷载较小或者体量较小的工程，经常采用外露式铰接柱脚， 比如钢平台，刚架，摇摆柱等。为了制作和安装的方便，通常采用图 1 所示的典型节点，特点为在 4 个角部布置 4 颗锚栓，采用无加劲底板。 d 圆管柱 锚栓 圆管柱 A 4 M D N 圆管柱 a r 锚栓 t B 底板 r e a T c b b c c c B A 底板 B (a) 柱脚空间图 (b) 柱脚平面图 (c) A-A剖面 图1 铰接柱脚详图 对于图 1 所示的圆钢管柱柱脚底板的设计，不能简单套用设计手册[1]给出的悬臂板模型、两相邻支承板模型， 未见国内的文献给出比较详细的计算方法。AISC[2]规范给出此种钢柱受压时的底板设计方法，但未给出钢柱受拉 时的底板设计方法。 1 底板设计方法 底板的设计方法常见有两种：悬臂板模型、有效宽度模型。悬臂板模型一般采用塑性设计方法，假定底板下 混凝土压应力均匀分布，假定塑性铰线分布，给出承载力计算公式，美国AISC[2]采用此方法，AISC 规范的典型模 型如图 2 所示。有效宽度模型一般采用弹性设计方法，假定混凝土压应力均匀分布在柱截面下的有限宽度内，其 余区域不予考虑，假定有效范围内的底板为刚性，给出承载力计算公式，欧洲Eurocode 3[3]-[5]采用此方法，Eurocode 3 的典型模型如图 3 所示。AISC 规范的悬臂板模型不仅适用于 H 形截面而且适用于圆管和矩形截面的底板， Eurocode 3 的有效宽度模型仅仅适用于H 形截面的计算方法，Kevin Clowie 等[5]对有效宽度模型进行了修正，扩大 至圆管和矩形管底板。 n