第五节柱脚的构造与计算 柱脚设计时分为铰接和刚按两种,但在构造上要达到理想的铰接和理想的刚接,是难 以实现的,根据不同形式有五种约束条件,其连接节点的特性曲线(详见附四十): 有吊车的厂房或对柱顶位移要求较高的结构刚接柱脚 采用OAB的曲线,否则可采用OGH或EF曲线,铰接柱脚为OIJ曲线 、铰接柱脚 (1)铰接柱脚结构效应 长期以来对柱脚铰接认为可以自动转动,近期研究和试验成果绕强轴由相当大的转 约束,作用有一定的嵌固效应。(详见附图四十一)。 (2)柱脚底板尺寸的确定 无需加肋时,A=0.9a(b+31)(详见附图四+二) 需加肋时,A=0750(b+3p)(详见附图四十三) 、刚接柱脚 (1)柱脚的构造(详见附图四十四)。 (2)柱脚底板尺寸的确定(详见附图四十五)。 ——底板的厚度 底板宽度B=b+2tn+2 φ靴板厚度 C边距一般取20~50 底板厚度过去一般取20mm~30mm,新规范由计算决定,建议φ≥16mm为宜。 三、钢柱脚与钢砼基础的连接构造与计算 门式刚架的柱脚无论是铰接或刚接均属于轻型柱脚。柱脚由底板,靴板和加劲肋通过 锚栓与钢砼基础连成整体,将柱脚的反力有效的传递给钢柱基础,以达到共同工作,保证 门式刚架有一稳固的支承 1.铺栓与钢砼基础的连接构造(详见附图四十六) 锚栓离砼基础边缘距离应≥4d及150,钢柱柱脚底板离砼基础边缘应≥100 2.基础高度及地脚螺栓形式 1)钢柱基础(无短柱的基础)高度H,应按冲切计算确定,并应满足H≥l+100, 为地脚螺栓的埋置深度。 2)地脚螺栓的直径小于36mm时,应采用直钩式,其埋置深度为25d;直径大于42mm 时,宜采用加焊锚固钢板,并埋置深度为15d。 3)地脚螺栓可按表直接选用 为了保证钢柱在就位后便于校正,在柱底板下设调节螺母,(详见附图四十七) 柱脚与钢砼基础连接的几种做法 1.钢砼基础高出地面150mm~200mm,与室内场脚线等高,(详见附图四十八)
- 49 - 第五节 柱脚的构造与计算 柱脚设计时分为铰接和刚按两种，但在构造上要达到理想的铰接和理想的刚接，是难 以实现的，根据不同形式有五种约束条件，其连接节点的特性曲线（详见附四十）： 有吊车的厂房或对柱顶位移要求较高的结构刚接柱脚 采用 OAB 的曲线，否则可采用 OGH 或 EF 曲线，铰接柱脚为 OIJ 曲线。 一、铰接柱脚 (1)铰接柱脚结构效应 长期以来对柱脚铰接认为可以自动转动，近期研究和试验成果绕强轴由相当大的转动 约束，作用有一定的嵌固效应。（详见附图四十一）。 (2)柱脚底板尺寸的确定 无需加肋时， A = 0.9(b + 3tp) （详见附图四十二）。 需加肋时， A = 0.75(b + 3tp) （详见附图四十三）。 二、刚接柱脚 (1)柱脚的构造（详见附图四十四）。 (2)柱脚底板尺寸的确定（详见附图四十五）。 tp ——底板的厚度 底板宽度 B b t c = + 2 p + 2 tp 靴板厚度 C 边距一般取 20～50 底板厚度过去一般取 20mm～30mm，新规范由计算决定，建议 tp 16mm 为宜。 三、钢柱脚与钢砼基础的连接构造与计算 门式刚架的柱脚无论是铰接或刚接均属于轻型柱脚。柱脚由底板，靴板和加劲肋通过 锚栓与钢砼基础连成整体，将柱脚的反力有效的传递给钢柱基础，以达到共同工作，保证 门式刚架有一稳固的支承。 1．锚栓与钢砼基础的连接构造（详见附图四十六）。 锚栓离砼基础边缘距离应 4d 及 150，钢柱柱脚底板离砼基础边缘应 100。 2．基础高度及地脚螺栓形式 1） 钢柱基础（无短柱的基础）高度 H，应按冲切计算确定，并应满足 H l +100mm， l 为地脚螺栓的埋置深度。 2） 地脚螺栓的直径小于 36mm 时，应采用直钩式，其埋置深度为 25d；直径大于 42mm 时，宜采用加焊锚固钢板，并埋置深度为 15d。 3）地脚螺栓可按表直接选用。 为了保证钢柱在就位后便于校正，在柱底板下设调节螺母，（详见附图四十七）。 四、柱脚与钢砼基础连接的几种做法 1．钢砼基础高出地面 150mm～200mm，与室内场脚线等高，（详见附图四十八）
优点:提高钢柱柱脚的抗锈蚀能力。 缺点:室内一个钢砼基础墩子露出地面影响使用面积。 2.基本上柱脚底板在室内地坪上有两种做法: 第一种钢柱底板与地面齐平,(详见附图四十九)。 优点:钢砼基础不占用室内使用面积 缺点:钢柱柱脚要加强维护,以防钢柱锈蚀。 第二种钢柱底板下边线与地面齐平,(详见附图五十)。 优点:钢柱柱脚与底板之间的连接焊缝和钢柱柱脚的抗锈能力较好。 缺点:钢柱柱脚的底板露出室内地面上 3.钢柱柱脚埋入地面,(详见附图五十一)。 设计时柱子的计算长度取值问题,如果柱子的计算长度从柱项到±0.000,则地面砼 对钢柱的约束作用达不到预期效应:如果柱子的计算长度从柱顶到柱底板,则地面砼对柱 有一定的约束作用,柱子的线刚度加大,柱顶的弯距分配就加大,使梁与柱的连接强度有 所降低。 对埋入式柱脚的防腐处理及今后的维护都难以实现。 如果一定要将钢柱柱脚埋入地面砼内,建议柱脚不刷油漆,并用砼将整个钢柱周围用 低标号砼包裹,(详见附图五十二)。 4.钢柱柱脚插入杯口 钢柱插入杯口,是作可刚接柱脚设计,对钢柱埋入深度及栓钉的要求如下(详见附图 五十三) 钢柱埋入杯口的尺寸要求 钢柱形式 H形柱 箱形柱 钢管柱 ≥1.5D h——的截面大边尺寸 栓钉的规格数量按柱脚的内力计算确定,对内力取值M。相应的N值 三、锚栓的计算 柱脚计算公式
- 50 - 优点：提高钢柱柱脚的抗锈蚀能力。 缺点：室内一个钢砼基础墩子露出地面影响使用面积。 2．基本上柱脚底板在室内地坪上有两种做法： 第一种钢柱底板与地面齐平，（详见附图四十九）。 优点：钢砼基础不占用室内使用面积。 缺点：钢柱柱脚要加强维护，以防钢柱锈蚀。 第二种钢柱底板下边线与地面齐平，（详见附图五十）。 优点：钢柱柱脚与底板之间的连接焊缝和钢柱柱脚的抗锈能力较好。 缺点：钢柱柱脚的底板露出室内地面上。 3．钢柱柱脚埋入地面，（详见附图五十一）。 设计时柱子的计算长度取值问题，如果柱子的计算长度从柱项到 0.000，则地面砼 对钢柱的约束作用达不到预期效应；如果柱子的计算长度从柱顶到柱底板，则地面砼对柱 有一定的约束作用，柱子的线刚度加大，柱顶的弯距分配就加大，使梁与柱的连接强度有 所降低。 对埋入式柱脚的防腐处理及今后的维护都难以实现。 如果一定要将钢柱柱脚埋入地面砼内，建议柱脚不刷油漆，并用砼将整个钢柱周围用 低标号砼包裹，（详见附图五十二）。 4．钢柱柱脚插入杯口 钢柱插入杯口，是作可刚接柱脚设计，对钢柱埋入深度及栓钉的要求如下(详见附图 五十三)： 钢柱埋入杯口的尺寸要求 钢柱形式 H 形柱 箱形柱 钢管柱 H1 5hz 1. 5hz 1. 1.5D z h ——的截面大边尺寸 栓钉的规格数量按柱脚的内力计算确定，对内力取值 Mmax 相应的 N 值。 三、锚栓的计算 柱脚计算公式