内容发布更新时间 : 2024/12/25 4:38:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

4.6柱脚设计

本工程设计柱与柱脚的连接板、锚栓均采用Q345钢，柱脚采用刚性埋入式柱脚，采用C30混凝土?fc?14.3N/mm2,ft?1.43N/mm2?，箍筋和纵筋均采用HRB400钢筋（fy?360N/mm2）。柱埋入深度都为900mm，混凝土保护层厚度为200mm。

抗震作用下最不利的一组内力：

M??209.973kN?m N??1440.320kN V?55.53kN （1）底板设计

选取L?428?50?2?528mm，B?407?20?2?447mm。 底板以下混凝土承载力验算

N1440320?c???6.1N/mm2?fc?14.3N/mm2，满足要求。

LB528?447柱截面自由宽度b2?193.5mm，腹板高a2?358mm，底板悬臂长度a1?50mm 查《钢结构节点设计手册》表8-4，得系数??0.068

2M1??1?ca2?0.068?6.1?3582?53162N?mm

11M2??ca12??6.1?502?7625N?mm

22t?6Mmax6?62576.07??35.7mmf295，同时不应小于柱较厚板件的厚度且

不宜小于30mm，因此底板厚选为36mm。

柱与底板连接：柱翼缘采用完全焊透坡口对接焊缝，腹板采用双面角焊缝连 接hf?8mm（无引弧板）。lW?428?2?35?2?24?2?8?294mm 焊缝应力：?N? ?MN1440320??45.31N/mm2

2AF?AeW2?407?35?2?0.7?8?294M209.973?106??WF?132???407?35?407?35?196.5??12??74.82N/mm2 196.5V55.53?103 ?v???16.86N/mm2

AeW2?0.7?8?294 翼缘焊缝承受的最大压应力?max??N??M?120.13N/mm2?fc?265N/mm2

??N?W???? 腹板焊缝最大应力?f2?45.31??2???v???16.862?40.78N/mm2?? ?1.22??2?ffw?200N/mm2 满足要求。

（2）锚栓设计

锚栓起安装固定底板的作用。按构造要求取锚栓直径24mm，埋入柱脚锚固长度一般为25d，25?24?600mm。 （3）翼缘栓钉设计

圆柱头栓钉采用Q345级，直径22mm。 翼缘上栓钉承担由弯矩产生的轴向压力： NF?单个栓钉受剪承载力：

2.55?104?9.6N?0.43AsE??42.8kN cfc?0.43?41000 2??16310?0.7As?f?0.7??1.67??72.83kN41000

cvM209.973??419.95kN he0.5??162所需螺栓个数为： n?NF419.95??9.81 Ncv42.8综上，每侧翼缘设置栓钉10个，间距为190mm。

（4）基础混凝土受压验算

埋入式柱脚的钢柱受压翼缘处的基础混凝土的受压应力

?c?Sd为钢柱埋入深度

(M?VSd/2)Wc （4.11）

Wc?bFcSd26407?19002??2.45?108mm3

6

?c?

M?VSd/2Wc

209.973?106?55.53?1900000/2??1.07N/mm2?fc?14.3N/mm282.45?10满足要求。

（5）纵向钢筋设计

设置在埋入的钢柱四周的垂直纵向主筋，应分别在翼缘两侧布置；

As?

Mbchsfsy （4.12）

M?VSd209.973?106?55.53?1900000As???1095.41mm2

hsfsy800?360

24A22,A?1521mms选择主筋为，每侧设置3根A16架力筋。

（6）柱脚极限承载力验算

由抗规8.2.8条规定 其中

jMu,base??jMpc （4.13）

?j为连接系数，查表为1.2。

2?20??428?2?35???fyWpb?345??407?35??407?35????2049.2kN?m

4??Mpc柱脚极限受弯承载力

2j Mubaec?fcbFcl??2l?Sd??Sd2??2l?Sd?? （4.14）

????式中：l——基础顶面到钢柱反弯点距离，可取驻地所在层高2/3；

Bc——与弯矩作用方向垂直的柱身宽度，对工字型截面柱取等效宽度； hb——钢柱脚埋深。

jMu,base2?2??22???2?9.6?400?4600????2?4600?+800?+800??2?4600?+800??3??33??????=7.54?106kN?m?1.2?714.2?857.04kN?m，满足条件2???222???j2Mubaec?14.3?407?4600???2?4600??1900??1900??2?4600??1900??3??33???????3955.74kN?m?1.2Mpc?1.2?2049.2?2459.04kN?m