**鋼柱外包柱腳是一種常見的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,,主要用于承受上部軸力并提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性**,。這種設(shè)計主要應(yīng)用于需要抗震設(shè)防的工程中,特別是在地震頻發(fā)的區(qū)域,,如內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市某工業(yè)廢渣綜合利用循環(huán)經(jīng)濟項目的窯尾框架。,,,,外包式柱腳的設(shè)計和施工需要考慮多種因素。根據(jù)《鋼標》12.7.7和《門規(guī)》10.2.15等規(guī)范,,雖然沒有具體的柱腳設(shè)計規(guī)定,,但在實際設(shè)計時需參考細部構(gòu)造要求。外包式柱腳在短柱頂部應(yīng)設(shè)置水平加勁肋或橫隔板,,以增強其承載能力和剛度,;而對于H型和箱型截面柱,其內(nèi)部橫隔板的寬厚比也應(yīng)符合一定要求,。這些設(shè)計原則確保了柱腳能夠有效地承受上部結(jié)構(gòu)的荷載,,同時保證結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。,,,,在實際應(yīng)用中,外包式柱腳的設(shè)計還涉及到混凝土澆注的問題,。由于鋼管內(nèi)部灌入混凝土可以有效防止柱子在水平力作用下的局部屈曲,,對于矩形鋼管柱的外包式柱腳,需要在管內(nèi)澆注混凝土,,且澆灌高度應(yīng)高于外包高度,。這一做法不僅增加了柱子的穩(wěn)定性,也為施工提供了便利,。,,,內(nèi)蒙古烏蘭察布市某窯尾框架外包式柱腳的設(shè)計和施工是一個重要的工程項目,,它不僅關(guān)系到整個項目的安全和穩(wěn)定,,也體現(xiàn)了現(xiàn)代建筑工程技術(shù)的進步。通過合理的設(shè)計和科學(xué)的施工,,可以確保工程的成功實施,,并為類似工程提供寶貴的經(jīng)驗。
鋼柱外包柱腳概述
外包式柱腳是一種常見的鋼結(jié)構(gòu)柱腳設(shè)計方法,,主要用于將鋼柱與基礎(chǔ)有效連接,,確保結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。以下是關(guān)于外包式柱腳的詳細解析:
1. 基本概念
外包式柱腳是指將鋼柱底板放置在基礎(chǔ)面上,再由基礎(chǔ)伸出鋼筋混凝土短柱將鋼柱柱腳澆筑包裹住,,形成一個整體,。這種設(shè)計方法可以有效地傳遞柱的軸力、彎矩和剪力,。
2. 受力特點
- 軸向壓力:柱的軸向壓力 由鋼柱的柱腳底板直接傳遞給鋼筋混凝土基礎(chǔ),。
- 軸向拉力:柱的軸向拉力通過柱腳底板懸出部分和錨栓傳給基礎(chǔ)。
- 彎矩:柱的彎矩由鋼柱翼緣的栓釘傳遞給包腳鋼筋混凝土短柱,,并由鋼筋混凝土短柱傳遞至基礎(chǔ),。
- 水平剪力:包腳處頂部的水平剪力由包腳混凝土和短柱箍筋共同承擔,栓釘起著重要的傳力作用,。
3. 構(gòu)造要求
- 短柱高度:
- 輕型工字鋼截面柱:
- 圓管形截面柱和箱型截面鋼柱:其中,, 為鋼柱截面的高度或管徑。
- 加勁肋和橫隔板:
- 對于 H 型截面柱,,水平加勁肋外伸寬度的寬厚比應(yīng)不大于 ,。
- 對于箱型截面柱,內(nèi)部橫隔板的寬厚比應(yīng)不大于 ,。
- 抗剪栓釘:
- 栓釘?shù)臄?shù)量和布置應(yīng)按計算要求確定,。
- H 型截面柱強軸左右兩側(cè)的翼緣,、箱型截面柱兩軸的每側(cè),、圓管形截面柱兩軸的每側(cè)(90 度扇面),其栓釘數(shù)目不宜小于 8φ16,。
- 栓釘水平和豎向中心距均不應(yīng)大于 200mm,,栓釘豎向中心距不宜小于 6d,橫向間距不宜小于 4d,,栓釘外表面至鋼柱翼緣側(cè)邊的距離不應(yīng)小于 20mm,。
- 栓釘?shù)闹睆讲粦?yīng)小于 φ16(常用 φ19),栓釘長度宜取 4~6 倍栓釘直徑,。
- 底板尺寸和厚度:
- 鋼柱腳底板的長和寬按柱的軸力根據(jù)下式計算確定:,。
- 一般鋼柱腳底板的厚度不小于鋼柱較厚板件厚度,且不小于 20mm,。
- 底板厚度應(yīng)符合下式要求:,,其中 為柱腳底板的最大彎矩。
- 錨栓:
- 錨栓的錨固深度應(yīng)不小于 25d,。
- 混凝土保護層:
- 柱腳翼緣外側(cè)混凝土保護層的厚度不應(yīng)小于 200mm,。
- 短柱的截面可為鋼柱邊長加 200mm,其配筋率應(yīng)不小于 0.2%,。
- 豎向鋼筋沿周邊的間距應(yīng)不大于 200mm,,四根角筋的直徑應(yīng)不小于 φ20,每邊中間的附加鋼筋應(yīng)不小于 φ16。
- 箍筋一般取 φ10@100,,靠近基礎(chǔ)頂面應(yīng)增設(shè)三道 φ12@50 加強箍筋,,豎向鋼筋應(yīng)錨入柱腳底板下不少于 35d。
- 柱腳一側(cè)豎向鋼筋(主筋)的截面面積 應(yīng)按下式驗算:,,其中 為作用于鋼柱柱腳底部的彎矩設(shè)計值,, 為作用于鋼柱埋入處頂部的水平剪力設(shè)計值, 為鋼柱的埋深,, 為受拉側(cè)與受壓側(cè)豎向鋼筋合力點間的距離,, 為鋼筋的抗拉強度設(shè)計值。
4. 抗震設(shè)計
- 規(guī)范要求:
- 抗震設(shè)計時,,在外包混凝土頂部箍筋處,,柱可能出現(xiàn)塑性鉸的柱腳極限受彎承載力應(yīng)大于鋼柱的全塑性受彎承載力。