埋入式柱脚
设计
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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
22C30柱脚,采用混凝土,箍筋和纵筋均采用,,f,14.3N/mm,f,1.43N/mmct2HRB400钢筋()。柱埋入深度都为900mm,混凝土保护层厚度为Nmm/f,360y
200mm。
抗震作用下最不利的一组内力:
kNkNkN,mM,,209.973N,,1440.320V,55.53
(1)底板设计
L,428,50,2,528mmB,407,20,2,447mm选取,。 底板以下混凝土承载力验算
N144032022,,,,6.1N/mm,f,14.3N/mm,满足要求。 ccLB528,447
柱截面自由宽度,腹板高,底板悬臂长度 b,193.5mma,358mma,50mm221
,,0.068查《钢结构节点设计
手册
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》
表
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8-4,得系数
22 M,,,a,0.068,6.1,358,53162N,mmc112
1122M,,a,,6.1,50,7625N,mm c2122
6M662576.07,maxt,,,35.7mmf295,同时不应小于柱较厚板件的厚度且
30mm不宜小于,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 h,8mm接(无引弧板)。l,428,2,35,2,24,2,8,294mm fW
N14403202焊缝应力: ,,,,45.31N/mmN2A,A2,407,35,2,0.7,8,294FeW
6M209.973,102,,,,74.82N/mm M1W,,32F,407,35,407,35,196.5,,12,,
196.5
3V55.53,102,,,,16.86N/mm vA2,0.7,8,294eW
22 翼缘焊缝承受的最大压应力,,,,,,120.13N/mm,f,265N/mm NMcmax
22,,,45.31,,222N,,,,,,16.86,40.78N/mm,,,,Wv,, 腹板焊缝最大应力 1.22,,,f,,
w2,f,200N/mmf
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
25,24,600mm长度一般为25d,。
(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:
M209.973 N,,,419.95kNFh0.5e
单个栓钉受剪承载力:
24,,,,162.55109.6cNAEf,,,,,0.430.4342.8kN vscc41000 2,16310,,,,,,,0.70.71.6772.83kNAf,s41000
所需螺栓个数为:
N419.95Fn ,,,9.81vN42.8c
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
(/2)MVS,d,,cWc (4.11)
S为钢柱埋入深度 d
22bS407,1900Fc83dW,,,2.45,10mm c66
6M,VS/2209.973,10,55.53,1900000/222d,,,,1.07N/mm,f,14.3N/mmcc8W2.45,10c
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;
MbcA,shfssy (4.12)
6M,VS209.973,10,55.53,19000002d A,,,1095.41mmshf800,360ssy
2422,1521mmAA,A16s选择主筋为,每侧设置3根架力筋。 (6)柱脚极限承载力验算
jMM,,u,basepcj由抗规8.2.8条规定 (4.13),j其中为连接系数,查表为1.2。
2,,20,428,2,35,, ,,M,fW,345,407,35,407,35,,2049.2kN,m,,pcypb4,,柱脚极限受弯承载力
2j2,,,,,,,,,,,Mfbl2lSS2lS (4.14) ubaeccFcddd,,,,
l式中:——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。
2,,222,,,,j2,,M,,,,,,,,,,9.6400460024600+800+80024600+800u,base,,,,333,,,,,,,,
6,,,,,,,满足条件=7.5410kNm1.2714.2857.04kNm
2,,222,,,,j2,,M,14.3,407,4600,2,4600,,1900,1900,2,4600,,1900,,,,ubaec333,,,,,,,,,3955.74kN,m,1.2M,1.2,2049.2,2459.04kN,mpc