十六、柱腳節點設計1、A柱柱腳(250×300×8×12)雙螺母墊板B柱腳詳圖C柱腳詳圖圖15-1，;：?雙螺母A柱腳詳圖(1)A柱內力組合JN=120.5KNIV=18.35KN鉸接柱腳底板尺寸定為：長度L=290mm,寬度B=340mm(見圖15-1)，σcN120.5X103LB290x340=1.22N/mm2<f=10N/mm2滿足

cc(2)柱腳底板厚度的確定：①對懸臂板■6MtN1 imaxPb ? f“16x—xσa2' 2C1'f^^16x—x1.22x2021 2=2.7mm205②對三邊支承板b/a=166/218=0.76，查《鋼結構》課本表5.8得β=0.0892226M^^tN' imaxPb~Vf-6xβxσa2■ :f6x0.089x1.22x2182CC■ =12.3mm205底板厚度采用t=20mm（3）底板與柱子下端的連接焊縫強度驗算：采用無加勁肋連接，沿工字形截面柱的周邊采用角焊縫連接，h=8mm。并對工f字形翼緣端部繞轉部分焊縫忽略不計。沿柱截面周邊的角焊縫總的有效截面面積：A=(0.7X8X218+0.7X8X296X2)×2=9072mm2ewA=0.7X8X218X2=2441.6mm2ewWσ=N-=120?5X103=13.3N/mm2<βfw=1.22X160=195.2N/mm2NcA9072 ffewV 18.35X103T= = =7.5N/mm2<fw=160N/mm2VA2441.6 fewWσfs.σ :?! ~~一 -一=.(—Ne)2+(T)2=.( )2+7.52=13.2N/mm2<fw=160N/mm2βV1.22 ff滿足焊縫強度要求。（4）在鉸接柱腳中，錨栓不用以承受柱腳底部的水平剪力。柱腳底部的水平剪力應由柱腳底板與其下部的混凝土或水泥砂漿之間的摩擦力來抵抗。V=0.4N=0.4X120.5=48.2KN>18.35KN滿足fb2、B柱柱腳(250X300X8X12)（1）B柱內力組合N=179.94KNV=0KN鉸接柱腳底板尺寸定為：長胤=25?？?，寬度B=340mm（見圖15-1）N_179.94X103LB―250x340σc=2.12N/mm2<f=10N/mm2

cc滿足（2）柱腳底板厚度的確定：①對懸臂板■1 1-777 ι6x—xoa2 16×-×2.12X202t≥' ?aχ=f 2 =Y 2 =3.52mmPb vfyf? 205②對三邊支承板b/a=166/218=0.76,查《鋼結構》課本表5.8得β=0.08922 26M '6xβoa2 '6X0.089X2.12X2182”t≥' ?aχ=1 2-=,： =16.2mmPb\：f?f\ 205底板厚度采用方=20mm（3）底板與柱子下端的連接焊縫強度驗算：采用無加勁肋連接，沿工字形截面柱的周邊采用角焊縫連接，h=8mm。并對工f字形翼緣端部繞轉部分焊縫忽略不計。沿柱截面周邊的角焊縫總的有效截面面積：A=(0.7X8X218+0.7X8X296X2)x2=9072mm2ewA=0.7X8X218X2=2441.6mm2ewWN 17994X103o=——=— =19.8N/mm2<βfw=1.22X160=195.2N/mm2NcA9072 ffewT= = =0N/mm2<fw=160N/mm2VA 2441.6 fewWo、 ，、 ,19.8、o=.(—Ne-)2+(t)2=■( )2+0.152=16.3N/mm2<fw=160N/mm2fsyβVt1.22 ff滿足焊縫強度要求。（4）在鉸接柱腳中,錨栓不用以承受柱腳底部的水平剪力。該柱為搖擺柱,腳底部的無水平剪力,若存在剪力,由柱腳底板與其下部的混凝土或水泥砂漿之間的摩擦力來抵抗。3、C柱柱腳（300X300X8X12）（1）A柱內力組合N=120.76KNV=19.07KN鉸接柱腳底板尺寸定為：長度L=340mm,寬度B=340mm（見圖15-1）N120.76X103LB340X340σc=1.04N/mm2<f=10N/mm2滿足

cc（2）柱腳底板厚度的確定：①對懸臂板116X ι6X-Xσa2t>：6Mmx= 2c1「f?f,6X1X1.04X202=1' 2 =2.47mm205②對三邊支承板b/a=166/268=0.62，查《鋼結構》課本表5.8得β=0.0746222-6Xβ=' 26M^^tN1 imaxPb? fσa2 6x0.0746X1.04X2182c^2f205=10.4mm底板厚度采用方=20mm（3）底板與柱子下端的連接焊縫強度驗算：采用無加勁肋連接，沿工字形截面柱的周邊采用角焊縫連接。并對工字形翼緣端部繞轉部分焊縫忽略不計。沿柱截面周邊的角焊縫總的有效截面面積：A=(0.7x8x268+0.7X8X296X2)x2=9632mm2ewA =0.7X8X268X2=3001.6mm2ewWσ=—NcAewN 120.76X1039632=12.54N/mm2<βfw=1.22X160=195.2N/mm2ffτ= VAewWV 19.07X1033001.6=6.35N/mm2<fw=160N/mm2

f,P、 ,、 ,12.54、σ=.(—Ne)2+(T)2=,( )2+6.352=12.1N/mm2<fw=160N/mm2fs?PV?1.22 ff滿足焊縫強度要求。(4)在鉸接柱腳中，錨栓不用以承受柱腳底部的水平剪力。柱腳底部的水平剪力應由柱腳底板與其下部的混凝土或水泥砂漿之間的摩擦力來抵抗。V=0.4N=0.4X120.76=48.3KN>19.07KN滿足fb注：A、B、C柱鉸接柱腳的錨栓僅作安裝過程的固定之用，錨栓直徑定為20mm。柱底板錨栓孔徑為24mm;錨栓墊板的錨栓孔徑為24mm,其厚度取與底板厚度相同。4、D柱柱腳(600X300X8X12)24so^u451.12

-5l?圖4J?dlD柱設為整體式柱腳，計算如下:(1)柱腳底板計算(見圖15-2)兩組內力：JN=50242KNIM=-65.27KN.m1N2=224.67KNM=188.32KN.m2按照規范取內力組合中軸力N最大的一組來驗算。底面截面特征：A=45×126=5670cm2 W=4"1262=11907(Cm36鋼筋混凝土基礎為C20，查規范得混凝土抗壓強度f=9.6N/mm2。c底板對基礎頂面的壓應力NMσ=_l+—<maxAW50242x1。65.27x106+ 567(X102 11907X10=0.886÷0.548=1.434N/mmσ=0.886-0.548=0.338N/mmmin底板計算彎距按不同區格中的最大者采用：①對懸臂板11M=-xσa2=x1.434X802=4588.8N.mm2 1 2②對四邊支承板348-24b/a= =1.30，查《鋼結構》課本表5.7得α=0.0726,2 250 2M=ασa2=0.0726x1.364x2502=6189.2N.mm22③對三邊支承板b/a=225/300=0.75，查《鋼結構》課本表5.8得β=0.088533 3M=βσa2=0.0885x1.147x3002=9135.9N.mm3 336M'6x9135.91/)t=, max=■ =16.4mm?f\ 205底板厚度采用t=20mm（2）靴梁計算①靴梁截面：靴梁承受底板區域內的基礎反力剪力V=(1.434+1.147^x225x330=95819.6NI2 )彎矩M=,434x

I3302-Ar3302)

+1.147x X225=163962563N.mm36)靴梁采用-250乂12。6M 6X16396256.3th21.5VT= th12X25021.5X95819.6=131.2N/mm2<f=215N/mm212X250=47.9N/mm2<f=125N/mm2

vσ②底板與靴梁的連接焊縫強度驗算：采用h=8mm

fl=330-10=320mm(共有兩條焊縫)WVT= 0.7nhlfW9581960.7X2X8X320=26.7N/mm2<fW=160N/mm2③柱肢與懸挑靴梁的連接焊縫強度驗算：采用h=8mm

fl=250-10=240mm(共有兩條焊縫)W6Mσ= M 0.7nhl2fW6X1639625630.7X2X8X2402=152.5N/mm2TVTfV0.7nhlfW9581960.7X2X8X240=35.6N/mm2σ.(TM)2+(T)2PVf■152.5'( )2+35.62\1.22=130N/mm2<fw=160N/mm2滿足要求（3）底板加勁肋的計算（見圖15-3）q7nττm2501q=1.364xΓ80+

(=279.6N/mmR1 R23402)324R=279.6X——=46413.6N1 2圖15-3 底板加勁肋的計算簡圖1M=-x279.6X3242=3852328.8N.mm8①加勁1采用-250乂12,σ6M

th26X3852328.8

12X2502=30.8N/mm2<f=215N/mm21.5VT二 th1.5X46413.612X250=23.2N/mm2<fv-125N/mm2加勁肋與靴梁的連接焊縫強度驗算：加勁1與靴梁連接的內側焊縫不易施焊，故在計算僅考慮一條焊縫。采用h-8mm

fl-250-10-240mmWVτ 0.7hlfW4641360.7X8X240-34.5N/mm2<fw

f-160N/mm2②底板加勁肋2的計算:q-0.841X225-189.2N/mmR-189.2X600-56767.5Na 21M=—X189.2X2252-1197281.3N.mm8力口勁肋采用-250乂225乂126M

th26X1197281.312X2502-9.6N/mm2<f-215N/mm21.5Vτ th1.5X56767.512X250-28.4N/mm2<fv-125N/mm2σ加勁肋與靴梁的連接焊縫強度驗算：采用h-8mm l-250-10-240mm（共有兩條焊縫）fWV

τ- 0.7nhlfW5676750.7X2X8X24021.1N/mm2<fw

f-160N/mm2（4）錨栓的計算計算錨栓的內力：JN-224.67KNIM-18832KN.m2底板對基礎頂面的壓應力（見圖15-4）σmaxNM-2+_2AW22467x1Q18832x1G + 567(X102 11907X10=0.396+1.582=1.978V/mmσ=0.396-1.582=-1.186V/mmmin受壓區長度：σl 1.978x1260x=—— max =788mmσ+σ 1.978+1.186maxmin(lx?a=--—=630-263=367mm123J圖15-4D柱錨栓計算簡圖y=1260-80-263=917mm由ΣM=0得錨栓拉力為:PM-VaT= y188.32-224.67x0.367 =116.0KV0.917每邊設兩個錨栓，所需每個錨栓面積T

2fb

t116.0x103 =414mm22x140查《鋼結構設計與計算》表-5選擇2①27,A=459.4mm2>414mm2e5、E柱柱腳(600X300X8X12)E柱設為整體式柱腳，計算如下:（1）柱腳底板計算（見圖15-2）兩組內力：V1=388.36KVM=-216.59KV.m1V2=210.99KVM=-439.09KV.m2Ae按照規范取內力組合中軸加最大的一組來驗算。底面截面特征：A=45X126=5670cm2W=F=11907M3鋼筋混凝土基礎為C20,查規范得混凝土抗壓強度f=10N/mm2。c底板對基礎頂面的壓應力NMσ =_1+一<maxAW38836x1。21659x106 + 567(X102 11907X10=0.685÷1.819=2.50N/mmσ =0.685-1.819=-1.134V/mmmin底板計算彎距按不同區格中的最大者采用：①對懸臂板11M=-xσa2=x2.504X802=8012.8N.mm2 1 2②對四邊支承板b/a=324/250=1.30,查《鋼結構》課本表5.7得α=0.0726,22 2M=ασa2=0.0726x2.273x2502=1091Q4N.mm22③對三邊支承板b/a=225/300=0.75，查《鋼結構》課本表5.8得β=0.088533 3M=βσa2=0.0885x1.551x3002=12353.7N.mm3 33,,6M- .16x54561C,t=l max=■ =12.6mm?f2205底板厚度采用方=20mm2）靴梁計算①靴梁截面：靴梁承受底板區域內的基礎反力剪力V/2?504+L551)x225x330=150541.9NI2J彎矩M=(2.504X苧÷L551X*'V J UJx225=26785316.3N.mm靴梁采用-300乂12。σ=—th26M 6X26785316.3T=——th12義30021.5V 1.5X150541.912義300=148.8N/mm2<f=215N/mm2=62.7N/mm2<f=125N/mm2V②底板與靴梁的連接焊縫強度驗算：采用h=8mm

fl=330-10=320mm(共有兩條焊縫)WVT= 0.7nhlfW150541.90.7X2X8X320=42.0N/mm2<fW=160N/mm2

f③柱肢與懸挑靴梁的連接焊縫強度驗算：采用h=8mm

fl=300-10=290mm(共有兩條焊縫)W6Mσ= M 0.7nhl2fW6X26785316.3 =170.6N/mm20.7X2X8X2902TVV0.7nhlfW15054I9 =46.3N/mm20.7X2X8X290TfM-)2+(T)2I Vf■170.6V1.22)2+46.32=147.3N/mm2<fw=160N/mm2

f滿足要求(3)底板加勁肋的計算(見圖15-5)(q=2.504x80+(250^2J=513.3N/mm圖15-5底板加勁肋的計算簡圖324R=513.3×——=85207.8N1 21M=-×513.3X3242=7072247.4N.mm8①加勁1采用-300乂12,σ6M 6X7072247.4th212X3002=39.3N/mm2<f=215N/mm2T=——th1.5V 1.5X85207.812X300=35.5N/mm2<f=125N/mm2V加勁肋與靴梁的連接焊縫強度驗算：加勁1與靴梁連接的內側焊縫不易施焊，故在計算僅考慮一條焊縫。采用h=8mm

fl=300-10=290mmWVτ= 0.7hlfW8520780.7X8X290=52.5N/mm2<fw

f=160N/mm2②底板加勁肋2的計算:q=0.684X225=153.9N/mmR=15