埋入式柱脚设计

1、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(% =14.3N/mm2, ft=1.43N/mm2 ),箍筋和纵筋均采用 HRB40邸筋(fy=360 N/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 =209.973 kN mN 二 1440.320 kNV = 55.53 kN(1)底板设计选取 L = 428+50父2 = 528mm, B = 407+20父2 =447mm.底板以下混凝土承载力验算oc = = 144.320 =6.in / mm2 < fc =14

2、.3N / mm2 ,满足要求.LB 528 447柱截面自由宽度b2 =193.5mm ,腹板高a2 =358mm,底板悬臂长度a = 50mm查?钢结构节点设计手册?表 8-4 ,得系数a =0.0682Mi =1 1*2M22= 0.068 6.1 3582 =53162N mm126.1 502 = 7625N mm26 M max6 62576.07295=35.7mm,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 -235-224 -28 = 2

3、94mm焊缝应力：二-N14403202 AfAeW2 407 35 2 0.7 8 294=45.31N /mm2209.973 106-WF112= 74.82N/mm23_2407 353 407 35 196.52VAeW196.555.53 10- = 16.86N / mm22 0.7 8 294翼缘焊缝承受的最大压应力 c-max =c-N ；:M =120.13N /mm2 :二 fc =265N / mm2245.3122腹板焊缝最大应力'W16.86 =40.78N/mm.1.22< ffw =200N/mm2才两足要求.(2)锚栓设计锚栓起安装固定底板的作用

4、.按构造要求取锚栓直径24mm埋入柱脚锚固长度一般为 25d, 25x24=600mm.(3)翼缘栓钉设计圆柱头栓钉采用Q345级,直径22mm 翼缘上栓钉承当由弯矩产生的轴向压力:NfM 209.973= 419.95kNhe0.5单个栓钉受剪承载力:N： =0.43A.EX = 0.43二 1622.55 1 04 9.6二 42.8kN_ 0.7 As f =0.7二 16410002310-1.6772.83kN1000所需螺栓个数为:Nfn=N鳍=9.8142.8综上,每侧翼缘设置栓钉(4)根底混凝土受压验算10个,间距为190mm埋入式柱脚的钢柱受压翼缘处的根底混凝土的受压应力(M

5、 VSd/2)c 一Wc(4.11 )Sd为钢柱埋入深度, 八29bFcSd407 1900283Wc =-= 2.45 108mm366M VSd /2 209.973 106 55.53 1900000/22.45 108 2_, 一一. 2=1.07N / mm fc=14.3N/mmc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 =MbcIVsy(4.12)A M VSd209.973 106 55.53 19000002800 360hs f syAs 二d =1095.41mmj2Mujbaec =14.3 407 4600 一 2选择主

6、筋为4A22,As=1521mm ,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MU,base 之Mpc(4.13)其中,为连接系数,查表为1.220 428 -2 35M pc = fyWpb =345407 35 407 -35 = 2049.2kN m_ 4柱脚极限受弯承载力Mujbaec = fcbFclW + Sd 2 + S： (2l + Sd 1(4.14)式中：l根底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.u,base2= 9.6 400 4600 3/(2父4600M2+800 +8002|丫13)2- 2 4600 -+8003=7.54M106kN m 之 1.2M714.2=857.