?1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net
如何确定短柱基础短柱截面的大小
袁燕
(攀枝花攀钢集团设计研究院有限公司,四川攀枝花617000)
【摘要】从理论上分析了短柱基础短柱截面如何取值,并得出了结论。
【关键词】短柱基础;短柱;线刚度比
【中图分类号】TU470+13【文献标识码】A
基础短柱如何确定其断面,一般规范和手册一般都是按
上柱线刚度的多少倍来确定,书中介绍有6倍、10倍、15倍
等,出入较大。究竟按多少取值?取值是否可靠?理论依据
是什么?现就此问题探讨。
1基础短柱的作用
一般排架柱及框架柱在计算时,计算模型均要求柱与基
础固接,以方便上部结构的计算。一般的独立基础都可以满
足。但对于有短柱的基础则不同了,因为短柱基础能否对上
柱起嵌固作用,主要看短柱基础的短柱与上柱的线刚度比。
线刚度比越大,对上柱的嵌固作用越强,但这并不意味着线
刚度比越大越好。太大浪费,太小起不了嵌固作用。这就要
求必须从理论上解决。
短柱基础的短柱对上柱是否按嵌固,应看短柱能否传递
弯矩和剪力。由于剪力可以通过刚性地坪提供支座传走,即
上柱在剪力作用下,固定端取至短柱上端和下端,上柱均为
悬臂梁。换言之,短柱基础的短柱对上柱是否按嵌固,只需
看短柱能否传递弯矩。即上柱在弯矩作用下,固定端取至短
柱上端和下端应无变化或变化在工程误差范围内(工程误差
范围一般取5%以内)。在一定弯矩作用下,固定端取至短
柱上端和下端,上柱变化采用柱顶位移计量。
2理论计算
假设上柱刚度为I1,计算长度为L1,基础短柱刚度为
I2,计算长度为L2。
211固定端取至短柱上端
计算简图如图1:
图1
根据以上简图计算出:位移量Δ1=L
2
1×M
2EI1
212固定端取至短柱下端
计算简图如图2:
图2
作用于上柱下端的R由刚性地坪产生的,根据位移法求解得
R=3M2L
2
根据以上简图计算出:
位移量Δ2=Δ1+(2L1+L2)L2×M2EI
2
-
3(01667L2+L1)L2×M
2EI2
令短柱基础的短柱与上柱的线刚度比为μ,则
Δ2:Δ1=1+12μ
要求变化在工程误差范围内,取误差为5%以内,则
1
2μ=0105;μ=10
3结论
当短柱基础的短柱与上柱的线刚度比μ=10时,且有
刚性地坪时,短柱基础可以满足对上柱嵌固的要求。
[收稿日期]2004-04-23
25
·岩土工程·
四川建筑第24卷6期2004112
|
|
