詳解鉸接柱腳的形式與構造
一般鉸接柱腳并不承受彎矩,而只承受軸力與剪力。比較常用的柱腳是平板式柱腳,它由肋板、靴梁和底板組成。如下圖中“A”展示,柱腳只有底板,當柱軸力較小的時候,可以把柱底端切割平齊和底板焊接,柱壓力可以通過柱和底板間焊縫傳遞給底板,再通過底板和基礎間的承壓作用傳遞給基礎,底板在基礎反力作用下受彎。有時候這種柱腳的底板較厚。主要是為了使柱軸力分布更加均勻同時減小底板厚度,也可以在底板上增加勁肋,如圖中“B”展示,這樣的做法會使得柱壓力向四個方向分布,并將底板分成較小的區隔,讓基礎反力在底板上產生的彎矩減小,從而做到了減小底板厚度的目的。另外,加勁肋可以看作是承受均布荷載的倒懸臂梁,最大彎矩和剪力作用在加勁肋根部焊縫處。
當柱軸力較大的時候,可以使用圖中“C”展示的靴梁式柱腳,因為靴梁的作用可以把柱端的尺寸放大,從而讓柱軸力均勻、可靠地傳給底板。靴梁與柱用豎向焊縫相連時,柱軸力可以通過靴梁和柱身焊縫傳遞到靴梁,靴梁通過和底板間連接焊縫傳給底板。柱底端不一定要求平齊,由于柱與底板間焊縫質量不太容易保證,所以一般不考慮它的受力。當靴梁外伸尺寸較大的時候,可以增設隔板,如圖中“D”展示,把底板分成較小的區隔,可以降低底板承受的彎矩。
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