钢结构刚性固定柱脚的3个方法
钢结构加固方法有哪几种

钢结构加固方法有哪几种范本一: 钢结构加固方法有哪几种正文:钢结构加固是一种常用的工程技术,用于提高建筑物的承载能力和抗震性能。
根据不同的需求和具体情况,可以采用多种钢结构加固方法。
本文将详细介绍钢结构加固的几种常见方法。
一、增加钢支撑系统钢支撑系统是一种常见的加固方法,通过增加钢支撑柱和梁的数量和密度,提高结构的刚度和稳定性。
这种方法适用于在现有建筑结构中增加钢构件的情况,可以有效提高建筑物的抗震性能。
二、增加钢筋混凝土组件在现有的钢结构基础上,可以增加钢筋混凝土组件来加强结构的承载能力。
这种方法通过在钢结构构件上加固钢筋混凝土皮层,提高结构的抗弯和抗剪能力,从而增加结构的整体强度和刚度。
三、加固节点连接结构的节点连接是抗震性能的关键部分,因此加固节点连接是一种有效的加固方法。
通过增加连接件、加强节点焊缝或胶合等方式,可以增加节点连接的刚度和强度,提高整体结构的抗震能力。
四、增加剪力墙剪力墙是一种常用的抗震构件,通过在结构的相应位置增加混凝土剪力墙,可以有效提高建筑物的抗震性能。
剪力墙的材料通常是钢筋混凝土,具有较高的刚度和稳定性。
五、加固梁柱节点梁柱节点是结构中容易发生破坏的部位,因此加固梁柱节点是提高结构抗震能力的关键。
可以通过增加节点连接的数量、加强节点连接的刚度,或使用加固材料等方式,提高梁柱节点的承载能力和变形能力。
六、增加附加质量增加附加质量是一种简单有效的加固方法,通过在结构上增加质量,可以提高结构的惯性力,从而增加结构的稳定性和抗震能力。
常用的增加附加质量的方法包括在结构上加重物、增加装修层等。
七、其他加固方法除了上述几种常见的加固方法外,还有一些其他的加固方法,如加固螺栓连接、加固焊缝、加固支座等。
这些方法根据具体的结构和加固需求,选择合适的加固措施。
以上是钢结构加固的几种常见方法,每种方法都有其适用范围和工程要求,选择合适的加固方法需要综合考虑多个因素。
在实际工程中,应根据具体情况进行工程设计和施工。
钢结构的“刚接”和“铰接”

钢结构中,梁与柱的连接通常采用3种形式,柔性连接(也称铰接)、半刚性连接和刚性连接。
在工程实践中,如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度刚性连接应不会产生明显的连接夹角变形,即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5%。
半刚性连接则介于二者之间。
梁柱的半刚性连接可以采用在梁端焊上端板,用高强螺栓连接,或是用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓。
其设计要求如下:(1)端板连接在端板连接节点中力的传递可将梁端弯矩简化为一对力偶,拉力经受受拉翼缘传递。
受拉螺栓对受拉翼缘对称布置。
压力可以通过端板或柱翼缘承压传递,压力区螺栓可少量设置,并和受拉螺栓一起传递剪力。
(2)上下角钢连接用上下角钢连接的节点中,受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下,不仅竖肢变形,水平肢也变形。
因此,角钢连接的刚度比端板者稍低。
连接性质的划分应由下列三项指标来表征:抗弯刚度,转动刚度,延性(转动能力)。
抗弯承载力是连接强度的主要项目,此外还有抗剪强度。
刚性连接从理论上来说,承受弯矩和剪力的能力应该不低于梁的承载能力,亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。
地震区的框架应该要求更高,体现“强连接-弱构件”的原则。
对于柔性连接则只要求其抗剪能力。
半刚性连接介于刚性和柔性连接之间,必须具有一定的抗弯能力。
连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现,它不是常量,转动刚度对框架变形和承载力都有影响。
对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。
为此,应考察连接的初始刚度或标准荷载作用下的割线刚度。
刚性连接的刚度,理论上需要达到无限大,但实际上只要达到一定的限值就可以看作是刚性连接,问题在于如何从数量上做出界定。
转动能力属于延性指标,塑性设计的框架要求塑性铰部位有一定转动能力,以便后续的内力重分布能够出现。
1.刚性连接这种构造假定梁柱连接有足够的刚性,梁柱间无相对转动,连接能承受弯矩。
铰支连接这种构造假定结构承受重力荷载时,主梁和柱之间只传递垂直剪力,不传递弯矩。
钢结构柱脚锚栓施工方案

钢结构柱脚锚栓施工方案1. 引言钢结构柱脚锚栓是一种重要的连接元素,用于固定钢柱与地基或其他结构上。
其施工方案的设计与执行对于钢结构的稳定性和安全性至关重要。
本文将介绍一种钢结构柱脚锚栓的施工方案,包括材料准备、施工步骤和质量控制。
2. 材料准备在进行钢结构柱脚锚栓施工前,需要准备以下材料和工具:•钢结构柱脚锚栓•混凝土•预埋件模板•锚栓固定剂•打螺丝工具•砂浆桶和搅拌工具•测量工具(如水平仪、测距仪等)3. 施工步骤3.1 钢结构柱脚锚栓的定位与标定在施工前,需要根据设计图纸确定钢结构柱脚锚栓的位置。
使用测量工具测定柱脚锚栓的中心线、间距和垂直度。
根据测量结果,在地基或混凝土基座上标定出钢结构柱脚锚栓的位置。
3.2 预埋件模板的安装在钢结构柱脚锚栓位置标定后,将预埋件模板按照设计要求安装在混凝土基座或地基上。
确保预埋件模板的位置准确,并使用水平仪进行调整。
在安装过程中,需要注意预埋件模板的固定,防止其移动和倾斜。
3.3 混凝土灌注在预埋件模板安装完成后,进行混凝土的灌注。
将预先准备的混凝土倒入模板中,确保混凝土充满模板并压实。
在灌注混凝土后,使用搅拌工具搅拌混凝土,以去除气泡和空隙。
3.4 锚栓的安装与固定在混凝土凝固之前,立即进行钢结构柱脚锚栓的安装和固定。
首先,在钢结构柱脚锚栓上涂抹适当的锚栓固定剂。
然后,将锚栓插入预埋件孔中,并使用打螺丝工具将锚栓拧紧。
3.5 混凝土的养护在锚栓安装完成后,需对混凝土进行养护。
根据混凝土材料的特性,进行适当的养护措施,如喷水养护、覆盖养护等。
养护时间根据混凝土的硬化速度确定,通常需要保持充足的湿度和稳定的环境温度。
4. 质量控制在钢结构柱脚锚栓施工过程中,需要进行质量控制以确保施工质量,并满足设计要求。
以下几个方面需要重点注意:•钢结构柱脚锚栓的尺寸和几何形状应符合设计要求。
•预埋件模板的安装位置和水平度应准确。
•混凝土的配比和浇筑要符合相关标准,并进行适当的坍落度检测。
柱子固定的技巧

柱子固定的技巧
柱子固定的技巧有很多种,以下是一些常用的技巧:
1. 基础扎牢:确保柱子底部有牢固的基础,可以使用混凝土浇筑或使用地脚螺栓将柱子固定在地面上。
2. 金属固定夹:使用金属固定夹将柱子与其他结构物(如墙壁、梁等)连接起来,以增加整体稳定性。
3. 锚杆或支撑杆:在柱子顶部或中间加装锚杆或支撑杆,通过与地面或其他结构物连接来增加柱子的稳定性。
4. 横向支撑:在柱子周围增加横向支撑框架或钢筋,以增加柱子的整体稳定性。
5. 锚固向上:通过在柱子底部和顶部设置锚固装置,使柱子能够通过牢固地锚入地基或其他固定物来增加稳定性。
6. 加固配件:使用加固配件,如角铁、螺栓、螺母等,将柱子与其他结构物连接起来,以增加整体的稳定性。
7. 悬挂装置:对于较长或较高的柱子,可以使用悬挂装置将柱子吊起一段距离,以减少地面震动对柱子的影响。
无论采取哪种固定技巧,都应根据具体情况考虑柱子的高度、材料、使用环境等因素,并遵循相关的建筑规范和安全标准。
如果你需要从事与柱子固定相关的工作,请咨询专业人士或工程师以获得更详细的建议。
【免费下载】钢结构柱脚刚接与铰接的区别

刚性连接与铰性连接钢结构中,梁与柱的连接通常采用3种形式,柔性连接(也称铰接)、半刚性连接和刚性连接。
在工程实践中,如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度,刚性连接应不会产生明显的连接夹角变形,即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5%。
半刚性连接则介于二者之间。
梁柱的半刚性连接可以采用在梁端焊上端板,用高强螺栓连接,或是用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓。
其设计要求如下:(1)端板连接在端板连接节点中力的传递可将梁端弯矩简化为一对力偶,拉力经受受拉翼缘传递。
受拉螺栓对受拉翼缘对称布置。
压力可以通过端板或柱翼缘承压传递,压力区螺栓可少量设置,并和受拉螺栓一起传递剪力。
(2)上下角钢连接用上下角钢连接的节点中,受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下,不仅竖肢变形,水平肢也变形。
因此,角钢连接的刚度比端板者稍低。
连接性质的划分应由下列三项指标来表征:抗弯刚度,转动刚度,延性(转动能力)。
&&& 抗弯承载力是连接强度的主要项目,此外还有抗剪强度。
刚性连接从理论上来说,承受弯矩和剪力的能力应该不低于梁的承载能力,亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。
地震区的框架应该要求更高,体现“强连接-弱构件”的原则。
对于柔性连接则只要求其抗剪能力。
半刚性连接介于刚性和柔性连接之间,必须具有一定的抗弯能力。
&& 连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现,它不是常量,转动刚度对框架变形和承载力都有影响。
对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。
为此,应考察连接的初始刚度或标准荷载作用下的割线刚度。
刚性连接的刚度,理论上需要达到无限大,但实际上只要达到一定的限值就可以看作是刚性连接,问题在于如何从数量上做出界定。
&&& 转动能力属于延性指标,塑性设计的框架要求塑性铰部位有一定转动能力,以便后续的内力重分布能够出现。
&&& 1.刚性连接这种构造假定梁柱连接有足够的刚性,梁柱间无相对转动,连接能承受弯矩。
柱脚做法及变刚度调平

柱脚做法及变刚度调平一、柱脚一般有哪几种类型,柱脚设计时应符合哪些要求?钢支承结构与基础的连接应牢固可靠。
其柱脚可采用能保证传递柱身承载力的埋入式、插入式或外包式柱脚。
6、7 度时,也可采用外露式刚接柱脚。
柱脚设计应符合下列要求:1. 采用埋入式、插入式柱脚时,钢柱的埋入深度不得小于单肢截面高度(或外径)的3 倍;2. 采用外包式柱脚时,实腹H 形截面柱的钢筋混凝土外包高度不宜小于2.5 倍的钢柱截面高度,箱型截面柱或圆管截面柱的钢筋混凝土外包高度不宜小于3.0 倍的钢柱截面高度或圆管截面直径;3. 当采用外露式柱脚时,柱脚锚栓不得用来承受在地震作用下产生的柱底水平剪力,柱底剪力应由钢底板与基础间的摩擦力或设置抗剪键承担。
柱脚直埋锚栓应设置弯勾(或以锚板代替弯勾),其埋置深度不应小于式(16.3.5)的要求,且当采用Q235 钢材时,其埋置深度不得小于20D;当采用Q345 钢材时,不得小于25D。
二、变刚调平设计原则总体思路,以往做过的工程中有哪些采用过变刚调平设计?建筑桩基技术规范P221根据上部结构布局、荷载和地质特征,考虑相互作用效应,采取增强与弱化结合,减沉增沉结合,整体平整,实现差异沉降最小化,基础内力最小化和资源消耗最小化。
1. 根据建筑物体型、结构、荷载和地质条件,选择桩基、复合桩基、刚性桩复合地基,合理布局,调整桩土支承刚度,使之与荷载相匹配。
2. 为减小各区位应力场的相互重叠堆核心区有效刚度的削弱,桩土支承体布局宜做到竖向错位或水平向拉开距离。
3. 考虑桩土的相互作用效应,支承刚度的调整宜采用强化指数进行控制。
核心区强化指数宜为1.05~1.30,外框区弱化指数宜为0.95~0.85。
4. 对于主裙连体建筑,应按增强主体,弱化裙房的原则进行设计。
5. 桩基的桩选型和桩端持力层的确定,应有利于应用后注浆技术,应确保单桩承载力有较大的调整空间。
基桩宜集中布置于柱墙下,以降低承台内力,最大限度发挥承台底地基土分担荷载的作用,减小柱下桩基与核心筒桩基的相互作用。
钢柱一次性定位、焊接、安装、固定施工工法(2)
钢柱一次性定位、焊接、安装、固定施工工法钢柱一次性定位、焊接、安装、固定施工工法一、前言钢柱一次性定位、焊接、安装、固定施工工法是一种高效、快速、精确的施工方法,旨在解决传统施工过程中需要多次移动和调整柱子位置的问题,提高施工效率和质量。
二、工法特点1. 一次性定位:通过精确计算和预先准备好的固定设备,可保证钢柱在施工过程中仅需进行一次精确定位,减少移动的次数和调整的时间,提高施工效率。
2. 焊接安装:采用现场焊接的方式将柱脚焊接到预埋钢板上,使柱子与地基紧密连接,提高钢柱的稳定性和承载能力,保证结构的安全性。
3. 固定施工:通过使用膨胀螺栓、化学锚栓等固定材料将钢柱固定在地基上,确保钢柱的稳定性和可靠性。
三、适应范围该施工工法适用于钢结构建筑、桥梁、大型设备支撑等项目,尤其适用于多柱体建筑、大空间建筑和高层建筑等需要大量柱子且柱子位置精确的工程。
四、工艺原理钢柱一次性定位、焊接、安装、固定施工工法的原理基于以下几点:1. 精确计算和设计:通过对工程的结构计算和分析,确定柱子的位置和尺寸,保证柱子在施工过程中的准确定位和焊接。
2. 预先准备好的固定设备:在施工前,预先准备好精确的定位设备,通过将定位设备与柱子连接,实现柱子在施工过程中的稳定固定。
3. 现场焊接:在施工现场,采用现场焊接的方式将柱脚焊接到预埋钢板上,确保焊接质量和连接稳定性。
4. 固定施工:通过膨胀螺栓、化学锚栓等固定材料,将钢柱固定在地基上,保证钢柱的稳定性和可靠性。
五、施工工艺1. 确定柱子位置:根据设计要求,确定柱子的位置和尺寸,标定柱子的固定点。
2. 安装定位设备:将预先准备好的定位设备与柱子连接,确保柱子在施工过程中的稳定定位。
3. 现场焊接:将柱脚与预埋钢板进行焊接,保证焊接质量和连接稳定性。
4. 固定施工:使用膨胀螺栓、化学锚栓等固定材料,将钢柱固定在地基上,确保钢柱的稳定性和可靠性。
六、劳动组织根据施工工艺,施工队需要有熟练的焊工和技术工人,以确保焊接质量和定位精度。
柱加固方法
柱加固方法
柱加固方法是指对建筑结构中的柱子进行强化处理,以增强其承载能力和抗震能力。
一般来说,柱加固方法主要包括以下几种:
1. 包裹法:将钢筋网或碳纤维布包裹在柱子外面,形成一个新的加固层,增加柱子的承载能力和抗震能力。
2. 混凝土灌注法:在既有的柱子外面灌注新的混凝土,形成一个新的加固层。
3. 钢板剪力加固法:在柱子的两侧安装钢板,在柱子上施加弯曲力和剪力,增加柱子的抗震能力。
4. 碳纤维加固法:使用碳纤维布或板材覆盖在柱子表面或内部,增加柱子的强度和刚度。
5. 外加预应力法:在柱子外面加装预应力钢筋,通过对钢筋施加预应力力矩,增加柱子的承载能力和抗震能力。
以上就是几种常见的柱加固方法,根据实际情况和需要选择合适的加固方法,可以有效提高建筑结构的安全性和抗震能力。
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刚接与铰接
刚接与铰接钢结构中,梁与柱的连接通常采用3种形式,柔性连接(也称铰接)、半刚性连接和刚性连接。
在工程实践中,如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度,刚性连接应不会产生明显的连接夹角变形,即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5%。
半刚性连接则介于二者之间。
梁柱的半刚性连接可以采用在梁端焊上端板,用高强螺栓连接,或是用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓。
其设计要求如下:(1)端板连接在端板连接节点中力的传递可将梁端弯矩简化为一对力偶,拉力经受受拉翼缘传递。
受拉螺栓对受拉翼缘对称布置。
压力可以通过端板或柱翼缘承压传递,压力区螺栓可少量设置,并和受拉螺栓一起传递剪力。
(2)上下角钢连接用上下角钢连接的节点中,受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下,不仅竖肢变形,水平肢也变形。
因此,角钢连接的刚度比端板者稍低。
连接性质的划分应由下列三项指标来表征:抗弯刚度,转动刚度,延性(转动能力)。
抗弯承载力是连接强度的主要项目,此外还有抗剪强度。
刚性连接从理论上来说,承受弯矩和剪力的能力应该不低于梁的承载能力,亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。
地震区的框架应该要求更高,体现“强连接-弱构件”的原则。
对于柔性连接则只要求其抗剪能力。
半刚性连接介于刚性和柔性连接之间,必须具有一定的抗弯能力。
连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现,它不是常量,转动刚度对框架变形和承载力都有影响。
对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。
为此,应考察连接的初始刚度或标准荷载作用下的割线刚度。
刚性连接的刚度,理论上需要达到无限大,但实际上只要达到一定的限值就可以看作是刚性连接,问题在于如何从数量上做出界定。
转动能力属于延性指标,塑性设计的框架要求塑性铰部位有一定转动能力,以便后续的内力重分布能够出现。
1、刚性连接这种构造假定梁柱连接有足够的刚性,梁柱间无相对转动,连接能承受弯矩。
铰支连接这种构造假定结构承受重力荷载时,主梁和柱之间只传递垂直剪力,不传递弯矩。
钢结构施工中的支撑与固定工艺
钢结构施工中的支撑与固定工艺钢结构施工在建筑领域中占据着重要地位,它具有轻、强、刚、美的特点,广泛应用于各类建筑物的搭建。
在钢结构施工过程中,支撑与固定工艺是保证结构稳定性和安全性的重要环节。
本文将介绍钢结构施工中的支撑与固定工艺方法和技术。
一、支撑工艺1. 基础支撑在钢结构施工前,需要对基础进行支撑工艺的处理。
首先,对基础进行检查,确保基础的承重能力和稳定性。
然后,根据建筑设计和施工要求,在基础周围布置支撑体系,以保证基础在施工过程中不发生位移或破坏。
2. 垂直支撑垂直支撑是钢结构施工中的常见工艺,用于支撑立柱和梁柱连接处。
垂直支撑通常采用钢管杆件,通过与结构连接件的固定,形成稳定的支撑体系。
垂直支撑的数量和位置应根据结构的要求和施工进度进行合理安排。
3. 水平支撑水平支撑用于支撑梁、梁柱和大体积构件的施工。
它主要采用钢管架或螺栓固定的横梁形式。
水平支撑的设置应根据结构的几何特点和施工顺序来确定,确保施工过程中构件的稳定性和安全性。
二、固定工艺1. 螺栓连接螺栓连接是常用的固定工艺,适用于结构连接处的固定。
在钢结构施工中,通常使用高强度螺栓进行连接。
在固定螺栓时,应注意螺栓的紧固力度和数量,以确保连接处的稳定性和刚性。
2. 焊接固定焊接固定是通过焊接工艺将构件连接在一起,形成牢固的固定。
在钢结构的施工中,常用的焊接方法有电弧焊和气保焊。
在进行焊接固定时,需要严格控制焊接工艺和质量,确保焊接点的强度和可靠性。
3. 紧固件固定紧固件是施工中常用的一种固定工艺,适用于钢结构中的连接和固定。
紧固件包括螺母、螺栓、垫圈等,通过对紧固件的正确安装和固定,可以确保结构的牢固性和稳定性。
三、工艺应用案例1. 钢结构柱支撑工艺在钢结构柱的支撑过程中,通常采用斜撑支撑工艺。
首先,在柱子两侧设置斜撑,通过与地面的固定,实现柱子的支撑。
然后根据柱子高度和结构要求,适当增加垂直支撑,以增强柱子的稳定性。
2. 钢结构梁固定工艺在钢结构梁的固定过程中,通常采用螺栓连接和焊接固定相结合的方式。
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钢结构刚性固定柱脚的3个方法
一、钢柱柱脚形式的分类
(1)刚性固定柱脚:1)埋入式柱脚;2)外包式柱脚;3)插入式柱脚。
(2)铰接柱脚:外露式柱脚。
二、埋入式柱脚
1、基本概念
埋入式柱脚是指将钢柱底端直接埋入混凝土基础筏板、地基梁或地下室墙体内的一种刚性连接的柱脚。
其特点是埋入相对自身绝对刚性的基础中而形成刚性固定柱脚节点。
这种柱脚构造可靠,常用于高层钢结构框架柱的柱脚。
2、埋入式柱脚的受力特点
(1)柱的轴向压力N,由钢柱的柱脚底板直接传递给钢筋混凝土基础;柱的轴向拉力,则是通过柱脚底板悬出部分将其上部混凝土的反向压力传递给基础,或经由锚栓(底脚螺栓)直接传给基础。
(2)柱的弯矩M有2种传递方式:1)均由H形钢柱翼缘上的抗剪圆柱头焊钉传递给基础,在实际工程设计中大多采用该方法;2)依靠钢筋混凝土对钢柱翼缘的侧向承压力所产生的抵抗拒来传递给基础。
(3)柱脚顶部的水平剪力V由钢柱翼缘与基础混凝土侧向承压力来传递。
(4)钢柱翼缘与基础混凝土在侧向承压应力状态下,由于钢柱翼缘与混凝土摩擦而产生的抵抗力,设计时不考虑。
(5)钢柱翼缘与基础混凝土之间的粘结作用设计时不考虑。
(6)在确定埋入钢柱周边对称配置的垂直纵向钢筋面积时,不考虑由钢柱承担的弯矩。
3、埋入式柱脚一般构造要求及部分细部设计计算
(1)埋入式柱脚的钢柱埋入基础的深度一般可以在以下范围内采用(h c为钢柱截面的高度或管径):1)轻型工字钢截面柱:H=(2.0~2.5)h c;2)圆管形截面柱和箱形截面钢柱:H=(2.5~3.0)h c。
(2)埋入式柱脚,在钢柱埋入部分的顶部,应设置水平加劲肋或横隔板;对H形截面柱,其水平加劲肋外伸宽度的宽厚比应不大于9(235/f ay)?,对于箱型截面柱,其内部横隔板的宽厚比应不大于30(235/f ay)?。
(3)埋入式柱脚在钢柱的埋入部分,应设置圆柱头抗剪栓钉,栓钉的数量和布置,应按计算要求确定。
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°扇面),其栓钉数目不宜小于8Φ16,栓钉水平和竖向中心距均不应大于200mm,栓钉竖向中心距不宜小于6d,横向间距不宜小于4d,栓钉外表面至钢柱翼缘侧边的距离不应小于20mm;栓钉的直径不应小于Φ16(常用Φ19),栓钉长度宜取4~6倍栓钉直径。
(4)埋入式柱脚钢柱脚底板的长和宽,按柱的轴力根据下式计算确定,同时应满足构造要求;N/(L×B) ≦f c (N为柱轴力,f c为混凝土轴心抗压强度设计值);一般钢柱脚底板的厚度不小于钢柱较厚板件厚度,且不小于20mm,同时应符合下式要求:t≥(6M max/f)?(M max为根据钢柱脚底板与基础间的压应力和钢柱脚底板的支承条件所确定的柱脚底板的最大弯矩)。
(5)钢柱脚底板当需要锚栓固定时,锚栓的锚固深度应不小于25d;锚栓一般仅作安装固定之用。
(6)钢柱脚埋入部分的外围混凝土内应配置竖向钢筋以形成暗柱,暗柱截面可为钢柱边长加300mm,其配筋率应不小于0.2%,竖向钢筋沿周边的间距应不大于200mm,四根角筋的直径应不小于Φ20,每边中间的附加钢筋应不小于Φ16,
箍筋一般取Φ10@100,靠近基础顶面应增设3道Φ12@50加强箍筋,竖向钢筋应锚入柱脚底板下不少于35d。
三、外包式柱脚
1、基本概念
所谓外包式柱脚是指将钢柱底板放置基础面上,再由基础伸出钢筋混凝土短柱将钢柱柱脚浇筑包裹住成为一个整体。
2、外包式柱脚的受力特点
(1)柱的轴向压力N,由钢柱的柱脚底板直接传递给钢筋混凝土基础;柱的轴向拉力,则是通过柱脚底板悬出部分和锚栓传给基础。
(2)柱的弯矩由钢柱翼缘的栓钉传递给包脚钢筋混凝土短柱,并由钢筋混凝土短柱传递至基础。
因此,在外包式柱脚中栓钉起着重要的传力作用。
同时,短柱配筋由弯矩的大小决定,但是在计算短柱垂直纵向主筋的配置时,不考虑钢柱承担的内力。
(3)包脚处顶部的水平剪力由包脚混凝土和短柱箍筋共同承担。
栓钉起着重要的传力作用。
3、外包式柱脚一般构造要求及部分细部设计计算
(1)钢柱柱脚外包混凝土短柱的高度一般可以在以下范围内采用(h c为钢柱截面的高度或管径):1)轻型工字钢截面柱:H=(2.0~2.5)h c;2)圆管形截面柱和箱形截面钢柱:H=(2.5~3.0)h c。
(2)外包式柱脚钢柱在短柱的顶部,同样应设置水平加劲肋或横隔板;对H形截面柱,其水平加劲肋外伸宽度的宽厚比应不大于9(235/f ay)?,对于箱型截面柱,其内部横隔板的宽厚比应不大于30(235/f ay)?。
(3)外包式柱脚钢柱在混凝土短柱部分,应设置圆柱头抗剪栓钉,栓钉的数量和布置,应按计算要求确定。
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°扇面),其栓钉数目不宜小于8Φ16,栓钉水平和竖向中心距均不应大于200mm,栓钉竖向中心距不宜小于6d,横向间距不宜小于4d,栓钉外表面至钢柱翼缘侧边的距离不应小于20mm;栓钉的直径不应小于Φ16(常用Φ19),栓钉长度宜取4~6倍栓钉直径。
(4)外包式柱脚钢柱脚底板的长和宽,按柱的轴力根据下式计算确定,同时应满足构造要求;N/(L×B)≦f c (N为柱轴力,f c为混凝土轴心抗压强度设计值);一般钢柱脚底板的厚度不小于钢柱较厚板件厚度,且不小于20mm,同时应符合下式要求:t≥(6M max/f)?。
(5)钢柱脚底板固定锚栓一般仅作安装固定之用,锚栓的锚固深度应不小于25d。
(6)外包式钢柱脚翼缘外侧混凝土保护层的厚度不应小于200mm,短柱的截面可为钢柱边长加200mm,其配筋率应不小于0.2%,竖向钢筋沿周边的间距应不大于200mm,4根角筋的直径应不小于Φ20,每边中间的附加钢筋应不小于Φ16,箍筋一般取Φ10@100,靠近基础顶面应增设3道Φ12@50加强箍筋,竖向钢筋应锚入柱脚底板下不少于35d。
四、插入式柱脚
1、基本概念
所谓插入式柱脚是指将钢柱脚插入混凝土杯口基础内,采用二次浇筑微膨胀细石混凝土固定,其具有构造简单,节约钢材,安全可靠,施工方便等优点。
插入式柱脚一般仅用于单层钢结构工业厂房,不适合高层建筑钢结构。
2、插入式柱脚的受力特点
其受力特点同外包式柱脚,仅是施工顺序有别。
3、插入式柱脚一般构造要求及部分细部设计计算
除其混凝土杯口构造有别外,其他基本和外包式柱脚相似。
4、高杯口基础短柱构造
高杯口基础短柱的纵向钢筋,除满足计算要求外,还应满足下列构造要求。
(1)短柱四角纵向钢筋的直径不宜小于20mm,并延伸至基础底板的钢筋网上。
大吨位起重机的双肢柱短柱四角纵向钢筋的直径不宜小于25mm。
(2)短柱长边的纵向钢筋,当长边尺寸小于1000mm时,其钢筋直径不应小于12mm,间矩不应大于200mm,当长边尺寸不小于1000mm时,其钢筋直径不应小于16mm,间距不应大于200mm,且每隔1m左右伸下1根并作150mm的直钩支承在基础底部的钢筋网上,其余钢筋锚固至基础底板顶面下l a处。
(3)短柱短边每隔200mm应配置直径不小于16mm的纵向钢筋,且每边的配筋率不少于0.05%短柱的截面面积。
(4)短柱中的箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于150mm;当抗震设防烈度为8度和9度时,箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于100mm;在靠近短柱顶面处应增设3道加强箍3Φ10@50。
(5)短柱顶面焊接钢筋网:当短柱长边尺寸不大于1000mm时,其钢筋直径不应小于12mm;当短柱长边尺寸大于1000mm、小于1500mm时,其钢筋直径不应小于14mm;当短柱长边尺寸大于1500mm、小于2000mm时,其钢筋直径不应小于16mm。
(6)对H形截面钢柱,其插入深度一般可在(2.0~2.5)倍柱截面高范围内采用。
实腹式钢柱采用插入式柱脚的埋入深度,不得小于钢柱截面高度的2倍;同时应满足规范要求。
(7)高杯口基础的杯壁厚度t按规范取值。
(8)钢柱(包括双肢钢柱)与高杯口基础的连接,应符合规范中插入深度的规定。
杯壁厚度符合规定且符合下列条件时,杯壁和短柱配筋,可按构造要求进行设计:1)起重机起重量不大于75t,轨顶标高小于或等于14m,基本风压小于0.5KPa的工业厂房,且基础短柱的高度不大于5m;2)起重机起重量大于75t,基本风压大于0.5KPa。
(9)当不符合构造配筋条件的要求时,钢筋混凝土短柱应按计算要求配筋,其受力侧纵筋单边配筋率应不小于0.2%,箍筋应沿短柱全长加密为@100,箍筋直径不小于Φ8(7度以上抗震设防不小于Φ10)。