图1 埋入式柱脚计算简图
例:钢柱截面B600X25,钢材材质为Q355,首层层高4.5 米,柱脚混凝土强度等级C40,按照公式(8.6.4-3)计算满足钢柱极限承载力的柱脚埋入深度。
选取不同截面和不同的混凝土强度等级,按照以上方法计算,可得下表计算结果:
表1 典型截面埋入式基础计算埋深一览表
注:在计算Mu时,表1中的基础短柱高度是以50mm的步长进行迭代计算的。
由上述计算结果可以得出以下几点结论:
1)埋入式柱脚的极限承载力应由混凝土壁的承压能力决定。当混凝土壁具有足够厚度时,混凝土柱脚具有很大的刚度,这样的柱脚是刚性柱脚,不会发生柔性弯曲,只能出现混凝土壁的承压破坏。
2)柱脚的埋入深度随着混凝土强度等级的提高而减少。
3)以上各个钢柱截面板件宽厚比大体相同,均约为30。可以看出,在相同板件宽厚比和相同的混凝土强度等级的条件下,埋入深度与截面高度的比值大体一致。比如在C40的条件下,该比值均接近1.8。
4)如果钢柱截面外廓尺寸相同,采用不同的板件宽厚比计算可得如下结果
表2 B550系列截面宽厚比与柱脚埋深的关系(C40)
表3 B650系列截面宽厚比与柱脚埋深的关系(C40)