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,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J:GJ 9《9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.BALLI!OF:.M.MAZ—ZOL?A,NI著钢结构理【论与设计《冶金部建筑研究总院!译1985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
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12.7.!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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12》.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Q?235B钢制成【锚栓:在混凝土基》础中的锚固》长度:不宜小?于直:径,的20倍当锚栓直】径大于?。40mm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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1【2.7?.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》100?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
】 : , 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《
】 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2】3 ?外包式柱《脚的计算概念图
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】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
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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?16:mm;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
!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 !90:82中?相类似的构》造要:求相协调
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图—25: 埋入式柱脚
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1—-加劲肋《;2:-栓钉;3-钢筋混!凝土基础
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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
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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
!Ⅴ 插入式柱脚
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1》。2.: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:1991《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D!L/T? 50?85-199—9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 J《0,1-: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
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《。 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)hc》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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1:2.: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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