钢结构第6章轴心受力构件.pptVIP

为了便于制造和安装,两相邻梁相接处预留10～20mm间隙，待安装就位后，在靠近梁下翼缘处的梁支座加劲肋间填以钢板，并用螺栓连接。 传力路线： 梁 突缘 柱顶板 加劲肋 柱身 焊缝 垫板 焊缝? 焊缝? 柱顶板 垫块 柱顶板宽 梁 端板 填块 垫块 加劲 肋 焊缝① 焊缝② 柱顶板厚 ≥14mm 10~20mm N/2 b1/2 h1 b1 图4.5.1 当梁传来的压力N很大时，致使焊缝②的长度很大，构造不合理。为此，可把柱子的腹板开一个槽，使前后两根加劲肋变成一整块钢板，成为双悬臂梁。 对其它情况构造列举如下图： 隔板 (c) (d) 承托 刨平顶紧 (b) 承托 (a) 刨平顶紧 图4.5.2 4.5.2 柱脚 1、柱脚的定义及作用 柱下端与基础相连的部分称为柱脚。柱脚的作用是将柱身所受的力传递和分布到基础,并将柱固定于基础。 2、柱脚型式和构造 仅有底板的柱脚 底板 底板 L B (a) (b) 图4.5.3 有靴梁带隔板的柱脚 隔板 锚栓 有靴梁的柱脚 靴梁 底板 垫板 靴梁 底板 图4.5.4 图4.5.5 有靴梁、肋板、隔板的柱脚 肋板 靴梁 a1 b1 隔板 3、柱脚的计算 （1）柱脚传力途径 柱 靴梁 底板 混凝土基础 隔板（肋板） 实际计算不考虑 （2）底板的计算 ①底板的面积 底板的平面尺寸决定于基础材料的抗压能力，基础对底板的压应力可近似认为是均匀分布的,这样，所需要的底板净面积An应技下式确定： 式中： N—作用柱脚的压力设计值； An—底板宽乘以长,减去锚栓孔面积，一般锚栓孔直径为锚栓直径的1～1.5倍。 fc--基础混凝土轴心抗压强度设计值； βc--基础混凝土局部承压时的强度提高系数； ②底板的厚度 底板的厚度由板的抗弯强度确定。在基础的均匀反力作用下，将柱端、靴梁、隔板和肋板视为底板的支承，可将底板分为不同受力区域：一边(悬臂板)、两边、三边和四边支承板。取不同区格弯矩最大值用来确定底板厚度。 在均布的基础反力q的作用下，各区格底板单位宽度的最大弯矩为： 四边支承区格(a为短边长度，b为长边度)： α—系数，与b/a有关，见下表。 b/a 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 α 0.048 0.055 0.063 0.069 0.075 0.081 0.086 b/a 1.7 1.8 1.9 2.0 3.0 ≥4.0 α 0.091 0.095 0.099 0.101 0.119 0.125 三边支承区格： --自由边长度； 式中： --系数，与 有关，见下表。 --为与自由边垂直的边长； b1/a1 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 0.058 0.072 0.085 0.092 0.104 0.111 0.120 0.125 当b1/a10.3时，可按悬臂长度为b1的悬臂板计算。 两相邻边支承区格： b2—为内角顶点至对角线的垂直距离。 —对角线长度； —系数，与 有关。 式中： b2/a2 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 0.058 0.072 0.085 0.092 0.104 0.111 0.120 0.125 一边支承区格（即悬臂板）： 式中： c—悬臂长度 取各区格板中的最大弯矩Mmax来确定板的厚度t： 设计时要注意到靴梁和隔板的布置应尽可能使各区格板中的弯矩相差不要太大，以免所需的底板过厚。 底板厚度通常为20～40mm,最薄一般不得小于14mm，以保证底板具有必要的刚度，从而满足基础反力是均布的假设。 靴梁按支承于柱身两侧连接焊缝处的单跨双伸臂梁计算，靴梁高度ha由其与柱边4条竖向连接焊缝长度确定，厚度可取等于或小于柱翼缘的厚度，靴梁承受的荷载为由底板传来的沿梁长均布的基础反力。 （3）靴梁的计算 假定柱压力全部由焊缝传给靴梁，则 且取10的倍数。 所以 l为靴梁的悬臂长度。 最大剪力V为： 按求得的最大弯矩和最大剪力验算靴梁截面的抗弯和抗剪强度。 两个靴梁悬臂支承端承受的最大弯矩M为： b1 a a1 c c tD tD B b l L N 4 N 4 M2 M1 V1 V2 靴梁内力图 图4.5.6 隔板的厚度不得小于其长度的1/50，高度由计算确定，且略小于靴梁的高度。 隔板可视为简支于靴梁的简支梁，荷裁可按承受下图阴影面积的底板反力计算