图4-60实腹柱的柱脚构造
比较常用的是用靴梁的柱脚,(如图4-60b、c、d)。靴梁的作用是将柱身端部放宽,使内力均匀地通过底板传到基础上。工字形截面柱和钢管柱也有用肋板(图4-61a、c)来传递柱的内力,肋板与靴梁功用相同。
图4-61带肋板的实腹柱柱脚
格构柱柱脚构造原理与实腹柱相同,都用靴梁传力,一般是柱的内力通过与靴梁连接的焊缝传给靴梁,然后再通过与底板连接的焊缝传给底板(图4-62)。
图4-62格构柱柱脚构造
柱脚在基础上固定都用锚栓,其直径按构造要求确定,一般采用 20~25 mm,底板上锚栓孔的直径应比锚栓直径大1~1.5倍,使柱安装时容易就位。
基础的计算需要确定底板平面尺寸和厚度、靴梁和肋板尺寸以及连接焊缝。
(1)底板的计算
假定底板与基础之间接触面上的压应力是均匀分布,底板的平面尺寸L(长度)和B(宽度)的计算式为:
NL?B??A0 fc式中N——柱的轴心压力;
fc——基础所用混凝土的抗压强度设计值; A0—— 锚栓孔的面积。
图4-63柱脚的计算
有靴梁的柱脚底板宽度可按下式计算(图4-63):
B=a+2t1+2c (4-20)
式中a——柱的截面高度即靴梁间距;
t1——靴梁厚度;
c——底板伸出部分宽度,通常取锚栓直径(d=20~30 mm)的3~4倍。
最好取B为整数,再确定柱脚底板的长度L。
底板的厚度由板的抗弯强度决定。可以把底板看做是一块支承在靴梁,隔板和柱身上的平板,它承受从下面传来的基础的均匀反力。底板被划分为几个部分,有四边支承部分,如图4-64中的柱身截面范围内的板,或者在柱身与隔板之间的部分;有三边支承部分,如图中在隔板至底板的自由边之间的部分,还有悬臂部分。这几部分板承受的弯矩可能很不相同,要先分别计算然后
通过比较取其中的最大弯矩用来确定底板厚度。
图4-64柱脚计算简图
底板厚度由下式确定:
t?6Mmaxf (4-21)
式中 Mmax——底板划分成三边支承,四边支承和悬臂跨板,取其中最大的弯矩(见式4-22~4-24)。
四边支承的板为双向弯曲的板,在板中央的短边方向的弯矩比长边方向的为大,取宽度为1cm 的板条作为计算单元,其弯矩为:
2
四边支承板的弯矩为: M4=αqa (4-22)