如何确定短柱基础短柱截面的大小

© 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