型钢埋入式柱脚(刚性固定)
型钢混凝土柱埋入式柱脚埋深计算

型钢混凝土柱埋入式柱脚埋深计算型钢柱埋入式柱脚埋深计算计算依据:《钢骨混凝土结构技术规程》YB9082-2006 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010 计算参数:基础混凝土强度:c f =23.12/N mm型钢参数:b =400mm; w t =35mm ; f t =30mm; h =1000mm, ss A =1125752mm ,ssy f =2952/N mm ,ss W =167863cm ;s γ=1.0;根据计算模型:型钢柱最大柱底内力为:N =65100KN, x M =375KN m ?0.5x1.0x0.8x23.1x1600x1600/1000b N ==23654.4KN 0c ss ssy ss N f A ==295x112575=33209.6KN 0c rc c c N f A ==23.1x(1600x1600-112575)=56535.5KN 由6.3.3.1条可得钢骨承担的轴力:0ss ss b cy c u bN N N N N N -==-651002365433209.633209.656535.523654-?=+-20825.8KN 钢骨承担的弯矩:y ss s ss ssy M W f γ==1.0x16786x295=4951.8KN m ?;m=1.3 001m ss cy ss sscy y ss c N M M N ?? ?=-?=2252.2KN m ?由7.4.3条可得:钢骨承担的剪力:2/cy ss ssc n V M H ==2x2252.2/4.0=1126KN34se w f b t d =+=3x35+4x40=265mm 取柱脚箍筋为:12@100φ四肢则有:min ,3,sv yv b c cse A f f f f b s ??=min ={28.3,69.3,6.14}=6.142/N mm ssc s se b V h b f ==692mm当钢骨所需埋深:ss c B se B V h b f =因此,当埋深大于1673mm 时,基础底板和地脚螺丝根据构造要求设置即可。
型钢埋入式柱脚(刚性固定)

软件主要针对型钢混凝土埋入式刚性柱脚节点,计算主要遵循《钢结构连接节点设计手册》(第二版)及《钢骨混凝土结构设计规程》(YB 9082-2006)中的相关条文及规定。
《钢结构连接节点设计手册》(第二版)中埋入式柱脚相关技术内容,主要针对钢柱做埋入式柱脚节点。
设计注意事项刚性固定埋入式柱脚时直接将钢柱埋入钢筋混凝土基础或基础梁的柱脚。
其埋入办法:一是预先将钢柱脚按要求组装固定在设计标高上,然后浇灌基础或基础梁的混凝土;另一种是预先按要求浇灌基础或基础梁的混凝土,在浇灌混凝土时,按要求留出安装钢柱脚用的插入杯口,待安装好钢柱脚后,再用混凝土强度等级比基础高一级的混凝土灌实。
通常情况下,前一种方法对提高和确保钢柱脚和钢筋混凝土基础或基础梁的组合效应或整体刚度有利,所以在工程实际中多被采用。
在埋入式柱脚中,钢柱的埋入深度是影响柱脚的固定度、承载力和变形能力的重要因素,而且有时对于中柱、边柱和角柱,其埋入深度也不尽相同,这就需要选择易于进行钢筋混凝土补强的埋入深度来处理。
为防止钢柱的局部压屈和局部变形,在钢柱向钢筋混凝土基础或基础梁传递水平力处压应力最大值的附近,设置水平加劲肋是一个有效的补强措施;对箱型截面柱和圆管形截面柱处设置水平加劲肋的环形横隔板外,在箱内和管内浇灌混凝土也将获得良好的效果。
为防止基础或基础梁中混凝土早期的压坏和剪坏,应配置补强钢筋,合理地确定钢柱周边的钢筋混凝土保护层厚度及其配筋是很重要的。
在中柱、边柱和角柱中,其钢筋混凝土保护层厚度有时是不尽一致,特别在边柱和角柱的柱脚中,对没有设置基础梁的一侧,钢柱翼缘面处的钢筋混凝土保护层厚度;中柱不得小于180mm;边柱、角柱的外侧不宜小于250mm。
配置在钢柱埋入部分中的钢筋,出基础或基础梁应有的配筋外,尚应在钢柱周边增设补强垂直纵向主筋、架立筋、箍筋、顶部加强箍筋、基础梁主筋在钢柱埋入部分水平方向弯折处的加强箍筋。
在整体框架的内力分析时,对柱脚部分的刚度和刚度区域应留有一定的富裕量,刚度区域的高度应比基础或基础梁混凝土顶面高出1.2倍的钢柱截面高度。
埋入式柱脚设计

埋入式柱脚设计本工程设计柱与柱脚的连接板、锚栓均采用q345钢,柱脚采用刚性埋入式柱脚,采用c30混凝土fc=14.3n/mm2,ft=1.43n/mm2,箍筋和纵筋均采用hrb400钢筋(fy=360n/mm2)。
柱埋入深度都为900mm,混凝土保护层厚度为200mm。
()抗震作用下最不利的一组内力:m=-209.973kn⋅mn=-1440.320knv=55.53kn(1)底板设计选取l=428+50⨯2=528mm,b=407+20⨯2=447mm。
底板以下混凝土承载力验算n1440320σc===6.1n/mm2 lb528⨯447柱截面自由宽度b2=193.5mm,腹板高a2=358mm,底板悬臂长度a1=50mm查《钢结构节点设计手册》表8-4,得系数α=0.0682m1=α1σca2=0.068⨯6.1⨯3582=53162n⋅mm11m2=σca12=⨯6.1⨯502=7625n⋅mm22t≥==35.7mm,同时不应小于柱较厚板件的厚度且不宜小于30mm,因此底板厚选为36mm。
柱与底板连接:柱翼缘采用完全焊透坡口对接焊缝,腹板采用双面角焊缝连接hf=8mm(无引弧板)。
lw=428-2⨯35-2⨯24-2⨯8=294mm 焊缝应力:σn=σmn1440320==45.31n/mm22af+aew2⨯407⨯35+2⨯0.7⨯8⨯294m209.973⨯106==wf⎛132⎫⨯407⨯35+407⨯35⨯196.5⎪⎝12=74.82n/mm2.5v55.53⨯103τv===16.86n/mm2aew2⨯0.7⨯8⨯294翼缘焊缝承受的最大压应力σmax=σn+σm=120.13n/mm2 ⎛σnσw=β腹板焊缝最大应力⎝f2⎫45.31⎫⎪+τv2=⎛+16.862=40.78n/mm2⎪⎪⎝1.22⎭⎭2≤ffw=200n/mm2满足要求。
(2)锚栓设计锚栓起安装固定底板的作用。
密集布筋区埋入式型钢柱脚施工工法(2)

密集布筋区埋入式型钢柱脚施工工法密集布筋区埋入式型钢柱脚施工工法一、前言密集布筋区埋入式型钢柱脚施工工法是一种用于钢结构建筑中柱脚连接的施工方法,通过固定型钢柱脚和混凝土基础的紧密结合,提高了柱脚的承载能力和稳定性。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析,并附上一个实际工程实例。
二、工法特点1. 提高承载能力:密集布筋区埋入式型钢柱脚施工工法在柱脚连接处采用密集布设钢筋,增加了柱脚与混凝土基础的粘结力,从而提高了柱脚的承载能力和抗震性能。
2. 提高施工速度:该工法采用工厂预制型钢柱脚,减少了现场焊接工序,大大提高了施工速度。
3. 降低施工难度:工地焊接过程较复杂的过程被封存在型钢中,不需要现场焊接,降低了施工难度。
4. 提高质量控制:预制型钢柱脚的质量可以得到更好的控制,从而提高了柱脚连接的质量和可靠性。
三、适应范围密集布筋区埋入式型钢柱脚施工工法适用于中小型钢结构建筑物,尤其适用于多层和高层建筑项目。
该工法可用于不同类型和规模的工程,如住宅、商业建筑、工厂、仓库等。
四、工艺原理密集布筋区埋入式型钢柱脚施工工法的工艺原理是通过钢筋密集布设和混凝土浇筑,形成柱脚与基础的紧密结合。
具体工艺包括基础准备、型钢柱脚安装、钢筋布设、柱脚固定和混凝土浇筑等步骤。
该工法的理论依据是通过密集布设钢筋,增加柱脚与混凝土基础的粘结力,提高柱脚的承载能力和稳定性。
五、施工工艺该工法的施工工艺包括基础准备、型钢柱脚安装、钢筋布设、柱脚固定和混凝土浇筑等阶段。
具体步骤包括基础定位、基础开挖、型钢柱脚安装、预埋钢筋布设、柱脚固定和混凝土浇筑。
六、劳动组织施工过程需要进行合理的劳动组织,包括人员配备、任务划分和施工进度的控制。
具体包括工程经理、技术员、作业人员等职责划分和合理的工作流程安排。
七、机具设备施工过程需要使用适当的机具设备,包括挖掘机、吊机、型钢安装设备、钢筋加工设备、混凝土搅拌站等。
型钢埋入式柱脚设计注意事项

型钢埋入式柱脚设计注意事项能抵抗弯矩作用的柱脚称为刚接柱脚,相反不能抵抗弯矩作用的柱脚称为铰接柱脚。
刚接与铰接的区别在于是否能传递弯矩,如果锚栓在翼缘的外侧,就是刚接,而且一般不少于4个,如果在翼缘内侧,就是铰接,一般为2个或4个。
这2种柱脚很明显的区别就是对侧移控制,如果结构对侧移控制较严,则采用刚接柱脚。
设计注意事项1、刚性固定埋入式柱脚是直接将钢柱埋入钢筋混凝土基础或基础梁的柱脚。
埋入办法一是预先将钢柱脚按要求组装固定在设计标高上,然后浇筑基础或基础梁的混凝土;另一种是预先按要求浇筑基础或基础梁的混凝土,在浇筑混凝土时,按要求留出安装钢柱脚用的插入杯口,待安装好钢柱脚后,再用混凝土强度等级比基础高一级的混凝土灌实。
通常情况下,前一种方法对提高和确保钢柱脚和钢筋混凝土基础或基础梁的组合效应或整体刚度有利,所以在工程实际中多被采用。
2、在埋入式柱脚中,钢柱的埋入深度是影响柱脚的固定度、承载力和变形能力的重要因素,而且有时对中柱、边柱和角柱,其埋入深度也不相同,这就需要选择易于进行钢筋混凝土补强的埋入深度来处理。
3、为防止钢柱的局部压屈和局部变形,在钢柱向钢筋混凝土基础或基础梁传递水平力处压应力最大值的附近,设置水平加劲肋是一个有效的补强措施;对箱形截面柱和圆管形截面柱处设置水平加劲肋的环形横隔板外,在箱内和管内浇筑混凝土也将获得良好的效果。
4、为防止基础或基础梁中混凝土早期的压坏和剪坏,应配置补强钢筋,合理地确定钢柱周边的钢筋混凝土保护层厚度及其配筋是很重要的。
5、在中柱、边柱和角柱中,其钢筋混凝土保护层厚度有时不一致,特别在边柱和角柱的柱脚中,对没有设置基础梁的一侧,钢柱翼缘面处的钢筋混凝土保护层厚度:中柱不小于180mm;边柱、角柱的外侧不小于250mm。
6、配置在钢柱埋入部分中的钢筋,除基础或基础梁应有的配筋外,应在钢柱周边增设补强垂直纵向主筋、架立筋、箍筋、顶部加强箍筋、基础梁主筋在钢柱埋入部分水平方向弯折处的加强箍筋。
埋入式钢柱柱脚施工步骤

埋入式钢柱柱脚施工步骤一、引言埋入式钢柱柱脚是建筑结构中的重要组成部分,用于支撑和传递楼层和荷载。
正确施工埋入式钢柱柱脚至关重要,不仅关系到建筑结构的安全性和稳定性,还直接影响到建筑使用寿命和质量。
本文将介绍埋入式钢柱柱脚施工的步骤。
二、准备工作1. 确定施工图纸和设计要求,了解钢柱的型号、尺寸和质量要求。
2. 购买所需的钢材和焊接材料,确保材料的质量符合相关标准。
3. 准备所需的施工工具和设备,如焊接机、切割机、测量仪器等。
三、施工步骤1. 确定钢柱的位置和高度,使用测量仪器进行测量和标记。
2. 根据设计要求切割钢柱,并对切口进行打磨和除锈处理,确保焊接接头的质量。
3. 清理基础表面的灰尘和杂物,并进行打磨和涂刷防锈涂料,以提高钢柱与基础的粘结力。
4. 将切割好的钢柱放置在基础上,使用水平仪进行调整,确保钢柱垂直且与设计要求一致。
5. 使用焊接机对钢柱与基础进行焊接固定,焊接接头应均匀、牢固,焊缝应充分焊透。
6. 在钢柱顶部安装螺栓,与上部构件连接。
螺栓的尺寸和数量应符合设计要求,安装过程中要保证螺栓与钢柱的垂直度和平行度。
7. 对已焊接固定的钢柱进行质量检查,检查焊接接头的质量、焊缝的完整性和螺栓的固定情况。
8. 完成钢柱的埋入式安装后,进行防腐处理,包括涂刷防锈涂料和进行防腐涂层的施工。
四、安全注意事项1. 在施工过程中,要严格遵守安全操作规程,佩戴好安全防护用品,如手套、护目镜、防护鞋等。
2. 使用焊接机时要注意电源的接地和保护,以及焊接过程中的火源防控。
3. 钢柱安装完成后,要及时清理施工现场,避免杂物和建筑垃圾堆积,防止安全事故发生。
五、总结埋入式钢柱柱脚施工是建筑结构施工中的重要环节,需要严格按照设计要求和施工规范进行操作。
本文介绍了埋入式钢柱柱脚的施工步骤,包括准备工作、施工步骤和安全注意事项。
通过合理的施工流程和严格的质量控制,确保埋入式钢柱柱脚的安装质量和稳定性,为建筑结构的安全运行提供保障。
浅谈埋入式钢柱脚设计

浅谈埋入式钢柱脚设计摘要:近年来,钢结构在建筑设计中的应用越来越广泛,其诸多优点也得到很好体现。
本文就钢结构柱脚设计,以现有施工技术为基础,提出了一种新型的埋入式双底板柱脚节点设计方案,以前参考交流。
关键词:设计;局限性;基础冲切;计算Abstract: In recent years, the steel structure in building design more and more widely, its advantages are well reflected. In this paper, the design of steel structure column, with the existing construction technology as the foundation, puts forward a new embedded double bottom column node design, previously.Key Words: design; limitations; punching calculation basis;1、钢柱脚的设计及其局限性目前钢结构柱脚设计通常采用埋入式柱脚和外包式柱脚两种形式。
埋入式柱脚是将钢柱埋入钢筋混凝土独立基础或基础梁或筏片式基础中的(见图1);外包式柱脚是将钢柱用钢筋混凝土外包构成的柱脚(见图2),钢柱的轴力和弯矩通过焊接于钢柱的栓钉传递给混凝土,外包混凝土的高度与埋入式柱脚的埋入深度要求相同。
图1埋入式柱脚在建筑结构中,柱脚的作用是固定柱身并将柱中的内力传递给基础。
由于埋置深度的特殊要求,一般高层建筑都设有多层地下室。
这种多层地下室柱脚基本上弯矩、剪力较小,主要以轴力为主。
如果采用常规的埋入式柱脚形式,柱脚埋入深度需要是柱子截面高度的3倍。
以柱子截面1 m×1 m箱型截面为例,柱脚埋入基础深度就要3 m,而且这种截面的柱子荷载一般较大,若再考虑柱子的冲切问题,就会出现柱脚部分基础厚度很大,达到5 m以上,使设计不尽合理。
型钢埋入式柱脚设计有哪些注意事项

型钢埋入式柱脚设计有哪些注意事项型钢埋入式柱脚设计是一种常见的建筑结构设计方法。
钢结构被广泛应用于各种建筑物,地下车库、机房等场所,型钢埋入式柱脚可以使建筑物结构更加稳固,保证建筑的安全性。
但是,在设计型钢埋入式柱脚时,需要注意一些关键点,以避免在使用过程中出现安全问题。
一、钢材规格的选择在设计型钢埋入式柱脚之前,需要确定所需的钢材的规格。
这涉及到许多因素,如建筑物的使用类型、建筑物的高度、地震等级等。
根据这些因素,工程师可以选择合适的钢材规格,以确保柱脚的稳定性和安全性。
选用的钢材规格越大,其刚度也就越大。
在设计钢筋网壳体时,一般都是为了给某些构件带来加强作用,从而避免其出现发生板裂缝的问题。
二、柱脚的埋入深度柱脚的埋入深度是极其关键的,因为它直接影响到柱脚的承载能力和稳定性。
一般情况下,建筑物的设计人员通常会根据实际情况来确定钢材的埋入深度。
在确定柱脚的埋入深度时,也应考虑地下水位、土壤松散度、土质类型等一系列因素的影响。
如果柱脚的埋入深度不够,则可能会发生柱脚塌陷或结构不稳定的问题。
三、柱脚的安装安装是柱脚设计的重中之重。
柱脚在安装时需要考虑各种因素,如支撑平整度、钢材的弯曲和损坏、电焊等。
在柱脚的安装过程中,应特别注意钢材的压弯、钢材的切割以及电焊的技术相关问题,有必要提前做好技术方案的制定和协调工作。
对于大规格的柱脚,一般需要使用重型机械来进行安装,并需要进行充分的检验和验收。
四、柱脚的质量监控柱脚的质量监控是关键的环节之一。
只有保障了柱脚的质量,才能保证钢构件的安全性。
在柱脚的质量检验过程中,需要详细地测量钢材的尺寸、硬度、物理和力学性能指标等内容。
在检测的过程中,如发现质量方面存在问题,应及时纠正。
只有经过充分的检验和验收,柱脚才能通过质量监控,达到使用的标准和要求。
综上所述,型钢埋入式柱脚的设计需要注意许多关键点。
在选择钢材规格、确定埋入深度、安装柱脚和进行质量监控等方面,都需要精心设计和仔细操作,以确保钢构件的安全性和稳定性。
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软件主要针对型钢混凝土埋入式刚性柱脚节点,计算主要遵循《钢结构连接节点设计手册》(第二版)及《钢骨混凝土结构设计规程》(YB 9082-2006)中的相关条文及规定。
《钢结构连接节点设计手册》(第二版)中埋入式柱脚相关技术内容,主要针对钢柱做埋入式柱脚节点。
设计注意事项刚性固定埋入式柱脚时直接将钢柱埋入钢筋混凝土基础或基础梁的柱脚。
其埋入办法:一是预先将钢柱脚按要求组装固定在设计标高上,然后浇灌基础或基础梁的混凝土;另一种是预先按要求浇灌基础或基础梁的混凝土,在浇灌混凝土时,按要求留出安装钢柱脚用的插入杯口,待安装好钢柱脚后,再用混凝土强度等级比基础高一级的混凝土灌实。
通常情况下,前一种方法对提高和确保钢柱脚和钢筋混凝土基础或基础梁的组合效应或整体刚度有利,所以在工程实际中多被采用。
在埋入式柱脚中,钢柱的埋入深度是影响柱脚的固定度、承载力和变形能力的重要因素,而且有时对于中柱、边柱和角柱,其埋入深度也不尽相同,这就需要选择易于进行钢筋混凝土补强的埋入深度来处理。
为防止钢柱的局部压屈和局部变形,在钢柱向钢筋混凝土基础或基础梁传递水平力处压应力最大值的附近,设置水平加劲肋是一个有效的补强措施;对箱型截面柱和圆管形截面柱处设置水平加劲肋的环形横隔板外,在箱内和管内浇灌混凝土也将获得良好的效果。
为防止基础或基础梁中混凝土早期的压坏和剪坏,应配置补强钢筋,合理地确定钢柱周边的钢筋混凝土保护层厚度及其配筋是很重要的。
在中柱、边柱和角柱中,其钢筋混凝土保护层厚度有时是不尽一致,特别在边柱和角柱的柱脚中,对没有设置基础梁的一侧,钢柱翼缘面处的钢筋混凝土保护层厚度;中柱不得小于180mm;边柱、角柱的外侧不宜小于250mm。
配置在钢柱埋入部分中的钢筋,出基础或基础梁应有的配筋外,尚应在钢柱周边增设补强垂直纵向主筋、架立筋、箍筋、顶部加强箍筋、基础梁主筋在钢柱埋入部分水平方向弯折处的加强箍筋。
在整体框架的内力分析时,对柱脚部分的刚度和刚度区域应留有一定的富裕量,刚度区域的高度应比基础或基础梁混凝土顶面高出1.2倍的钢柱截面高度。
一般构造要求在埋入式柱脚中,钢柱埋入基础或基础梁的深度,一般可在以下范围内采用。
对轻型工字形柱:对大型截面H型钢柱和箱型截面柱和圆管形截面柱:其中为钢柱的截面高度或管径。
对边柱和角柱的钢柱埋入深度,尚应符合下文中的具体要求。
埋入式柱脚钢柱脚底板的长度、宽度和厚度,通常是根据柱的轴心压力确定,同时应满足构造上的要求。
一般钢柱脚底板的厚度不宜小于钢柱的较厚板件厚度,且不宜小于20mm。
根据埋入式柱脚内力的传递特点,钢柱脚的锚栓一般仅作安装过程固定之用。
因此,锚栓的直径,通常是根据其与钢柱板件厚度和底板厚度相协调的原则来确定,一般可在20~42的范围内采用,且不宜小于20mm。
铰接柱脚,锚栓的数目常采用2个或4个,同时应与钢柱的截面形式、截面大小,以及安装要求相协调。
锚栓应设置弯钩,或锚板,或锚梁,其锚固长度不宜小于(为锚栓直径)。
柱脚底板的锚栓孔径,宜取锚栓直径加5~10mm;锚栓垫板的锚栓孔径,取锚栓直径加2mm。
垫板的厚度取与柱脚底板厚度相同。
在柱安装校正完毕后,应将锚栓垫板与底板焊牢,其焊脚尺寸不宜小于10mm;锚栓应采用双螺母紧固;为防止螺母松动,螺母与锚栓垫板宜进行点焊。
在埋设锚栓时,一般宜采用锚栓固定架,以确保锚栓位置的正确。
当轴心压力较大,有必要设置加劲肋时,加劲肋的尺寸、厚度及其与底板和钢柱板件的连接焊缝,应按相关要求确定。
加劲肋(加劲板)、锚栓支承加劲肋、锚栓支承托座加劲肋,以及锚栓支承托座顶板,与柱脚底板和柱子板件等均采用焊缝连接。
其焊缝形式和焊脚尺寸一般可按构造要求确定;当角焊缝的焊脚尺寸满足时[],可参考下表采用。
垂直设置的一般加劲肋(加劲板)的强度及其与柱板件和柱脚底板的连接、锚栓支承加劲肋或锚栓支承托座加劲肋的强度及其与柱板件和柱脚底板的连接,可近似地按下列公式计算,同时连接焊缝尚应符合前文中所示的“柱脚加劲肋等与底板和柱子板件连接的焊缝形式和焊脚尺寸参考表”中的构造要求,且加劲肋的宽度和厚度之比()不宜超过。
参数说明:为加劲肋或锚栓支承加劲肋或锚栓支承托座加劲肋的高度;为加劲肋或锚栓支承加劲肋或锚栓支承托座加劲肋的厚度;为连接角焊缝的有效厚度,对直角角焊缝等于;为角焊缝计算长度,对每条角焊缝取其实际长度减去;为角焊缝抗拉、抗压和抗剪强度设计值,按上文中表格确定;为抗剪强度设计值,根据计算点处钢板材质、厚度不同而取不同数值,按上文表格中数值采用;为作用剪力,按以下情况采用:①对一般加劲肋(加劲板),应取其承受底板下混凝土基础的分布反力按悬臂支承得到的剪力,即:参数说明:为加劲肋所承受的底板区格长度;为加劲肋所承受的底板区格宽度;②对锚栓支承加劲肋或锚栓支承托座加劲肋,应取其承受底板下混凝土基础的分布反力按悬臂支承得到的剪力和锚栓拉力所产生的剪力两者中的较大者,即:参数说明:为单侧锚栓布置数目。
焊于钢柱埋入部分的抗剪圆柱头栓钉,应按下文中具体要求确定。
但对H形截面柱强轴左右两侧的翼缘、箱形截面柱两轴的每侧、圆管形截面柱两轴的每侧(90度扇面),其圆柱头栓钉数目不宜小于8φ16;栓钉杆长度可在的范围内采用(为栓钉直径);圆柱头栓钉直径可在φ13、φ16、φ19、φ22中采用,通常采用φ16和φ19。
在钢柱向钢筋混凝土基础或基础梁传递水平力处压应力最大值的附近,应对钢柱采取以下的补强措施。
(1)对H形截面柱应在腹板的两侧成对设置水平加劲肋,水平加劲肋的厚度一般宜等于或大于钢柱翼缘的厚度,加劲肋的宽度和厚度之比()不宜超过;其连接焊缝宜根据发挥加劲肋的强度()来确定,通常加劲肋与钢柱翼缘的连接多采用对接焊缝,与腹板的连接焊缝多采用双面角焊缝,焊脚尺寸不宜小于8mm。
(2)对箱型截面柱和圆管形截面柱除在箱内和管内设置水平加劲环形隔板外,尚应在箱内和管内浇灌与基础或基础梁相同强度等级的混凝土;填充混凝土的高度,应比箱外或管外基础或基础梁混凝土顶面高出。
水平加劲环形隔板的厚度,一般宜等于或大于钢柱腹板的厚度,环形隔板的内环直径不应小于80mm;环形隔板与钢柱的连接,可采用坡口对接焊缝或单面角焊缝,焊脚尺寸不宜小于8mm。
(3)必要时,可在柱内水平加劲肋或水平加劲隔板的对应位置增设柱外水平加劲肋,并将基础梁纵向主筋与柱外水平加劲肋相互焊接。
埋入式柱脚钢柱的钢筋混凝土保护层厚度,应按以下要求确定。
(1)对在钢柱四边均设有基础梁的中柱,钢柱翼缘外侧面的钢筋混凝土保护层厚度不宜小于180mm,同时应满足补强配筋和基础梁配筋设置的要求。
(2)对边柱和角柱,在没有设置基础梁的一侧,钢柱翼缘外侧面的钢筋混凝土保护层厚度应符合下文中公式要求,且不宜小于250mm。
(3)虽是中柱,但当有的边没有设置基础梁时,可按边柱和角柱的情况来确定。
为确保埋入的钢柱和钢筋混凝土基础或基础梁的整体性,在钢柱埋入处的配筋应符合以下的要求。
(1)在埋入的钢柱四周所配置的垂直纵向主筋,应按下文具体要求确定,同时应符合最小含钢率(=0.2%)的要求,且其配筋不宜小于4φ22,并应在上端设置弯钩;垂直纵向主筋的锚固长度(钢柱脚底板底面以下部分的埋置深度)不应小于(为钢筋直径);当垂直纵向主筋的中距大于200mm时,应增设直径为φ16的垂直纵向架立筋;在埋入处的顶部应配置不少于3φ12@50的加强箍筋;一般箍筋为φ10@100。
(2)在钢柱埋入处,基础梁的主筋必须固定在钢柱和垂直纵向主筋的外侧,并在基础梁主筋水平方向的弯折扩展处,配置3φ12@50的加强箍筋。
(3)在角柱中或有必要时,在埋入的钢柱外围,有时尚应配置双层垂直纵向主筋和复合箍筋。
细部设计计算基于埋入式柱脚内力传递的复杂性,因此在进行柱脚的细部设计计算时,通常采用以下的假定。
(1)轴线压力由埋入的钢柱柱脚底板直接传给钢筋混凝土基础或基础梁;(2)弯矩的传递有两种方式:①全部弯矩由焊于埋入的钢柱翼缘上的抗剪圆柱头栓钉传给钢筋混凝土基础或基础梁;在实际工程设计中,多采用这种传递方式;②全部弯矩由埋入的钢柱的翼缘与基础或基础梁的混凝土承压力来传递;(3)柱脚顶部水平剪力由埋入的钢柱的翼缘与基础或基础梁的混凝土承压力来传递;(4)不考虑埋入的钢柱的翼缘与基础或基础梁混凝土在承压应力状态下,由于钢柱翼缘与混凝土摩擦产生的抵抗力;(5)不考虑埋入的钢柱翼缘与基础或基础梁混凝土的粘结作用;(6)在确定埋入的钢柱周边对称配置的垂直纵向主筋的面积时,不考虑由钢柱承担的弯矩。
埋入的钢柱柱脚底板长度和宽度,可按下式确定,同时应满足构造上的要求。
参数说明:为底板下混凝土的轴心抗压强度设计值;为柱的轴心压力;、为底板长度、宽度。
埋入的钢柱的柱脚底板厚度,可按下式确定,同时不应小于柱中较厚板件厚度,且不宜小于20mm。
参数说明:为根据柱脚底板下的混凝土基础反力和底板的支承条件,分别按悬臂板、三边支承板、两相邻支承板、四边支承板、周边支承板、两相对边支承板计算得到的最大弯矩,其值可按以下要求确定:①对悬臂板:——计算区格内底板下混凝土基础的最大分布反力,按上文中三种情况下对应计算可得;——底板的悬臂长度。
②对三边支承板和两邻边支承板:——计算区格内底板下混凝土基础的最大分布反力,按上文中三种情况下对应计算可得;——计算区格内,板的自由边长度;对两邻边支承板,按下文表中示意的斜边长确定;——与有关的系数,按下表采用:注:当时,按悬伸长度为的悬臂板计算。
③对四边支承板:——计算区格内底板下混凝土基础的最大分布反力,按上文中三种情况下对应计算可得(计算区格内,非整个底板的最大反力);——计算区格内,板的短边长度;——与有关的系数,按下表采用:④对圆形周边支承板:——计算区格内底板下混凝土基础的最大分布反力,按上文中三种情况下对应计算可得(计算区格内,非整个底板的最大反力);——圆形板的半径。
⑤对两对边支承板:——计算区格内底板下混凝土基础的最大分布反力,按上文中三种情况下对应计算可得(计算区格内,非整个底板的最大反力);——两相对边支承板的跨度。
为钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值,根据计算点处钢板材质、厚度不同而取不同数值,按下文表格中数值采用:埋入的钢柱与底板的连接焊缝,可近似地根据柱轴心压力的大小,按下列要求计算确定:①对无加劲肋的柱脚,当沿H形截面柱周边采用角焊缝连接时,其强度应按下列公式计算:参数说明:、为作用于柱脚处的轴心压力、水平剪力;为沿柱截面周边的角焊缝的总有效截面面积;为柱腹板处的角焊缝的有效截面面积;为正面角焊缝的强度设计值增大系数:对承受静力荷载和间接承受动力荷载的直角角焊缝,取;对直接承受动力荷载的直角角焊缝,取;对斜角角焊缝,不论承受静力荷载或动力荷载,均取。