柱脚设计习题.doc

钢结构轴心受压柱柱脚的计算与设计

轴心受压柱轴心压力设计值，柱脚钢材选用Q345B，柱子采用热轧H型钢，截面为HW200×204×12×12，基础混凝土采用C20，。试设计该柱的柱脚。
解：
选用带靴梁的柱脚，如图：
1、 底板尺寸
锚栓采用d=20mm，锚栓孔A0约为5000mm2，靴梁厚度取t=10mm，悬臂c=3d=60mm，则需要的底板面积为：

，取为500mm。
采用B×L=340mm×500mm。
底板承受的均匀压应力：

四边支撑板（区格）的弯矩为：

查表插值得，

三边支撑板（区格‚）的弯矩为：
，查表得，

悬臂板（区格ƒ）的弯矩为：

各区格板的弯矩值相差不大，最大弯矩为：

底板厚度为：

取底板厚度为18mm。

2、 靴梁与柱身间竖向焊缝计算
连接焊缝取，则焊缝长度为：

靴梁高度取300mm。

3、 靴梁与底板的焊缝计算
靴梁与底板的焊缝长度为：

所需焊缝尺寸为：
选用。

4、 靴梁强度计算：
靴梁按双悬臂简支梁计算，悬伸部分长度=148mm。靴梁厚度取。
底板传给靴梁的荷载为：

靴梁支座处最大剪力为：

靴梁支座处最大弯矩为：

靴梁强度：

5、 隔板计算
隔板按简支梁计算，隔板厚度取=10mm。
底板传给隔板的荷载：

隔板与底板的连接焊缝强度验算（只有外侧焊缝）：连接焊缝取，焊缝长度为。

隔板与靴梁的连接焊缝计算：取。
隔板的支座反力R为：

焊缝长度为：

取隔板高度h=150mm，取隔板厚度。
隔板强度验算：

柱脚与基础的连接按构造要求选用两个直径d=20mm的锚栓。

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