混凝土承压
混凝土承压校核有两种选项:
- 按照 IS 800,第 7.4 条
- 按照 IS 456,第 34.4 条
按照 IS 800,第 7.4 条进行混凝土承压校核
最大承压应力不应超过承压强度 \(0.6 f_{ck}\),其中 \(f_{ck}\) 为混凝土的特征立方体强度。灌浆料的强度假定高于混凝土基础的强度。第 7.4.3.1 条给出了柱底板最小厚度的计算公式:
\[ t_s = \sqrt{2.5 w c^2 \gamma_{m0} / f_y} > t_f \]
其中:
- \(w\) – 在轴向压力设计值作用下,底板底面所受的均布压力
- \(c\) – 柱底板超出柱截面的悬挑长度
- \(f_y\) – 柱底板的屈服强度
- \(t_f\) – 柱翼缘厚度
- \(\gamma_{m0} = 1.1\) – 由屈服控制的承载力分项系数 – IS 800,表 5;可在规范设置中编辑
假定 \(w = 0.6 f_{ck}\),可将上式改写为求解悬挑长度的公式:
\[ c = t_s \sqrt{\frac{f_y}{1.5 f_{ck} \gamma_{m0}}} \]
面积 \(A_{c,eff}\) 通过将柱(含加劲板)截面与底板的交叉区域向外偏移悬挑长度 \(c\) 确定。另一面积 \(A_{FEM,eff}\) 由有限单元法分析确定,表示底板与混凝土基础(灌浆料)之间的接触面积。承受压力的有效面积 \(A_{eff}\) 为上述两个面积 \(A_{c,eff}\) 与 \(A_{FEM,eff}\) 的交集。在承载能力极限状态下,该有效面积 \(A_{eff}\) 上的承压强度取 \(0.6 f_{ck}\)。
混凝土承压校核以应力形式表达:
\[ \sigma_c \le w \]
其中:
- \(\sigma_c = \frac{N_c}{A_{eff}}\) – 底板下方的平均承压应力
- \(N_c\) – 压力
- \(w = 0.6 f_{ck}\) – 混凝土的承压承载力
按照 IS 456,第 34.4 条进行混凝土承压校核
最大承压应力不应超过承压强度 \(0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \} \),其中:
- \(f_{ck}\) – 混凝土的特征立方体强度;灌浆料的强度假定高于混凝土基础的强度
- \(A_1\) – 支承面积,取完全包含于基础内的最大棱锥体或圆锥体下底面的面积,该棱锥体或圆锥体的上底面为实际受荷面积,侧面坡度为竖向一比水平向二
- \(A_2\) – 由有限单元法分析确定的承压面积(等于 \(A_{FEM,eff}\))
混凝土承压校核以应力形式表达:
\[ \sigma_c \le w \]
其中:
- \(\sigma_c = \frac{N_c}{A_{2}}\) – 底板下方的平均承压应力
- \(N_c\) – 压力
- \(w = 0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \}\) – 混凝土的承压承载力
剪力传递
底板处的剪力作用假定通过以下方式从柱传递至混凝土基础:
- 底板与混凝土/灌浆料之间的摩擦力
- 抗剪键
- 锚栓
