立柱独立牛腿(以下简称牛腿)是从柱侧伸出的短悬臂构件，用来支承吊车梁、屋架等构件。
如图12-22所示，根据牛腿竖向力Fv的作用点至下柱边缘的水平距离a的大小，一般把牛腿分为两类：当a≤h0时为短牛腿；当a>h0时为长牛腿。此处，h0为牛腿根部与下柱交接处垂直截面的有效高度，h0=h-as。柱上支承吊车梁、屋架等的牛腿一般为短牛腿。
本文主要针对短牛腿展开讨论，至于长牛腿，其受力特点与悬臂梁相似，可以按悬臂梁设计。
1、牛腿的受力特征
(1)相关试验表明，当只有竖向荷载Fv作用时，一般在极限荷载的20%~40%时最先在牛腿顶面与上柱相交的部位出现垂直裂缝①(见图12-22)，但该裂缝开展很小，对牛腿受力性能影响不大。
(2)随着荷载增加，在极限荷载的40%~60%时，在加载垫板内侧附近出现第一条斜裂缝②。
(3)此后，随荷载增加，该斜裂缝不断发展，到与下柱相交时，就不再向柱内延伸。约在极限荷载的80%时，在斜裂缝②外侧混凝土压杆内出现许多短小的斜裂缝；或突然出现一条与斜裂缝②大致平行的斜裂缝③，这预示牛腿即将破坏。
(4)达到极限荷载时，压杆范围内的短小斜裂缝逐渐贯通，混凝土压坏。当a/h0较大，且纵向受力钢筋的配筋率较小时，纵筋也可以达到屈服强度。
2、破坏形态
当牛腿顶部还有水平拉力Fh作用时，各裂缝将会提前出现。随着a/h0值的不同，牛腿在竖向荷载作用下主要有三种破坏形态：
(3)弯压破坏。当a/h0>0.75，且纵向受力钢筋配筋率较低时，在出现斜裂缝②后，纵向钢筋应力逐渐增大并达到屈服强度，斜裂缝外侧部分绕牛腿下部与柱的交接点转动，致使该部分混凝土压碎而引起牛腿破坏，如图12-23(d)所示。
此外，还有由于加载垫板太小而引起的垫板下混凝土局部压碎破坏和因纵向受力钢筋锚固不足而被拔出等破坏形态。
参考文献：
1、《水工混凝土结构》(第二版) 卢亦焱 李传才
