結(jié)構(gòu)設(shè)計原理16

1、大連理工大學網(wǎng)絡(luò)教育學院結(jié)構(gòu)設(shè)計原理輔導資料十六主 題：課件第18講 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸心受力構(gòu)件的構(gòu)件截面；強度和剛度；軸壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定；實腹式和格構(gòu)式軸心受壓柱；偏心受壓柱；柱腳。學習時間為：2017年7月10日-7月16日目的和要求：我們這周主要學習第7章鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中軸心受力構(gòu)件的構(gòu)件截面；強度和剛度；軸壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定；實腹式和格構(gòu)式軸心受壓柱；偏心受壓柱；柱腳的內(nèi)容。一、學習要求1掌握軸心受力構(gòu)件的強度與剛度計算；2掌握軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定?；靖拍睿狠S心受力，整體穩(wěn)定。知識點：軸心受壓構(gòu)件的截面分類及其整體穩(wěn)定系數(shù)的確定。二、主要內(nèi)容軸心受力構(gòu)件的截面型式在鋼結(jié)

2、構(gòu)中，屋架、托架、塔架、和網(wǎng)架等各種類型的平面或空間鋼桁架以及支撐系統(tǒng)。通常均由軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件組成。其受力情況如下圖所示。工作平臺以及單層，多層和高層房屋骨架的柱，承受梁或桁架傳來的荷載，當荷載為對稱布置且不考慮承受水平荷載時，這些柱屬于軸心受壓構(gòu)件。柱通常由柱頭，柱身和柱腳三部份組成，如圖所示。軸心受力構(gòu)件其截面組成型式可有下列幾種：冷彎薄壁型鋼一般由厚度為1.56mm的鋼板或鋼帶（成卷供應的薄鋼板）經(jīng)冷彎或模壓制成，其截面各部分厚度相同，轉(zhuǎn)角處呈圓弧形。實腹式構(gòu)件具有整體連通的截面，構(gòu)造簡單，制造方便，整體受力和抗剪性能好，但截面尺寸大時鋼材用量多。其中最常用的是工字形和箱形截面。

3、格構(gòu)式中一般由兩個或多個分肢用綴材聯(lián)系組成，構(gòu)造復雜，但省料。分肢通常采用軋制槽鋼或工字鋼，承受荷載大時可采用焊接工字型或槽形組合截面；綴材分綴條和綴板兩類，綴條常采用單角鋼，綴板常采用鋼板，其作用是將各分肢連成整體，使其共同受力。軸心受力構(gòu)件的強度和剛度計算強度要求就是使構(gòu)件截面上的最大應力不超過鋼材強度的設(shè)計值。剛度要求就是使構(gòu)件的長細比不超過容許長細比。軸心受拉構(gòu)件一般由強度控制設(shè)計。設(shè)計軸心受拉構(gòu)件時除了根據(jù)結(jié)構(gòu)用途、構(gòu)件受力大小和材料供應情況選用合理的截面型式外，對所選截面應進行強度和剛度計算，使之符合要求。軸心受壓構(gòu)件常由穩(wěn)定控制設(shè)計。設(shè)計軸心受壓構(gòu)件時，除使所選截面滿足強度和剛度

4、要求外，尚應滿足構(gòu)件整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定要求。軸心受力構(gòu)件的強度不論是軸心受拉構(gòu)件還是軸心受壓構(gòu)件，根據(jù)鋼材的曲線，其強度承載能力極限狀態(tài)是截面的平均應力達到鋼材的屈服強度。而在實際進行構(gòu)件設(shè)計時，則按鋼材強度設(shè)計值(其中指屈服強度，是抗力分項系數(shù)。)計算，即式中N軸心拉力或軸心壓力設(shè)計值；構(gòu)件凈截面面積。當無孔洞等削弱時；構(gòu)件毛截面面積；鋼材的抗拉或抗壓強度設(shè)計值。軸心受力構(gòu)件的剛度按正常使用極限狀態(tài)的要求，軸受力構(gòu)件應該具有必要的剛度，以防構(gòu)件過于柔細而剛度不足時，在制造、運輸和安裝過程中，使其在自重作用下產(chǎn)生過大的撓度或在動載作用下發(fā)生較大晃動等。規(guī)范規(guī)定受拉及受壓構(gòu)件的剛度，以其長細比來

5、控制，即滿足如下要求：式中、構(gòu)件x軸及y軸計算長度，取決于兩端支承情況；、構(gòu)件截面對x及y軸回轉(zhuǎn)半徑；容許長細比。軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定對軸心受壓構(gòu)件，除構(gòu)件很短及有孔洞等削弱時可能發(fā)生強度破壞外，通常由整體穩(wěn)定控制其承載力。軸心受壓構(gòu)件喪失整體穩(wěn)定常常是突發(fā)性的，容易造成嚴重后果，應予以特別重視。構(gòu)件在軸心壓力作用下發(fā)生整體失穩(wěn)，可能有三種屈曲變形形式：彎曲屈曲構(gòu)件軸線由直線變?yōu)榍€，這時構(gòu)件的任一截面均繞一個主軸彎曲。扭轉(zhuǎn)屈曲構(gòu)件繞軸線扭轉(zhuǎn)。彎扭屈曲構(gòu)件在產(chǎn)生彎曲變形的同時伴有扭轉(zhuǎn)變形。軸心壓桿可能產(chǎn)生什么樣的屈曲形式，主要取決于構(gòu)件截面的形式和尺寸、構(gòu)件的長度和構(gòu)件支承約束條件等。整體穩(wěn)

6、定要求是構(gòu)件在設(shè)計荷載作用下，不致發(fā)生屈曲而喪失承載力。實踐表明，一般鋼結(jié)構(gòu)中常用截面的軸心受壓構(gòu)件，由于構(gòu)件厚度較大，其抗扭剛度也相對較大，失穩(wěn)時主要發(fā)生彎曲屈曲。對單軸對稱截面的構(gòu)件繞對稱軸彎扭屈曲的情況，則采用按彎曲屈曲而適當調(diào)整體降低其穩(wěn)定系數(shù)的方法簡化計算。對冷彎薄壁型鋼構(gòu)件繞對稱軸彎扭屈曲的情況，采用換算長細比的方法考慮其影響。1、理想軸心壓桿的穩(wěn)定理想軸心壓桿的彈性彎曲屈曲長細比越大，構(gòu)件的臨界應力越小；截面的回轉(zhuǎn)半徑越大，構(gòu)件的臨界應力越大，可以獲得良好的經(jīng)濟效益。因此在構(gòu)件設(shè)計時，盡可能地截面設(shè)計成寬肢薄壁的截面。理想軸心壓桿的彈塑性彎曲屈曲2、軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定的實用計算

7、方法整體穩(wěn)定的計算理想的軸心受壓構(gòu)件并不存在，實際構(gòu)件都有一些初始缺陷和殘余應力，它們對構(gòu)件的穩(wěn)定承載力有一定的影響?，F(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對構(gòu)件穩(wěn)定承載力的計算，考慮了的初始撓度，但忽略了荷載的初始偏心，計入了殘余應力的影響，用壓潰理論進行彈塑性分析來確定構(gòu)件的穩(wěn)定承載力。確定了構(gòu)件的穩(wěn)定承載力之后，即得軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定計算公式：式中軸心壓力；構(gòu)件毛截面面積；鋼材抗拉強度設(shè)計值；軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；材料的抗力分項系數(shù)；鋼材屈服強度。穩(wěn)定系數(shù)的確定當鋼材品種、缺陷情況和截面大小已定時，僅是長細比的函數(shù)，對設(shè)計者來說重要的是給出實用簡便曲線(柱子曲線)或表或公式，以供計算時采用。驗算整體穩(wěn)定的

8、步驟（1）計算截面幾何特性：；（2）計算長細比；（3）驗算整體穩(wěn)定。1、實腹式軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定；2、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定、綴材設(shè)計；3、柱頭設(shè)計?；靖拍睿壕植糠€(wěn)定，整體穩(wěn)定。知識點：實腹式軸心受壓構(gòu)件各個板件的局部穩(wěn)定與限制條件；格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸的換算長細比及其整體穩(wěn)定驗算，綴條和綴板的受力、設(shè)計與計算；柱頭設(shè)計。實腹式軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計除考慮強度、剛度、整體穩(wěn)定外，還要考慮局部穩(wěn)定。實腹式組合截面如工字形、箱形和槽形等都由一些板件組成。如果板的平面尺寸很大，且厚度較薄時，就可能在構(gòu)件喪失整體穩(wěn)定或強度未破壞之前，出現(xiàn)波狀鼓曲或撓曲。因為板件失

9、穩(wěn)發(fā)生在整體構(gòu)件的局部部位，所以稱為軸心受壓構(gòu)件喪失局部穩(wěn)定或局部屈曲。當截面的某個板件屈曲退出工作后，將使截面的有效承載部分減少，有時還使截面變得不對稱，因而會降低構(gòu)件的承載能力。構(gòu)件穩(wěn)定臨界應力根據(jù)彈性理論，四邊簡支、單向均勻受壓的板，在彈性狀態(tài)失穩(wěn)時，用彈性力學求得彈性屈曲應力或臨界應力為：式中：板的屈曲系數(shù)，可根據(jù)板四邊固定、簡支或自由等情況從圖中查得其數(shù)值大小；a 受壓方向板的長度；b 垂直受壓方向板的寬度；m 板屈曲時縱向半波數(shù)；E 鋼材的彈性模量； 泊松比；t 板厚。組成軸心受壓構(gòu)件截面的板件與板件間有相互約束作用，這種板的穩(wěn)定臨界壓力比簡支板高?？梢杂靡粋€大

10、于1的系數(shù)來考慮彈性約束（嵌固）作用的影響，則其穩(wěn)定臨界應力可表示為：板件的彈塑性屈曲應力當板件在彈塑性階段屈曲時，板件在受力方向的變形是非線彈性的，可用切線模量表示其應力與應變間的變化規(guī)律。但在垂直于受力的方向則仍為線彈性，其彈性模量不變。于是這時的板成為正交異性板，其屈曲應力可用下式確定：式中：彈性模量修正系數(shù)。實腹式軸心受壓構(gòu)件局部穩(wěn)定的保證方法設(shè)計準則：使構(gòu)件整體屈曲前其板件不發(fā)生局部屈曲，即局部屈曲臨界應力大于或等于整體臨界應力。（1）工字形截面翼緣的寬厚比限值翼緣板的懸伸部分可視為三邊簡支，一邊自由，兩對邊均勻受壓板，由圖可知腹板對翼緣嵌固作用很小，取x=1。代入式得：根據(jù)翼緣屈曲

11、不先于構(gòu)件整體屈曲的原則有：腹板的寬厚比限值根據(jù)腹板屈曲不先于構(gòu)件整體屈曲的原則有：（2）箱形截面腹板的寬厚比限值箱形截面，腹板仍視為四邊簡支的均勻受壓板，其臨界應力仍用式計算，但它的翼緣剛度不如工字形截面強，因而偏安全地不考慮翼緣對腹板嵌固作用，即取 x =1，從而翼緣的寬厚比限值箱形截面的翼緣中間部分和它的腹板一樣，屬于四邊簡支的均勻受壓板，寬厚比取為：翼緣的自由懸伸部分可得：（3）T形截面T形截面的腹板屬于三邊簡支一邊自由的均勻受壓板。同理，按等穩(wěn)條件公式：翼緣板的自由懸伸寬度：實腹式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計1、選擇截面形式的原則肢寬壁?。涸跐M足板件寬厚比限值的條件下使截面面積分布盡量遠離

12、形心軸，以增大截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑，提高構(gòu)件的整體穩(wěn)定承載能力和剛度，達到用料合理。等穩(wěn)定性：使構(gòu)件在兩個主軸方向的穩(wěn)定系數(shù)接近，兩個主軸方向的穩(wěn)定承載力基本相同，以充分發(fā)揮截面的承載能力。一般情況下，取兩個主軸方向的長細比接近相等來保證等穩(wěn)定性。制造省工，構(gòu)造簡便：宜盡量選用熱軋型鋼和自動焊接截面，同時還要考慮逾期它構(gòu)件連接方便。2、常用截面的特點常用的截面形式有工字形、箱形和圓形等。a為熱軋普通工字鋼截面，特點是備料方便，制造省工，但不等穩(wěn)，用料不經(jīng)濟，常用于小構(gòu)件。為了增大，可采用b的組合截面，這種截面的特點是部件加工量少，但用料較多，一般較少采用。c為三塊鋼板焊成的工字形截面。特點是

13、構(gòu)造簡單，組合靈活，一般取，截面面積分布合理，用料經(jīng)濟，便于自動焊，常用于廠房柱。d為H型鋼。特點是備料方便，腹板較薄，翼緣較寬，較為經(jīng)濟，目前我國生產(chǎn)尚少。e是用鋼板焊成的十字形截面桿，雖然抗扭剛度不好，但具有等穩(wěn)性，在重型壓桿中采用較為有利。f為鋼板及型鋼組成的閉合截面，剛度較大，外形美觀，且符合肢寬壁薄和等穩(wěn)性的要求，用料最省，但缺點是管內(nèi)不易油漆。g為雙角鋼組成的T形截面。特點是備料方便，截面小。且不等穩(wěn)，常用于桁架、塔架中。單角鋼截面主要用于塔桅結(jié)構(gòu)和輕型鋼桁架中。h為管截面。特點是任意方向等穩(wěn)，但連接不方便，多用于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中。3、實腹式軸心受壓構(gòu)件截面設(shè)計的步驟當軸心受壓構(gòu)件的鋼材

14、牌號、截面形式、計算長度和計算壓力N確定后，接下列步驟進行構(gòu)件設(shè)計：（1）初選截面先假定長細比，一般在60100范圍內(nèi)選取，當軸心力大而計算長度小時，取較小值，反之取較大值。如果軸心力很小，可按容許長細比取值。然后根據(jù)及截面分類求得值，再按下式算出初選截面面積及回轉(zhuǎn)和。（2）截面驗算對初選截面須作以下幾方面的驗算：強度；剛度；整體穩(wěn)定；局部穩(wěn)定。如果驗算結(jié)果不完全滿足要求，應適當修改截面，重新上述驗算，直到滿足為止。一般修改一、兩次即可得到滿意的截面。（3）構(gòu)造規(guī)定焊接實腹式軸心受壓構(gòu)件中翼緣與腹板間的剪力很小，一般是由于構(gòu)件初彎曲、初偏心或偶然橫向力作用下才在截面中產(chǎn)生，因此，翼緣和腹板的連

15、接焊縫可按構(gòu)造取。為了提高構(gòu)件的抗扭剛度,防止構(gòu)件在施工和運輸過程中發(fā)生變形。當時，應在一定位置設(shè)置成對的橫向加勁肋。橫向加勁肋的間距，其外伸寬度，厚度。對大型實腹式柱，為了增加其抗扭剛度和傳遞集中力作用，在受有較大水平力處，以及運輸單元兩端，應設(shè)置橫隔(即加寬的橫向加勁肋)。橫隔的間距一般不大于柱截面較大寬度的9倍或8m。格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件1、截面形式常用的格構(gòu)式構(gòu)件截面形式有兩個槽鋼或工字鋼組成的雙肢截面，此外，當軸心壓力較小但長度大時，還可以采用以鋼管、角鋼組成的三肢、四肢截面，如圖所示。2、組成格構(gòu)式構(gòu)件是將肢件用綴材連成一體的一種構(gòu)件。綴材分綴條和綴板兩種，故格構(gòu)式構(gòu)件以分為綴條式和

16、綴板式兩種。綴條常采用單角鋼，用斜桿組成，一般斜桿與構(gòu)件軸線成(4070)度夾角。綴條也可由斜桿和橫桿組成。綴板常采用鋼板，必要時也可采用型鋼，每隔一定距離在每個綴板平面內(nèi)設(shè)置一個。在格構(gòu)式構(gòu)件截面上，垂直于肢件腹板平面的主軸叫做實軸，圖中的x-x軸，垂直于綴材平面的主軸叫做虛軸，圖中的y-y軸。當構(gòu)件截面尺寸較大。構(gòu)件較長時，為了節(jié)約鋼材，宜采用格構(gòu)式。3、格構(gòu)式構(gòu)件截面設(shè)計的特點（1）通過調(diào)整肢件之間距離較易實現(xiàn)等穩(wěn)定性。（2）格構(gòu)式構(gòu)件繞實軸的穩(wěn)定計算與實腹式構(gòu)件相同，而繞虛軸的穩(wěn)定性比具有同樣長細比的實腹式構(gòu)件小，因為，格構(gòu)式構(gòu)件的肢件是每隔一定距離用綴材連系起來的，當構(gòu)件繞虛軸屈曲時

17、，引起的變形比實腹式構(gòu)件大，此變形是由彎曲和剪力兩個因素共同引起的。對實腹式構(gòu)件，由剪力產(chǎn)生的變形很小，一般可忽略不計，但對格構(gòu)式構(gòu)件繞虛軸屈曲時，就必須考慮剪力所產(chǎn)生的變形及其對臨界力的影響。設(shè)計計算時，采用加大的換算長細比來代替整個構(gòu)件對虛軸的實際長細比，這樣就相當于降低了虛軸方向的臨界力，以達到等穩(wěn)定性要求。（3）格構(gòu)式構(gòu)件在整體失穩(wěn)前存在著單肢失穩(wěn)的可能，因此，應進行單肢穩(wěn)定計算。4、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件截面設(shè)計的步驟截面選擇（1）按實軸的穩(wěn)定條件選出肢件截面，并對實軸驗算。具體方法與步驟和實腹式壓桿相同，但由假定的查值時，均按b類截面查得。（2）按虛軸與實軸等穩(wěn)定原則，確定兩分肢間距并

18、驗算(對虛軸)。對雙肢格構(gòu)式柱，根據(jù)等到穩(wěn)定條件，代入換算長細比的計算公式，可求得格構(gòu)式構(gòu)件所需要的的最大值。綴條式：綴板式：綴材設(shè)計（1）綴材的剪力構(gòu)件軸心受壓屈曲時將產(chǎn)生橫向剪力，對格構(gòu)式構(gòu)件，綴材需要承擔這個剪力，通常先估算出受壓件撓曲時產(chǎn)生的剪力然后計算由此剪力引起的綴材內(nèi)力。根據(jù)理論推導，鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定按下式計算最大剪力：（2）綴條設(shè)計綴條的布置形式一般采用單斜式；對受力很大的壓桿，可采用雙斜式；當兩肢件的間距較大時，也可在單斜式條之間設(shè)置橫綴條來減小單肢的計算的計算長度。綴條的計算計算簡圖：平行弦桁架。一側(cè)綴條受力：斜綴條受力： (受拉或受壓)斜綴條不應小于45×4或56

19、×36×4，按軸心受壓構(gòu)件進行驗算：a.剛度b.整體穩(wěn)定c.計算強度和連接時，設(shè)計強度應乘以折減系數(shù)0.85，以考慮偏心的影響。橫綴條主要用來減少分肢的計算長度，其截面尺寸通常取與斜綴條相同規(guī)格。綴條與分肢的連接形式綴條的軸線通常應與肢件軸線交于一點。斜綴條一般與肢件搭接，為了減小搭救接長度和增強受動力荷載的性能，宜采用三面圍焊。當肢件翼緣較窄時，綴條與肢件連接有兩種方法：橫綴條搭接在與肢件翼緣邊對接焊的小節(jié)點板；綴條全部搭接在節(jié)點板上。由于構(gòu)造原因，也允許綴條的軸線與槽鋼的外邊緣匯交。為使構(gòu)件表面平整體，綴條也可放在構(gòu)件內(nèi)側(cè)，但內(nèi)側(cè)焊接比較困難。（3）綴板的設(shè)計綴板的尺寸

20、與間距綴板的尺寸綴板間距綴板計算計算簡圖：多層剛架，并近似取反彎點在各段分肢和綴板中點。綴板與分肢的連接形式綴板與肢搭接長度一般為2030mm可以采用三面圍焊，或只用綴板端部縱向焊縫。（4）構(gòu)造要求：為了保證格式構(gòu)件在運輸和安裝過程中具有必要的截面剛度，避免截面歪扭，規(guī)定格構(gòu)式構(gòu)件的橫隔間距不得大于截面較大寬度的9倍，且不大于8m，在受有較大水平力或運輸單元的端部均設(shè)置橫隔，橫隔可用鋼板或交叉角鋼組成。柱頭和柱腳柱頭：1、柱頭的定義及作用柱頭是指柱的頂部與梁（或桁架）連接的部分。其作用是將梁等上部結(jié)構(gòu)的荷載傳到柱身。2、柱頭的連接方式按梁安放在柱頭的位置不同，柱頭有兩種連接方式，一種是將梁直接

21、放在柱頂上的頂面連接，另一種是將梁連于柱側(cè)面的側(cè)面連接。軸心受壓柱與梁的連接主要采用鉸接。3、連接構(gòu)造設(shè)計的原則傳力明確、可靠、簡捷，便于制造和安裝，經(jīng)濟合理。4、頂面連接典型的實腹式柱的柱頭構(gòu)造（1）構(gòu)造首先應在柱頂設(shè)一塊柱頂板來安放梁。梁端支承加勁肋采用突緣板形式，其底部刨平（或銑平），與柱頂板直接頂緊，梁的全部壓力通過突緣板壓在柱頂板的中部，即使相鄰兩梁的支座反力不相等，對柱所引起的偏心也很小，柱仍接近軸心受壓狀態(tài)。柱頂板厚度一般采用1625mm，平面尺寸一般向柱四周外伸2030mm，以便與柱焊接。其次，當梁支座反力較大時，為了提高頂板的抗彎剛度，可在頂板上面加焊一塊墊板，在頂板的下面設(shè)

22、加勁肋。這樣，柱頂板本身不需要太厚，一般14mm即可。為了便于制造和安裝，兩相鄰梁相接處預留1020mm間隙，待安裝就位后，在靠近梁下翼緣處的梁支座加勁肋間填以鋼板，并用螺栓連接。這樣即可使梁相互連接，又可避免梁彎曲時由于彈性約束面產(chǎn)生支座彎矩。（2）計算假設(shè)梁傳來的全部壓力為N，則其傳力途徑為：N墊板頂板加勁肋腹板其中墊板與頂板、頂板與柱身均采用構(gòu)造焊縫連接。典型的格構(gòu)式柱的柱頭構(gòu)造簡單的柱頭構(gòu)造5、側(cè)面連接梁與實腹式柱和格構(gòu)式柱的連接構(gòu)造首先，在柱翼緣板上焊以承托，承托可用厚鋼板或厚角鋼做成，承托板厚度應比梁端支座加勁肋厚度大510mm，一般為2540mm。承托板的頂面應刨平。其次，將相鄰

23、梁端支座加勁肋的突緣部分刨平（或銑平），安放在焊于柱翼緣板的承托上，并與之頂緊。最后，固定梁的位置。梁端支座加勁肋可直接用c級螺栓與柱翼緣相連(螺栓數(shù)目按構(gòu)造要求布置)，也可在梁端支座加勁肋與柱翼緣間留510mm的空隙，安裝時放填板并設(shè)置構(gòu)螺栓，以固定梁的位置。為加強柱頭的剛度，實腹式柱和柱頭一段變成實腹式的格構(gòu)式柱應設(shè)置柱頂板(起橫隔作用)，必要時還應該加勁肋和綴板。柱腳1、柱腳的定義及作用柱下端與基礎(chǔ)相連的部分稱為柱腳。柱腳的作用是將柱身所受的力傳遞和分布到基礎(chǔ)，并將柱固定于基礎(chǔ)?；A(chǔ)一般由混凝土或鋼筋混凝土做成，其強度遠低于鋼材的，所以必須將柱身的底端擴大以增加與基礎(chǔ)接觸的面積，使接觸面

24、積上承壓力小于或等于基礎(chǔ)的抗壓強度設(shè)計值。這就要求柱腳有一定的寬度和長度，也應有一定的剛度和強度，使柱身壓力比較均勻地傳到基礎(chǔ)。2、柱腳設(shè)計的原則傳力明確，可靠、簡捷、構(gòu)造簡單、節(jié)約材料、施工方便，并符合計算簡圖。3、柱腳型式和構(gòu)造軸心受壓柱的柱腳常設(shè)計成鉸接，鉸接柱腳常采用平板式柱腳。實際工程中很少采用真正自由轉(zhuǎn)動的球形、軸形、弧形、等型式的鉸。僅有底板的柱腳。對軸力很小的柱，可將柱身底端切割平齊，直接與底板焊接。柱身所受的力通過焊縫傳給底板，由底板分布到基礎(chǔ)。底板厚度一般為2040mm，用兩個錨栓固定在基礎(chǔ)上，錨栓位置放在柱中軸線上，一般在短軸線底板兩側(cè)。錨栓直徑按構(gòu)造采用2030mm，預埋于混凝土基礎(chǔ)內(nèi)。這種柱腳構(gòu)造最簡單；但只適用于軸力很小的柱，否則底板和焊縫都將太厚，因為底板在各方向均為懸臂。有靴梁的柱腳。靴梁是聯(lián)系柱身和底板的橫向分布結(jié)構(gòu)，可用豎板或槽鋼做成，在柱的兩側(cè)沿柱腳的較長方向各設(shè)置一個。柱身軸力先通過與靴梁連接的豎向焊縫傳給靴梁，再從靴梁通過其與底板連接的水平焊縫傳給底板，然后從底板傳到基礎(chǔ)。連接柱身與底板的水平焊縫由于質(zhì)量不易保證(因板間位置不準，常有一定空隙)，計算時