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1、第七章钢结构的连接和节点构造下第1页，共30页，编辑于2022年，星期二二、竖向剪力作用二、竖向剪力作用上翼缘有移动荷载或有固定集中荷载而无支承加劲上翼缘有移动荷载或有固定集中荷载而无支承加劲肋时，翼缘焊缝还受到由局部压力产生的竖向剪力肋时，翼缘焊缝还受到由局部压力产生的竖向剪力T Tv v的的作用，沿梁单位长度的竖向剪力为：作用，沿梁单位长度的竖向剪力为：在在T Tv v的作用下焊缝强度应满足：的作用下焊缝强度应满足：三、水平和竖向剪力共同作用三、水平和竖向剪力共同作用在在T Th h和和T Tv v共同作用下，应满足：共同作用下，应满足：把把f f,f f代入得：代入得：设计时可先假定一焊
2、脚尺寸，然后验算。设计时可先假定一焊脚尺寸，然后验算。【例【例714】第2页，共30页，编辑于2022年，星期二第九节第九节构件的拼接构件的拼接一、等截面拉、压杆拼接一、等截面拉、压杆拼接1、工厂拼接、工厂拼接拉杆拉杆：可以采用直接对：可以采用直接对焊（图焊（图a a）或拼接板加角）或拼接板加角焊缝焊缝(图图b)b)。直接对焊时焊。直接对焊时焊缝质量必须达到一、二级缝质量必须达到一、二级质量标准，否则要采用拼质量标准，否则要采用拼接板加角焊缝。接板加角焊缝。压杆压杆：可以采用直接对：可以采用直接对焊（图焊（图a a）或拼接板加角）或拼接板加角焊缝焊缝(图图b)b)。第3页，共30页，编辑于20
3、22年，星期二 采用拼接板加角焊缝时，构件的翼缘和腹板都应有采用拼接板加角焊缝时，构件的翼缘和腹板都应有各自的拼接板和焊缝，使传力尽量直接、均匀，避免应各自的拼接板和焊缝，使传力尽量直接、均匀，避免应力过分集中。确定腹板拼接板宽度时，要留够施焊纵焊力过分集中。确定腹板拼接板宽度时，要留够施焊纵焊缝时操作焊条所需的空间。缝时操作焊条所需的空间。2、工地拼接、工地拼接拉杆：拉杆：可以用拼接板加高强螺栓可以用拼接板加高强螺栓(图图c)c)或端板加高强或端板加高强 螺栓螺栓(图图d)d)。压杆：压杆：可以采用焊接可以采用焊接(图图e e、f)f)或上、下段接触面刨平顶紧直接或上、下段接触面刨平顶紧直接
4、承压传力承压传力(图图g g、h)h)。用焊接时，上段构件要事先在工厂做好。用焊接时，上段构件要事先在工厂做好坡口，下段坡口，下段(或上、下两段或上、下两段)带有定位零件带有定位零件(槽钢或角钢槽钢或角钢)，保，保证施焊时位置正确。证施焊时位置正确。上、下段接触面刨平顶紧直接承压传上、下段接触面刨平顶紧直接承压传力时应辅以少量力时应辅以少量焊缝和螺栓，使不能错动。焊缝和螺栓，使不能错动。第4页，共30页，编辑于2022年，星期二拉压杆的拼接宜按等强度原则来计算拉压杆的拼接宜按等强度原则来计算，亦即拼接材，亦即拼接材料和连接件都能传递断开截面的最大内力。料和连接件都能传递断开截面的最大内力。二、
5、变截面柱的拼接（略）二、变截面柱的拼接（略）三、梁的拼接三、梁的拼接梁的拼接施工条件的不同分为梁的拼接施工条件的不同分为车间（工厂）拼接车间（工厂）拼接和和工地拼接工地拼接两种。两种。1、工厂拼接、工厂拼接1 1）翼缘和腹板的工厂拼接位置）翼缘和腹板的工厂拼接位置最好错开，以避免焊缝集中。最好错开，以避免焊缝集中。2 2）翼缘和腹板的拼接焊缝一般）翼缘和腹板的拼接焊缝一般采用对接焊缝。采用对接焊缝。3 3）对于满足）对于满足1 1、2 2级焊缝质量检级焊缝质量检验级别的焊缝不需要进行验算。验级别的焊缝不需要进行验算。第5页，共30页，编辑于2022年，星期二4)4)对于满足对于满足3 3级焊缝
6、质量检验级别的焊缝需要进行验算级焊缝质量检验级别的焊缝需要进行验算.当焊缝强度不足时可采用斜焊缝。当当焊缝强度不足时可采用斜焊缝。当满足满足tg1.5tg1.5时，可以不必验算。时，可以不必验算。2 2、工地拼接的构造、工地拼接的构造1 1）工地拼接一般应使翼缘和腹）工地拼接一般应使翼缘和腹板在同一截面处断开，以便于分板在同一截面处断开，以便于分段运输（图段运输（图a a）。为了使翼缘板）。为了使翼缘板在焊接过程中有一定地伸缩余地，在焊接过程中有一定地伸缩余地，以减少焊接残余应力，可在工厂以减少焊接残余应力，可在工厂预留约预留约500mm500mm长度不焊。长度不焊。2)2)图图b b将翼缘和
7、腹板的拼接位置适当错开的方式，可以将翼缘和腹板的拼接位置适当错开的方式，可以避免焊缝集中在同一截面，但运输有一定困难。避免焊缝集中在同一截面，但运输有一定困难。3 3）对于铆接梁和较重要的或受动力荷载作用的焊接大）对于铆接梁和较重要的或受动力荷载作用的焊接大型梁，其工地拼接常采用高强螺栓连接。型梁，其工地拼接常采用高强螺栓连接。第6页，共30页，编辑于2022年，星期二3、工地拼接的计算、工地拼接的计算翼缘板：翼缘板：翼缘拼接以及每侧的翼缘拼接以及每侧的高强度螺栓，通常由等强度条高强度螺栓，通常由等强度条件决定，拼接板的净截面积应件决定，拼接板的净截面积应不不小于翼缘的净截面积，高强度螺栓能承
8、受按翼缘净截小于翼缘的净截面积，高强度螺栓能承受按翼缘净截面面积面面积N=AN=An nf f计算的轴向力。计算的轴向力。腹板：腹板：腹板的拼接通常先进行螺栓布置，然后验算。腹板的拼接通常先进行螺栓布置，然后验算。腹板拼接板及每侧的高强度螺栓，主要承受拼接截面的腹板拼接板及每侧的高强度螺栓，主要承受拼接截面的全部剪力全部剪力V V及按刚度分配到截面上的弯矩及按刚度分配到截面上的弯矩M Mw w。受力最大的螺栓应满足：受力最大的螺栓应满足：其中：其中：，为使腹板上的螺栓和翼缘上的螺栓受力协调为使腹板上的螺栓和翼缘上的螺栓受力协调：腹板拼接板的净截面强度验算：腹板拼接板的净截面强度验算：【例【例7
9、15】第7页，共30页，编辑于2022年，星期二第十节第十节主次梁的连接主次梁的连接一次梁为简支梁一次梁为简支梁1、叠接、叠接构造：构造：在主梁上的相应位置应设置支在主梁上的相应位置应设置支承加劲肋，以免主梁腹板承受过大的承加劲肋，以免主梁腹板承受过大的局部压力。局部压力。特点：特点：构造简单，次梁安装方便，但构造简单，次梁安装方便，但主、次梁体系所占的净空大。主、次梁体系所占的净空大。计算：计算：一般不用计算，螺栓只是起到一般不用计算，螺栓只是起到安装固定作用。安装固定作用。第8页，共30页，编辑于2022年，星期二2、侧面连接：、侧面连接：构造构造:次梁连于主梁的侧面次梁连于主梁的侧面,可
10、可以直接连在主梁的加劲肋上（图以直接连在主梁的加劲肋上（图a a、b b）或连于短角钢上（图）或连于短角钢上（图c c）。）。特点：特点：图图a:a:为用螺栓连于劲肋上为用螺栓连于劲肋上,构造构造简单，安装方便，但须将次梁的简单，安装方便，但须将次梁的上翼缘和下翼缘的一侧切除；上翼缘和下翼缘的一侧切除；图图b:b:为采用工地焊缝连接，此时螺栓仅起临时固定为采用工地焊缝连接，此时螺栓仅起临时固定作用，但次梁腹板端部焊缝焊接不太方便；作用，但次梁腹板端部焊缝焊接不太方便；图图c c、d:d:为用短角钢角钢连接为用短角钢角钢连接主次梁的螺栓连接或安主次梁的螺栓连接或安装焊缝，需要将上翼缘局部切去。装
11、焊缝，需要将上翼缘局部切去。第9页，共30页，编辑于2022年，星期二计算：计算：图图a a、b b：连连接接需需要要的的焊焊缝缝或或螺螺栓栓应应按按次次梁梁的的反反力力计计算，考虑到并非理想铰接，故计算时，宜将次梁反力增算，考虑到并非理想铰接，故计算时，宜将次梁反力增加加2030%2030%。图图c c：当计算螺栓当计算螺栓时可将短角钢视为与次梁为一体。时可将短角钢视为与次梁为一体。因此，螺栓因此，螺栓应承担次梁支反力应承担次梁支反力R R和力矩和力矩M=ReM=Re的共同的共同作用，而螺栓作用，而螺栓则只承受则只承受R R的作用。反过来，也可以将的作用。反过来，也可以将短角钢视为与主梁为一
12、体。则螺栓短角钢视为与主梁为一体。则螺栓只承受反力只承受反力R R的作的作用，而螺栓用，而螺栓则应承担次梁支反力则应承担次梁支反力R R和力矩和力矩M=ReM=Re的共的共同作用。同作用。图图d:d:计算方法与图计算方法与图c c类似。即焊缝类似。即焊缝和焊缝和焊缝也分别承也分别承担担R R或或R R和和M=ReM=Re的共同作用的共同作用。第10页，共30页，编辑于2022年，星期二二、次梁为连续梁二、次梁为连续梁1、叠接、叠接与与前前面面叠叠接接相相同同,只只是是次次梁梁连连续续通通过过,不不在在主主梁梁上上断断开开.当次梁需要拼接时当次梁需要拼接时,拼接位置可设在弯矩小处拼接位置可设在弯
13、矩小处.主、次主、次梁之间只要用螺栓或焊缝固定它们的相互位置即可。梁之间只要用螺栓或焊缝固定它们的相互位置即可。2、侧面连接：、侧面连接：构造：构造：为了保证为了保证两跨次梁在主梁处两跨次梁在主梁处的连续性，必须在的连续性，必须在上、下翼缘处设置上、下翼缘处设置连接板。连接板。第11页，共30页，编辑于2022年，星期二图图a：用高强螺栓连接，次梁的腹板连接在主梁的加劲用高强螺栓连接，次梁的腹板连接在主梁的加劲肋上肋上,下翼缘的连接板分成两块下翼缘的连接板分成两块,焊在主梁腹板的两侧。焊在主梁腹板的两侧。图图b：用工地安装焊缝连接，次梁支承在主梁的支托用工地安装焊缝连接，次梁支承在主梁的支托上
14、，在次梁的上翼缘设有连接板，而下翼缘的连接板则上，在次梁的上翼缘设有连接板，而下翼缘的连接板则.由支托的平板代替。由支托的平板代替。计算：计算：支座反力由支托传至主梁，端部的负弯矩，则由上支座反力由支托传至主梁，端部的负弯矩，则由上下，翼缘承受，连接、盖板和顶板传递下，翼缘承受，连接、盖板和顶板传递M M分解的水平分解的水平力，力，F=M/hF=M/h（h h次梁高）其截面尺寸和焊缝螺栓的连接次梁高）其截面尺寸和焊缝螺栓的连接计算均用计算均用F F，为避免仰焊，连接，为避免仰焊，连接盖板比上翼缘窄，拉板盖板比上翼缘窄，拉板比下翼缘宽。比下翼缘宽。第12页，共30页，编辑于2022年，星期二第十
15、一节第十一节梁与柱的连接梁与柱的连接处理连接节点时，要求遵循下列基本原则：处理连接节点时，要求遵循下列基本原则：安安全全可可靠靠。应应尽尽可可能能使使受受力力分分析析接接近近于于实实际际工工作作状状况况，采采用用和和构构件件实实际际连连接接状状况况相相符符或或相相接接近近的的计计算算简简图图；连连接接处处应应 有有 明明 确确 的的 传传 力力 路路 线线 和和 可可 靠靠 的的 构构 造造 保保 证证。便于制作、运输、安装。减少节点类型；拼接的尺寸应留有便于制作、运输、安装。减少节点类型；拼接的尺寸应留有调节的余地；尽量方便施工时的操作，如：避免工地焊缝的调节的余地；尽量方便施工时的操作，如
16、：避免工地焊缝的仰焊、设置安装支托等。仰焊、设置安装支托等。经济合理。对于用材、制作、施工等综合考虑后确定最经济合理。对于用材、制作、施工等综合考虑后确定最经济的方法，而不应单纯理解为用钢量的节省。经济的方法，而不应单纯理解为用钢量的节省。梁柱连接按转动刚度的不同可分为柔性连接梁柱连接按转动刚度的不同可分为柔性连接(铰接铰接)、刚接、半刚接三类。刚接、半刚接三类。第13页，共30页，编辑于2022年，星期二一、梁柱的柔性连接一、梁柱的柔性连接(轴压柱与梁的连接一般均用铰接轴压柱与梁的连接一般均用铰接)1、梁支承于柱顶、梁支承于柱顶图图a:梁的支承反力直接传递给梁的支承反力直接传递给柱的翼缘。相
17、邻梁之间留一空柱的翼缘。相邻梁之间留一空隙，以便安装时有调节余地。隙，以便安装时有调节余地。传力明确，构造简单，施工方传力明确，构造简单，施工方便，但当两相邻梁反力不等时便，但当两相邻梁反力不等时即引起柱的偏心受压，一侧梁即引起柱的偏心受压，一侧梁传递的反力很大时，还可能引起柱翼缘的局部屈曲。传递的反力很大时，还可能引起柱翼缘的局部屈曲。图图b:即使两相邻梁反力不等，柱仍接近轴心受压。突缘即使两相邻梁反力不等，柱仍接近轴心受压。突缘加劲肋底部应刨平顶紧于柱顶板；柱腹板是主要受力部加劲肋底部应刨平顶紧于柱顶板；柱腹板是主要受力部分，其厚度不能太薄；在柱顶板之下，应设置加劲肋，分，其厚度不能太薄；
18、在柱顶板之下，应设置加劲肋，加劲肋要有足够的长度，以满足焊缝长度的要求和应力加劲肋要有足够的长度，以满足焊缝长度的要求和应力均匀扩散的要求；均匀扩散的要求；第14页，共30页，编辑于2022年，星期二2、梁支承于柱侧、梁支承于柱侧图图a:梁的反力较小时，梁可不设梁的反力较小时，梁可不设支承加劲肋，直接搁置在柱的牛支承加劲肋，直接搁置在柱的牛腿上，用普通螺栓相连；腿上，用普通螺栓相连；构造比较简单，施工方便。构造比较简单，施工方便。图图b:梁反力较大时采用。梁的反梁反力较大时采用。梁的反力由端加劲肋传给支托；支托采力由端加劲肋传给支托；支托采用厚钢板（其厚度应大于加劲肋用厚钢板（其厚度应大于加劲
19、肋的厚度）或加劲后的角钢，与柱的厚度）或加劲后的角钢，与柱侧用焊缝相连侧用焊缝相连。图图c:两邻梁反力相差较大时采用。梁的反力通过柱的腹两邻梁反力相差较大时采用。梁的反力通过柱的腹板传递，使柱仍接近轴心受力状态。板传递，使柱仍接近轴心受力状态。第15页，共30页，编辑于2022年，星期二二、梁柱的刚性连接二、梁柱的刚性连接（框架梁、柱一般采用刚性连接）（框架梁、柱一般采用刚性连接）需满足以下几个要求：需满足以下几个要求：保证将梁段的弯矩和剪力可靠地传到柱子；保证将梁段的弯矩和剪力可靠地传到柱子；保证节点刚性，使连接不至产生明显的相对转角；保证节点刚性，使连接不至产生明显的相对转角；构造简单，便
20、于施工；构造简单，便于施工；图图a、b:通过焊缝将通过焊缝将弯矩和剪力直接传给弯矩和剪力直接传给柱子柱子.可以认为梁端可以认为梁端弯矩全部由翼缘连接弯矩全部由翼缘连接焊缝传给柱子，而剪焊缝传给柱子，而剪力由腹板焊缝传给柱力由腹板焊缝传给柱子。子。第16页，共30页，编辑于2022年，星期二为使翼缘连接焊缝能在平焊位置施焊，要在柱侧焊上为使翼缘连接焊缝能在平焊位置施焊，要在柱侧焊上衬板，同时在梁腹板端部预先留出槽口，上槽口是让出衬板，同时在梁腹板端部预先留出槽口，上槽口是让出衬板位置，下槽口是为了满足施焊要求。衬板位置，下槽口是为了满足施焊要求。图图c、d:通过高强螺栓和焊缝将梁端弯矩和剪力传给
21、通过高强螺栓和焊缝将梁端弯矩和剪力传给柱子。由于要通过连接板和角钢才能将力传给柱子，故柱子。由于要通过连接板和角钢才能将力传给柱子，故属于间接传力的构造。属于间接传力的构造。梁在和柱连接的范围内可以设置横向加劲肋如图梁在和柱连接的范围内可以设置横向加劲肋如图b、d所示，也可不设如图所示，也可不设如图a、c所示，后一情况需对柱腹板所示，后一情况需对柱腹板和翼缘的强度和稳定作出验算。和翼缘的强度和稳定作出验算。第17页，共30页，编辑于2022年，星期二三、无加劲肋柱节点的计算三、无加劲肋柱节点的计算1.破坏形式破坏形式:腹板在梁翼缘传腹板在梁翼缘传来的压力作用下屈服或屈曲来的压力作用下屈服或屈曲
22、;翼缘在梁翼缘传来的拉力作翼缘在梁翼缘传来的拉力作用下弯曲而出现塑性铰或连用下弯曲而出现塑性铰或连接焊缝被拉开。接焊缝被拉开。2.柱腹板的厚度柱腹板的厚度梁端弯矩可转化成一对力梁端弯矩可转化成一对力偶，上翼缘的拉力将使柱翼偶，上翼缘的拉力将使柱翼缘弯曲及与腹板的连接拉缘弯曲及与腹板的连接拉脱，下翼缘的压力使柱腹板脱，下翼缘的压力使柱腹板受到挤压。受到挤压。第18页，共30页，编辑于2022年，星期二梁受压翼缘传来的力是否足以使柱腹板屈服，要在梁受压翼缘传来的力是否足以使柱腹板屈服，要在柱腹板与翼缘连接焊缝柱腹板与翼缘连接焊缝(或轧制或轧制H型钢圆角型钢圆角)的边缘处计的边缘处计算。当梁翼缘与柱
23、翼缘采用坡口焊缝对接时，柱腹板承算。当梁翼缘与柱翼缘采用坡口焊缝对接时，柱腹板承压的有效宽度是压的有效宽度是:在梁的受压翼缘处，柱腹板厚度应同时满足：在梁的受压翼缘处，柱腹板厚度应同时满足：（强度）（强度）（局稳）（局稳）式中：式中：梁受压翼缘的截面积梁受压翼缘的截面积柱钢材屈服点。柱钢材屈服点。3.柱翼缘板的厚度柱翼缘板的厚度 在梁的受拉翼缘处，柱翼缘板厚度应满足：在梁的受拉翼缘处，柱翼缘板厚度应满足：（强度）（强度）第19页，共30页，编辑于2022年，星期二式中：式中：梁受拉翼缘的截面积梁受拉翼缘的截面积如果以上关于压力或拉力作用的计算不能满足，就如果以上关于压力或拉力作用的计算不能满足
24、，就需要对柱腹板设置横向加劲肋。加劲肋既加强腹板也加需要对柱腹板设置横向加劲肋。加劲肋既加强腹板也加强翼缘。强翼缘。4.梁翼缘与柱翼缘的焊缝梁翼缘与柱翼缘的焊缝考虑应力的不均匀性（图考虑应力的不均匀性（图7-1057-105），计算焊缝时应该），计算焊缝时应该用下列有效长度代替实际长度用下列有效长度代替实际长度:式中：式中：柱腹板厚度和翼缘厚度；柱腹板厚度和翼缘厚度；系数，对系数，对Q235Q235和和Q345Q345钢分别取钢分别取7 7和和5.5.柱翼缘和梁受压翼缘的连接焊缝也同样受力不均匀柱翼缘和梁受压翼缘的连接焊缝也同样受力不均匀,不过不会在压力作用下断裂。计算时也用上式确定其有不过不
25、会在压力作用下断裂。计算时也用上式确定其有效长度，只是对效长度，只是对Q235Q235和和Q345Q345钢钢 分别取分别取1010和和7 7。第20页，共30页，编辑于2022年，星期二四、有加劲肋柱节点域计算四、有加劲肋柱节点域计算 1、抗剪强度计算、抗剪强度计算其中：其中：为节点两侧梁端弯矩设计值；为节点两侧梁端弯矩设计值；节点域腹板的体积：节点域腹板的体积：H形截面柱形截面柱:箱形截面柱箱形截面柱:说明：说明：上述分析中没有考虑节点腹板域的周边柱翼缘和加劲上述分析中没有考虑节点腹板域的周边柱翼缘和加劲肋提供约束的有利影响，也没有考虑柱腹板轴压力的不肋提供约束的有利影响，也没有考虑柱腹板
26、轴压力的不利影响。利影响。第21页，共30页，编辑于2022年，星期二当柱腹板节点域不满足时，则需要局部加厚腹板或采当柱腹板节点域不满足时，则需要局部加厚腹板或采用另外的措施来加强它。图用另外的措施来加强它。图7-1097-109给给出了两种可行的方出了两种可行的方案，其一是加设斜向加劲肋，其二是在腹板两侧或一侧案，其一是加设斜向加劲肋，其二是在腹板两侧或一侧焊上补强板来加厚。焊上补强板来加厚。2、腹板厚度、腹板厚度（局部稳定）（局部稳定）第22页，共30页，编辑于2022年，星期二第十二节第十二节柱脚设计柱脚设计柱脚的作用柱脚的作用:把柱下端固定并将其内力可靠地传给基础把柱下端固定并将其内力
27、可靠地传给基础.柱脚的分类柱脚的分类:按其与基础的连接方式不同，可分为按其与基础的连接方式不同，可分为铰接铰接和和刚接刚接两种。两种。一、轴心受压柱的柱脚一、轴心受压柱的柱脚1、构造、构造如图所示，除底如图所示，除底板外根据具体需要，板外根据具体需要，可配置靴梁、隔板可配置靴梁、隔板和肋板。和肋板。第23页，共30页，编辑于2022年，星期二2、计算、计算（1）底板的计算）底板的计算底板与基础之间接触面上的压应力可假定是均匀分布底板与基础之间接触面上的压应力可假定是均匀分布的，的，底板长度底板长度L L和和宽度宽度B B按下式确定：按下式确定：底板的厚度：底板的厚度：由底板在基础的反力作用下产
28、生的弯矩计由底板在基础的反力作用下产生的弯矩计算决定。靴梁、肋板、隔板和柱的端面等均可作为底板算决定。靴梁、肋板、隔板和柱的端面等均可作为底板的支承边，将底板分成几块各种支承形式的区格，其中的支承边，将底板分成几块各种支承形式的区格，其中有四边支承、三边支承、两相邻边支承和一边支承（见有四边支承、三边支承、两相邻边支承和一边支承（见图图b b、d d）。在均匀分布的基础反力作用下，各区格单）。在均匀分布的基础反力作用下，各区格单位宽度上最大弯矩为位宽度上最大弯矩为：第24页，共30页，编辑于2022年，星期二四边支承板四边支承板：三边支承板及两相邻边支承板三边支承板及两相邻边支承板：一边支承（
29、悬臂）板一边支承（悬臂）板：式中式中：qq作用在底板单位面积上的压力；作用在底板单位面积上的压力；a a 四边支承板中短边的长度；四边支承板中短边的长度；系数系数,由边长比由边长比b/a b/a 查表查表7-12.b7-12.b为四边支承为四边支承 板长边的长度；板长边的长度；1 1三边支承板中自由边长度或两相邻边支承板三边支承板中自由边长度或两相邻边支承板 中对角线的长度；中对角线的长度；系数系数,由由 b b1 1/a/a1 1 查表查表7-13,7-13,三边支承板中垂三边支承板中垂 直于自由边方向的长度或两相邻边支承板中直于自由边方向的长度或两相邻边支承板中 内角顶点至对角线的垂直距离
30、。内角顶点至对角线的垂直距离。第25页，共30页，编辑于2022年，星期二取各区格板弯矩中的最大值取各区格板弯矩中的最大值M Mmaxmax 来计算板的厚度来计算板的厚度t:t:若各区格中的弯矩值相差很大，应调整底板尺寸和重新划若各区格中的弯矩值相差很大，应调整底板尺寸和重新划分区格。分区格。为了使底板具有足够的刚度，以符合基础反力均匀分布的假为了使底板具有足够的刚度，以符合基础反力均匀分布的假设，底板厚度一般为设，底板厚度一般为202040mm40mm，最小厚度通常为，最小厚度通常为14mm14mm。（2 2）焊缝计算）焊缝计算 计算时可偏安全地假定柱端与底板间的焊缝不受力计算时可偏安全地假
31、定柱端与底板间的焊缝不受力,靴梁、隔板、肋板与底板的角焊缝则可按柱的轴心压力靴梁、隔板、肋板与底板的角焊缝则可按柱的轴心压力N N计算；柱与靴梁间的角焊缝也按受力计算；柱与靴梁间的角焊缝也按受力N N计算。注意每计算。注意每条焊缝的计算长度不应大于条焊缝的计算长度不应大于60h60hf f 。第26页，共30页，编辑于2022年，星期二（3）靴梁、隔板和肋板）靴梁、隔板和肋板靴梁可作为承受由底面焊缝靴梁可作为承受由底面焊缝传来的均布力并支承于柱边的双传来的均布力并支承于柱边的双悬臂简支梁计算（图）。可先根悬臂简支梁计算（图）。可先根据靴梁与柱身之间的焊缝长度要据靴梁与柱身之间的焊缝长度要求来确
32、定靴梁的高度，其厚度取求来确定靴梁的高度，其厚度取略小于柱翼缘，然后再验算其抗略小于柱翼缘，然后再验算其抗弯和抗剪强度。弯和抗剪强度。隔板作为底板的支承边，应具有一定的刚度，其厚度隔板作为底板的支承边，应具有一定的刚度，其厚度可以比靴梁略薄些，高度略小些。在较大的柱脚中，隔可以比靴梁略薄些，高度略小些。在较大的柱脚中，隔板需要计算。板需要计算。肋板则可按悬臂梁计算强度和与靴梁间的焊缝。肋板则可按悬臂梁计算强度和与靴梁间的焊缝。第27页，共30页，编辑于2022年，星期二【7-16】二、压弯构件的柱脚二、压弯构件的柱脚1、类型、类型1)1)分离式柱脚分离式柱脚分离式柱脚相当于独立的轴心受压柱脚的
33、组合，其分离式柱脚相当于独立的轴心受压柱脚的组合，其计算方法和轴压柱脚相同。计算方法和轴压柱脚相同。2)2)整体式柱脚整体式柱脚整体式柱脚的受力状况与下列诸多因素相关，难以整体式柱脚的受力状况与下列诸多因素相关，难以精确计算精确计算:柱脚和基础顶面是否平整和紧密接触柱脚和基础顶面是否平整和紧密接触锚栓预拉力的大小锚栓预拉力的大小柱脚、锚栓和基础顶面受力后的变形柱脚、锚栓和基础顶面受力后的变形 第28页，共30页，编辑于2022年，星期二2、整体式柱脚的实用计算方法、整体式柱脚的实用计算方法假定假定:柱脚底板与基础接触面的柱脚底板与基础接触面的压应力成直线分布（图）压应力成直线分布（图）最大压应
34、力按下式计算（忽最大压应力按下式计算（忽略锚栓预拉力的影响）略锚栓预拉力的影响）:由由 可确定底板的尺寸可确定底板的尺寸.一般先按构造要求决一般先按构造要求决定底板的宽度定底板的宽度B,B,然后求出底板的长度然后求出底板的长度 L.L.底板另一边缘的应力为：底板另一边缘的应力为：如果如果 ,说明底板与基础之间产生拉应力说明底板与基础之间产生拉应力,此时此时假定拉应力的合力由锚栓承受。设压应力合力的作用点假定拉应力的合力由锚栓承受。设压应力合力的作用点在在D D，根据对，根据对D D点的力矩平衡条件点的力矩平衡条件,可得锚栓拉力可得锚栓拉力Z Z为为:第29页，共30页，编辑于2022年，星期二式中：式中：,锚栓所需要的净截面面积为锚栓所需要的净截面面积为:式中式中：锚栓的抗拉强度设计值锚栓的抗拉强度设计值 底板的厚度可采用与轴心受压柱脚相同的计算方法，底板的厚度可采用与轴心受压柱脚相同的计算方法，其中底板各区格单位面积上的压应力其中底板各区格单位面积上的压应力q q可偏安全地取该可偏安全地取该区格下的最大压应力，板的厚度一般不小于区格下的最大压应力，板的厚度一般不小于20mm20mm。【7-17】第30页，共30页，编辑于2022年，星期二