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第4章 轴心受力构件 6.1 概述 6.2 轴心受拉构件的受力性能和计算 6.3 轴心受压构件的受力性能 6.3 轴心受压构件的受力性能 6.3 轴心受压构件的受力性能 残余应力对受压构件稳定性的影响 残余应力对受压构件稳定性的影响 6.9 轴心受压构件的局部稳定性 6.9 轴心受压构件的局部稳定性 6.9 轴心受压构件的局部稳定性 6.10 实腹式轴心受压构件的截面设计 6.11 格构式轴心受压构件的计算 6.11 格构式轴心受压构件的计算 6.11 格构式轴心受压构件的计算 6.11 格构式轴心受压构件的计算 6.13 轴心受压柱柱脚的构造与计算 6.14 轴心受压柱柱脚的构造与计算 轴心受力构件 （3）带肋板的铰接柱脚的计算 柱脚底板被肋板分成若干块区格， 按其支承情况查系数求弯矩大小(表6.5）、（表6.6）。 四边支承时，最大弯炬发生在短边方向的板中央： 三边支承时，最大弯炬发生在自由边中央： 当为相邻两边支承时，近似地看成三边支承。两支承边的对角线长度作为三边支承板的自由边长度a1，从两支承边交点至此对角线的距离作为三边支承板与自由边相垂直的边长b1。 轴心受力构件 （3）带肋板的铰接柱脚的计算 悬臂板时： c为悬臂长度 各式中， 都按均布荷载考虑。 求得板中弯矩后，板的厚度t为： 轴心受力构件 （4）带靴梁的铰接柱脚计算 底板的宽度应满足： c为悬臂长度，一般取c＝2-10cm B和L都应是cm的整数倍，且宜使L≤2B，以保证在底板长度方向受力均匀。 底板厚度待靴梁及横隔板的布置确定后，按被划分成的各类区格板确定。 轴心受力构件 （4）带靴梁的铰接柱脚计算 靴梁高度h1按传递柱荷载N至靴梁的竖向角焊缝长度确定，即： 靴梁厚度按两端悬伸的简支梁承受底板传来的均布反力确定其弯矩后得出。并验算靴梁的抗剪强度。另还应考虑竖向焊缝的要求。 靴梁、横隔板与底板的水平角焊缝连接应能传递柱中的压力，焊脚尺寸通过计算确定。还要考虑施焊的可能性。 [例题6.17、6.18、6.19] [例6.11]设计柱脚。轴心压力设计值为1700kN,柱脚钢材为Q235钢,焊条E43型。基础砼采用C15，其抗压强度设计值 fc=7.2N/mm2。 图 柱脚 (a) (b) [解] 采用右图所示柱脚形式。 1、底板尺寸 需要的底板净面积： 采用宽为450mm，长为600mm的底板，毛面积为450×600 =270000mm2，减去锚栓孔面积(4000mm2)，大于所需净面积。 基础对底板的压应力为： 底板的区格有三种，现分别计算其单位宽度的弯矩。 区格①为四边支承板 区格②为三边支承板 区格③为悬臂部分 这三种区格的弯矩值相差不大，不必调整底板平面尺寸和 隔板位置。最大弯矩为： 2、隔板计算 将隔板视为两端支于靴梁的简支梁，其线荷载为： 底板厚度： ，取t =24mm。 隔板与底板的连接（仅考虑外侧一条焊缝）为正面角焊缝 。取 ，焊缝强度计算： 隔板与靴梁的连接（外铡一条焊缝）为侧面角焊缝，所受 隔板的支座反力为： 设 ，求焊缝长度（即隔板高度）： 取隔板高270mm，设隔板厚度t=8mm b/50=278/50=5.6mm。 验算隔板抗剪、抗弯强度： 3、靴梁计算 靴梁与柱身的连接（4条焊缝），按承受柱的压力N=1700kN。计算，此焊缝为侧面角焊缝，设 ，求其长度： 取靴梁高400mm。 靴梁作为支承于柱边的悬臂梁，设厚度t=10mm，验算其抗剪和抗弯强度。 靴梁与底板的连接焊缝和隔板与底板的连接焊缝传递全部柱的压力，设焊缝的焊脚尺寸均为 。 所需的焊缝总计算长度应为： 显然焊缝的实际计算总长度已超过此值。 柱脚与基础的连接按构造采用两个20mm的锚栓。 a）净截面面积 1、强度计算 轴心受压构件小结 (a) (b) (c) 图 净截面面积计算 b）摩擦型高强螺栓连接的构件 计算截面上的力为： 孔前传力 N N 图 高强度螺栓的孔前传力 2、刚度计算 — 构件计算长度； i——截面的回转半径。 λ — 构件的最大长细比； 3、整体稳定计算 由截面类型和 确定, 根据表分类, 按附表查出。 235 y f l 式中 ——轴心压杆稳定系数， ； f ——轴心压杆稳定系数，