12—.,7, :柱,。 脚
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Ⅰ 一般规定【
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12.7】.1 ? 刚:接柱脚按柱脚—位置分为外露—式、外包式、埋【入,式和插入式四种四】种柱脚?的适用范围主要与】现行行业标准高层】民用建?筑钢结构技术规程】JGJ 99的【有,关规定相《协调同?时参考?了国内相关试验【。研究以及多》。年来的工程实践【总结
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Ⅱ【。 外露式柱脚
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12.7.4 !按我国习惯柱脚【锚栓不?考,虑承受剪力特别是有!靴,梁的锚栓更不能承】受剪力但对于没有靴!梁的锚栓国》外有两种意见一种认!为可以?承,受,剪力另一种则不考虑!(见G.BALL】IOF?.M:.MAZ《。ZOLANI著【钢结构理论与设【计冶金部《建筑研究总院译19!85年12月)【另外在我国亦有资】料建议在抗震设【计中可用半经—验半理论的方法适】当考虑外露式—钢柱脚(不管有无靴!梁)受压侧锚—栓的抗剪《作用因此条文—中采用“不宜”至】于摩擦系数的取值】。现在国内外已普遍采!用0.4故列入【
1【2.7.5 柱脚!锚栓的工作环—境变化?较大露天和室内工】作的腐蚀情况不【尽相同对于容—易锈蚀?的环境锚栓应按计算!面积为基准预留适】当腐蚀量
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1—2.7.《6 本条主—要是根据工程—实践经验总》结对外露式柱—脚的设计和》构造做出了具体的】规定
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? : 非受力》锚栓宜采用Q235!B钢:制成锚栓在》混凝土?基础中的锚固长度不!宜小于直径》的2:。0倍当锚栓直径【大于40《mm时锚栓》端部宜焊锚板其【锚,固,长度不?宜小于直径》的,。12倍
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Ⅲ】 外包式柱脚
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12.7.!7 外包》。式柱脚属于钢和【。混凝:土组:合结:构内力?传递复杂《影响因素《多目前还《存在一些未充—。分明晰?的内容因《此诸如各部分的【形状、尺寸以及补】强方法等构造—要求较多
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【混凝:土外包式柱脚的钢】柱弯矩(图20)大!致上外包柱》脚顶部钢《筋位:置处最大底板处约为!零在此弯矩分—布假定下所》对应的承载机构如】图21所《示也即在外包混【凝土刚度较大—且充分?。配置:顶,部钢筋的《。条件下主要假定【外包柱脚顶》。部,开始:从钢柱向混凝—土传递内《力
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【外包式?柱脚典型的破—坏模:式(图22)有钢柱!的压力导致》顶部混凝土压坏【;外包混凝土—。剪力:引起的斜裂》缝;主筋在外包混凝!土锚固?区破坏;主筋—弯曲屈服
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— 其中前三种破坏模!式会导致承载力【急剧:下,降变形能力》较差因?此外包混凝》。土,顶,部应配置足够—的抗剪补强钢—筋通常集中配置3道!构造箍筋以防止顶部!混凝土被压碎和保证!水平剪力传递外【包式柱脚箍筋按1】0,0,mm:的间距配置以避免】。出现受剪斜裂—缝并应?保证:钢筋的锚固长度和混!凝土的外包厚度
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《 随外包柱脚!加高:外包混凝土》上,作用的剪力相应变小!但主筋锚《固力变大可》。有效提高破坏—承载力外包混凝【土高:度通常取柱宽—的2.5倍及以上
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》。综上所?述钢柱?向外包混凝土—传递内力在顶部钢筋!处实现因此》外包混凝土部分【按钢筋混凝土—悬臂梁设《计(图23)即可】
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图23 !外,包式柱脚的计算概】念图
! 外包混—凝土尺寸较》大时放大《柱脚底板宽》度柱:外侧配置锚栓可按这!。些锚栓承担》一定程度的弯矩来设!计外包式《柱脚其传《力机构如图24【所,示此时底《板下部轴力和弯矩可!分开处理简》言之轴力由底板直】接传递至基础—。对于弯?矩受拉侧纵向钢筋】和锚栓看作受—拉钢:筋,用柱脚内力中减去】锚,栓传递部分》的,弯矩
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图24 外【包,式柱脚地脚螺栓【的计:算方法?
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》 柱脚受拉时!当在弯矩较小的钢】柱中性?轴,附近追加设》置锚栓时较为简便】的设计方法》是由:锚栓承担《拉力:
! 外:。包式柱脚的》。柱底钢板可根据计算!确定:但其:厚度不宜小于—。16mm《;锚栓直径规格不宜!小,于M16且应有足】够的锚固深度
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Ⅳ 埋入!式柱脚
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:12:.7:.8 将》钢柱直接《埋入混凝土》构件(?如地下室墙、基础梁!等):中,的柱脚称为埋—。入式柱脚(图—25:);而将钢柱置【。于,混凝:土构件上《又伸出钢筋在—钢柱四周外包—一,段钢筋混《。凝土者为外包—式,柱,。脚亦称为非埋入【式柱脚这两》种,柱脚常用于》多、:高,。层钢:。结构建筑《物本条规定与现行】行业标准《高,层,民用建筑钢结构【技,术规程JGJ— 99以及钢—骨混凝土《结,构,设,计规程YB 9【082中相类—似的构造要》求相协调
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【。图25 埋入【式柱:脚
1】-加劲?肋;2?-栓钉?;3:-钢筋混凝土基【础
!。 研究表明栓【钉对于传《递弯:矩和剪力《。没有支配作用—但对于抗《拉由于栓钉受剪能传!递内力因《此对于有拔》力的柱规《定了宜?设栓钉?的要求
!12.7.9—。 柱脚边缘混凝】土的承压应力—主要依据钢柱侧【面混凝土受》压区的支承反力形成!的抗:力与钢柱《的弯距和剪力平衡便!可得出钢柱》与基础的刚性连【接的埋入深》度以及柱《脚,边缘混凝土的承【压应力小于或等于】混凝土抗压强度设计!值的:计算式
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Ⅴ 】插入式柱脚
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12.7】.10 当钢【。。柱直:接插入混凝土—杯口基础内》用,二次浇灌层》固定时?即为插入式柱脚(图!26)近年来北京】钢铁设计研究—总院和?重庆钢铁设》计研究院等单—位均对插入式钢柱脚!进行过试《。验研究并《。曾在多?项单层工业厂房工程!中使用?效,。果较好并不影响安】装调整本条规—定是参照北京—钢铁设计研》究,总院土建三室于1】。991年6月编【写,的,“钢柱杯口》式柱脚设计规定【”(:土三结?规2-91)提【出来的?同时还?参,考了有关钢管混凝】土结构设计规—程其中钢柱插入【杯口的最小深度【与我:国电:力行业标准钢-混凝!土组合结构设计规】程DL/《T 50《85-1999的插!入深度比较》接近而国家建材【局钢管混凝土结【构设计与施工规程】JC: J01-89中】对插入深度的取值】过大故未《。予采:。用另外本条规定【的数值大于预制混凝!土,柱插入?。杯口:的,深度这是合适的【
【 对双肢—柱的插入深度北京钢!铁设计研究总院原】取为(1/》3~1/2》)h:。c而混凝《土双肢柱《为(1/3》~2:/3)?hc并说明当—柱安装采用缆绳固】定时才用1/—3 hc《为安全计本条将最】小插入深度改为0】。.5hc
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!在原规范第8.4】.15?条的基础上增加了】单层、多层、高【层和单层厂房双肢】格构柱插入基础深】度的计算插》入式柱脚是指钢柱直!接,插入已浇筑好—的杯口内经校—准后用细石混—凝土浇灌至基—础顶:面使钢柱与基—础刚性连接柱脚的作!用,是将钢?柱下端的内力(轴力!、弯矩、剪力)【通过二次《。浇灌的细《石混凝土传给基础其!作用力的传递机【理,与,埋入式柱脚》基本相同钢柱下部的!弯矩:和剪力主《。要是:通过二次浇灌层细】石混凝土对钢柱翼】缘的侧向压力—所产生的弯矩来平衡!轴向力由二次浇【灌层的粘结力—和柱底反《力承受钢柱》侧面混凝土》的支:承反力形成的抵抗弯!矩和承压高度—范围内混凝土—。的抗力与钢》。柱的弯矩和》剪力平衡便可—得出保证《钢,柱与基础刚性连【接的插入深》度20世纪80年】代~90年代国内】对双肢格构柱插入】。式钢柱脚进行了【试验研究并已—。在单层工业厂房和多!高层房屋工程得到使!用效:果很好这种》柱脚构造《简单、节约钢材、】安全可靠《。
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?图26 插—入式柱脚《
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12.7】.11 柱脚【构造及杯口》基础的?。设,计规定主要》是工程设计》实践经验《的总结
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