在模块 RF-/JOINTS Steel- Column Base 中的刚接柱脚

本文介绍了在混凝土杯口基础中柱集的截面设计实例。 这个例子在文献[1]中也有所描述。

系统

柱子的截面为 HEB 280 钢S 235 JR制造。

窗口3.1设计-摘要，包括柱截面抗力的详细信息

柱底的几何参数按照 [1] 在 RF-/JOINTS 的窗口 1.4 中设置。 选择的约束深度为 65 cm。

Window 3.1 Design-摘要，包括桶中柱子的设计细节

底板的参数在窗口 1.5 中定义。

Window 1.5 Column in RF-/JOINTS

内力

共有以下内力计算公式。
N_Ed = 396,0 kN
V_Ed = 21,5 kN
M_Ed = -118,0 kN

所需铲斗高度设计

主导值是基于混凝土强度的最小约束深度。

Window 3.1 Design - Summary Including Details of Required Bucket Depth

要求的最小约束深度为 54.86 cm。这是通过选择 65 cm 的深度来提供的。

柱截面承载力设计

柱子中的力和弯矩按照 [1] 的分布对应于下面的分布：

Distribution of Forces and Moments in Column Base According to [1]

最大弯矩的正应力计算如下：

$${\mathrm{\sigma }}_{\mathrm{Ed}} = \frac{\mathrm{N}}{\mathrm{A}} + \frac{\max M_{\mathrm{e},\mathrm{d}}}{{\mathrm{W}}_{\mathrm{y}}} = \frac{396,0}{131,0} + \frac{11818,7}{1380,0} = 11,6 \mathrm{kN}/\mathrm{cm}²$$

公式 1

对于最大剪应力，以下公式适用：

$${\mathrm{\tau }}_{\mathrm{Ed}} =\frac{\max {\mathrm{V}}_{\mathrm{e},\mathrm{d}} · \backslash {\mathrm{mathrmS}}_{\mathrm{y}}}{{\mathrm{I}}_{\mathrm{y}} · \mathrm{t}} = \frac{310,18 · 767,00}{19270,00 · 1,05} = 11,76 \mathrm{kN}/\mathrm{cm}²$$

公式 2

相应的应力和设计细节也可以在结果表中的截面承载力下找到。

Window 3.1 Design - Summary Including Details of Column Section Resistance

内斗柱的设计

图 05 显示了与设计相关的位置。 受压一侧的 BB 截面起到了决定性的作用（图 5 中的点 b）：

X 方向的正应力计算公式如下：

$${\mathrm{\sigma }}_{\mathrm{X},\mathrm{d}} = \frac{-\mathrm{N}}{\mathrm{A}} - \frac{\backslash {\mathrm{mathrmM}}_{\mathrm{e},\mathrm{b},\mathrm{d}}}{{\mathrm{l}}_{\mathrm{y}}} · {\mathrm{z}}_1 = \frac{-396,0}{131,0} - \frac{3897,3}{19720,0} · 9,8 = -5,0 \mathrm{kN}/\mathrm{cm}²$$

公式 3

以下正应力作用在 Z 方向上：

$${\mathrm{\sigma }}_{\mathrm{Z},\mathrm{d}} = 0,45 · \frac{{\mathrm{p}}_{\mathrm{Rd}}}{\backslash \mathrm{mathrmt}} · {\mathrm{\alpha }}_{\mathrm{b}} = 0,45 · \frac{12,34}{1,05} · 0,55 = 2,90 \mathrm{kN}/\mathrm{cm}²$$

公式 4

对于最大剪应力，以下公式适用：

公式 5

窗口 3.1 的设计详细信息包括相应的应力和利用率：

Window 3.1 Design - Summary Including Details of Design of Column in Bucket

软件通过分析受压节点和焊缝来完成设计。但是，本文并未对此进行解释。

概述总结

RF-/JOINTS Steel - Column Base 允许您设计铰接和约束的柱基的基础。 当柱子设置在混凝土桶中时，附加模块会分析所需的桶高度、柱子的截面承载力，以及在产生的拉应力和压应力作用下柱子在基础内部的承载力. 通过对底座下的混凝土的抗压设计以及底座和柱之间的焊缝设计，完成了分析。

• 节点连接设计

1. Eduard Kahlmeyer and Karin Hebestreit and Werner Vogt. Stahlbau nach EC 3. Werner Verlag, Köln, edition = 6. 2012.
2. Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; EN 1993-1-1:2005 + AC:2009
3. Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-8: Bemessung von Anschlüssen; EN 1993-1-8:2005 + AC:2009
4. 欧洲规范 2： Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken- Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; EN 1992-1-1:2004+ AC:2010
5. Handbuch RF-/JOINTS. Tiefenbach: Dlubal Software, Dezember 2018