试设计焊接工字形截面铰接柱的柱脚 轴心压力设计值N=1700kN 柱脚钢材为Q235 焊条E43型 基础混凝土的抗压强

(1)底板尺寸的确定(图)
   
   所需要的底板净面积
   
   考虑到锚栓孔所占的面积约为A0=4000mm2，则所需要的底板毛面积为
   A=226700+4000=230700(mm)
   取底板宽度    B=278+2×10+2×76=450(mm)
   所需底板的长度  (mm)，取L=600mm
   设底板厚度为δ。基础对底板的均布压力为
   
   底板的区格有三种，现分别计算其单位宽度的弯矩。
   区格①(四边支承板)：
   b/a=278/200=1.39，查表可得α=0.0744，则
   M1=αqa2=0.0744×6.4×2002=19046(N·mm)
   区格②(三边支承板)：
   b1/a1=100/278=0.36，查表可得β=0.0356，则
   =0.0356×6.4×2782=17608(N·mm)
   区格③(悬臂板)：
   
   取最大弯矩Mmax=19046N·mm，则底板厚度
   
   (2)隔板计算
   将隔板看作两端支承于靴梁上的简支梁，其线荷载为
   q1=6.4×200=1280(N/mm)
   ①隔板与底板的连接焊缝强度验算
   只按外侧一条焊缝计算，为正面角焊缝，取hf=10mm，=160N/mm2。
   
   ②隔板与靴梁的连接焊缝强度验算
   只按外侧焊缝计算，侧面角焊缝，一条侧焊缝所受的力为
   
   取hf=8mm，=160N/mm2，则所需焊缝长度(即隔板高度)为
   
   取隔板高度为270mm，隔板厚度t=8mm＞b/50=278/50=5.56(mm)。
   ③隔板的强度验算
   最大弯矩：
   ，满足要求
   最大剪力    Vmax1=R=177920N
   ，满足要求
   (3)靴梁的计算
   计算所需要的靴梁与柱身连接焊缝的长度，即靴梁高度。设靴梁与柱身的4条焊缝承受柱的轴心压力，取hf=10mm，则：
   
   实际取靴梁高度h2=400mm。
   将靴梁看作支承于柱边的悬伸梁，如图(b)所示。取靴梁厚度为10mm。每块靴梁交受的线荷载为
   q3=qB=6.4×450=2880(N/mm)
   一块靴梁中的最大弯矩为
   M=0.5q3l2/2=0.5×2880×1752/2=22.05×106(N·mm)
   一块靴梁中的最大剪力为
   V=0.5q3l=0.5×2880×175=252000(N)
   
   ，满足要求
   靴梁与底板的连接焊缝以及隔板底板的连接焊缝传递全部柱的反力，设焊缝的焊脚尺寸均为10mm，则所需连接焊缝的总长为
   
   显然，实际布置焊缝长度已大大超过此值。
   柱脚与基础的连接构造采用两个直径为20mm的锚栓。柱脚底板的面积根据基础混凝土的强度来确定；柱脚底板的厚度根据抗弯强度来确定；靴梁按支承于柱边的双悬臂梁计算，隔板按支承于靴梁上的简支梁计算。