© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 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
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 =
L21 ×M
2 EI1
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 = 3 M2L2
根据以上简图计算出 :
位移量Δ2 = Δ1 +
(2L1 + L2) L2 ×M
2 EI2
-
3 (01667L2 + L1) L2 ×M
2 EI2
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