今天给各位分享钢结构抗震节点的知识,其中也会对钢结构抗震等级划分进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!,本文目录一览:,1、,钢结构的节点有哪些类型?梁的支座有哪些形式?,2、,钢结构抗震在哪本规范可以找到相关条款?,3、,多层钢结构厂房的抗震构造措施有哪述?,4、,钢结构房屋抗震设计怎么计算?
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本文目录一览:
- 1、钢结构的节点有哪些类型?梁的支座有哪些形式?柱脚有哪些形式?
- 2、钢结构抗震在哪本规范可以找到相关条款?
- 3、多层钢结构厂房的抗震构造措施有哪述?
- 4、钢结构房屋抗震设计怎么计算?
- 5、钢结构柱脚的抗震设计要点分析建筑工程论文
钢结构的节点有哪些类型?梁的支座有哪些形式?柱脚有哪些形式?
钢结构的节点有刚性节点、铰接节点、半刚性节点等三种常用类型。支座有固定支座、铰接支座、弹性支座、滑移支座等类型。柱脚有埋入式、外包式、外露式等常用类型。
钢柱是通过地脚螺栓受力,因为大多数的施工二次浇注根本就不合格,起不到什么作用,也就起了个包裹的作用,防止地脚螺栓受环境的影响锈蚀。如果施工合格的话,应该也参与受力,但主要还是通过地脚螺栓来受力。
特点
1、材料强度高,自身重量轻
钢材强度较高,弹性模量也高。与混凝土和木材相比,其密度与屈服强度的比值相对较低,因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小,自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。
2、钢材韧性,塑性好,材质均匀,结构可靠性高
适于承受冲击和动力荷载,具有良好的抗震性能。钢材内部组织结构均匀,近于各向同性匀质体。钢结构的实际工作性能比较符合计算理论。所以钢结构可靠性高。
以上内容参考:百度百科-钢结构
钢结构抗震在哪本规范可以找到相关条款?
1、《GB 50017-2003 钢结构设计规范》钢结构抗震节点,这是钢结构规范钢结构抗震节点,总则第三条中由“在地震区钢结构抗震节点的建筑物和构筑物,尚应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011、《中国地震动参数区划图》GB 18306 和《构筑物抗震设计规范》GB 50191 的规定”。
2、《GB50011-2010建筑抗震设计规范 》 ,第八章,第九章,有相关内容。是建筑抗震专门规范。
【建筑抗震设计规范·多层和高层钢结构房屋·计算要点】
8.2.1 钢结构应按本节规定调整地震作用效应,其层间变形应符合本规范第5.5节的有关规定钢结构抗震节点;构件截面和连接的抗震验算时,凡本章未作规定者,应符合现行有关结构设计规范的要求,但其非抗震的构件、连接的承载力设计值应除以本规范规定的承载力抗震调整系数。
8.2.2 钢结构在多遇地震下的阻尼比,对不超过12层的钢结构可采用0.035,地超过12层的钢结构可采用0.02;在罕遇地震下的分析,阻尼比可采用0.05。
8.2.3 钢结构在地震作用下的内力和变形分析,应符合下列规定:
1 钢结构应按本规范第3.6.3条规定计入重力二阶效应。对框架梁,可不按柱轴线处的内力而按梁端内力设计。对工字形截面柱,宜计入梁柱节点域剪切变形对结构侧移的影响;中心支撑框架和不超过12层的钢结构,其层间位移计算可不计入梁柱节点域剪切变形的影响。
2 钢框架-支撑结构的斜杆可按端部铰接杆计算;框架部分按计算得到的地震剪以调整系数,达到不小于结构底部总地震剪力的25%和框架部分地震剪力最大值1.8倍二者的较小者。
3 中心支撑框架的斜杆轴线偏离梁柱轴线交点不超过支撑杆件的宽度时,仍可按中心支撑框架分析,但应计及由此产生的附加弯矩;人字形和V形支撑组合的内力设计值应乘以增大系数,其值可采用1.5。
4 偏心支撑框架构件内力设计值,应按下列要求调整:
1) 支撑斜杆的轴力设计值,应取与支撑相连接的消能梁段达到受剪承载力时支撑斜杆轴力与增大系数的乘积,其值在8度及以下时不应小于1.4,9度时不应小于1.5。
2) 位于消能梁段同一跨的框架梁内力设计值,应取消能梁段达到受剪承载力时框架梁内力一增大系数的乘积,其值在8度及以下时不应小于1.5,9度时不应小于1.6。
3) 框架柱的内力设计值,应取消能梁段达到受剪承载力时柱内力与增大系数的乘积,其值在8度及以下时不应小于1.5,9度时不应小于1.6。
5 内藏钢支撑钢筋混凝土墙板和带竖缝钢筋混凝土墙板应按有关规定计算,带竖缝钢筋混凝土墙板可仅承受水平荷载产生的剪力,不承受竖向荷载产生的压力。
6 钢结构转换层下的钢框架柱,地震内力应乘以增大系数,其值可采用1.5。
8.2.4 钢框架梁的上翼缘采用抗剪连接件与组合楼板连接时,可不验算地震作用下的整体稳定。
8.2.5 钢框架构件及节点的抗震承载力验算,应符合下列规定:
1 节点左右梁端和上下柱端的全塑性承载力应符合式(8.2.5-1)要求。当柱所在楼层的受剪承载力比上一层的受剪承载力高出25%,或柱轴向力设计值与柱全截面面积和钢材抗拉强度设计值乘积的比值不超过0.4,或作为轴心受压构件在2倍地震力下稳定性得到保证时,可不按该式验算。
[gongshi]`∑W_(pc)(f_(yc)-N/A_c)≥η∑W_(pb)f_(yb)`[/gongshi][bianhao](8.2.5-1)[/bianhao]
式中`W_(pc)、W_(pb)`——分别为柱和梁的塑性截面模量;
N——柱轴向压力设计值;
`A_c`——柱截面面积;
`f_(yc)、f_(yb)`——分别为柱和梁的钢材屈服强度;
η——强柱系数,超过6层的钢框架,6度IV类场地和7度时可取1.0,8度时可取1.0,8度时可取1.05,9度时可取1.5。
2 节点域的屈服承载力应符合下式要求:
[gongshi]`ψ(M_(pb1)+M_(pb2))//V_p≤(4//3)f_v`[/gongshi][bianhao](8.2.5-2)[/bianhao]
工字形截面柱
[gongshi]`V_p=h_bh_ct_w`[/gongshi][bianhao](8.2.5-3)[/bianhao]
箱形截面柱
[gongshi]`V_p=1.8h_bh_ct_w`[/gongshi][bianhao](8.2.5-4)[/bianhao]
3 工字形截面柱和箱形截面柱的节点域应按下列公式验算:
[gongshi]`t_w≥(h_b+h_c)//90`[/gongshi][bianhao](8.2.5-5)[/bianhao]
[gongshi]`(M_(b1)+M_(b2))//V_p≤(4//3)f_v/γRE`[/gongshi][bianhao](8.2.5-6)[/bianhao]
式中`M_(b1)、M_(b2)`——分别为节点域两侧梁的全塑性受弯承载力;
`V_p`——节点域的体积;
`f_v`——钢材的抗剪强度设计值;
ψ——折减系数,6度IV类场地和7度时可取0.6,8、9度时可取0.7;
`h_b、h_c`——分别为梁腹板高度和柱腹板高度;
`t_w`——柱在节点域的腹板厚度;
`M_(b1)、M_(b2)`——分别为节点域两侧梁的弯矩设计值;
γRE——节点域承载力抗震调整系数,取0.85。
注:当柱节点域腹板厚度不小于梁、柱截面高度之和的1/70时,可不验算节点域的稳定性。
8.2.6 中心支撑框架构件的抗震承载力验算,应符合下列规定:
1 支撑斜杆的受压承载力应按下式验算:
[gongshi]`N/(φA_(br))≤ψf/γRE`[/gongshi][bianhao](8.2.6-1)[/bianhao]
[gongshi]`ψ=1//(1+0.35λ_n)`[/gongshi][bianhao](8.2.6-2)[/bianhao]
[gongshi]`λ_n=(λ//π)sqrt(f_(ay)//E)`[/gongshi][bianhao](8.2.6-3)[/bianhao]
式中N——支撑斜杆的轴向力设计值;
`A_(br)`——支撑斜杆的截面面积;
φ——轴心受压构件的稳定系数;
ψ——受循环荷载时的强度降低系数;
`λ_n`——支撑斜杆的正则化长细比;
E——支撑斜杆材料的弹性模量;
`f_(ay)`——钢材屈服强度;
`γ_(RE)`——支撑承载力抗震调整系数。
2 人字支撑和V形支撑的横梁在支撑连接处应保持连续,该横梁应承受支撑斜杆传来的内力,并应按不计入支撑支点作用的简支梁验算重力荷载和受压支撑屈曲后产生不平衡力作用下的承载力。
注:顶层和塔屋的梁可不执行本款规定。
8.2.7 偏心支撑框架构件的抗震承载力验算,应符合下列规定:
1 偏心支撑框架消能梁段的受剪承载力应按下列公式验算:
当N≤0.15Af时
[gongshi]`V≤φ_ι^V//γRE`[/gongshi][bianhao](8.2.7-1)[/bianhao]
`V_ι=0.58A_wf_(ay) 或 V_ι=2M_(ιp)//a`,取较小值
`A_w=(h-2t_f)t_w`
`M_(ιp)=W_pf`
当N>0.15Af时
[gongshi]`V≤φ_(ιc)^v//γRE` [/gongshi][bianhao](8.2.7-2)[/bianhao]
`V_(ιc)=0.58A_wf_(ay)sqrt(1-[N/(Af)^2])`
或 `V_ι=2.4M_(ιp)[1-N//(Af)]/a`,取较小值
式中φ——系数,可取0.9;
V、N——分别为消能梁段的剪力设计值和轴力设计值;
`V_ι、V_(ιc)`——分别为消能梁段的受剪承载力和计入轴力影响的受剪承载力;
`M_(ιp)`——消能梁段的全塑性受弯承载力;
`a、h、t_w、t_f`——分别为消能梁段的长度、截面高度、腹板厚度和翼缘厚度;
`A、A_w`——分别为消能梁段的截面面积和腹板截面面积;
`W_p`——消能梁段的塑性截面模量;
`f、f_(ay)`——分别为消能梁段钢材的抗拉强度设计值和屈服强度;
γRE——消能梁段承载力抗震调整系数,取0.85。
注:消能梁段指偏心支撑框架中斜杆与梁交点和柱之间的区段或同一跨内相邻两个斜杆与梁交点之间的区段,地震时消能梁段屈服而使其余区段仍处于弹性受力状态。
2 支撑斜杆与消能梁段连接的承载力不得不于支撑的承载力。若支撑需抵抗弯矩,支撑与梁的连接应按抗压弯连接设计。
8.2.8 钢结构构件连接应按地震组合内力进行弹性设计,并应进行极限承载力验算:
1 梁与柱连接弹性设计时,梁上下翼缘的端截面应满足连接的弹性设计要求,梁腹板应计入剪力和弯矩。梁与柱连接的极限受弯、受剪承载力,应符合下列要求:
[gongshi]`M_u≥1.2M_p`[/gongshi][bianhao] (8.2.8-1)[/bianhao]
[gongshi]`V_u≥1.3(2M_p/ι_n)且V_u≥0.58h_wt_wf_(ay)`[/gongshi][bianhao] (8.2.8-2)[/bianhao]
式中`M_u`——梁上下翼缘全熔透坡口焊缝的极限受弯承载力;
`V_u`——梁腹板连接的极限受剪承载力;垂直于角焊缝受剪时,可提高1.22倍;
`M_p`——梁(梁贯通时为柱)的全塑性受弯承载力;
`ι_n`——梁的净跨(梁贯通时取该楼层信的净高);
`h_w、t_w`——梁腹板的高度和厚度;
`f_(ay)`——钢材屈服强度。
2 支撑与框架的连接及支撑拼接的极限承载力,应符合下式要求:
[gongshi]`N_(ubr)≥1.2A_nf_(ay)`[/gongshi][bianhao](8.2.8-3)[/bianhao]
式中`N_(ubr)`——螺旋连接和节点板连接在支撑轴线方向的极限承载力;
`A_n`——支撑的截面净面积;
`f_(ay)`——支撑钢材的屈服强度。
3 梁、柱构件拼接的弹性设计时,腹板应计入弯矩,且受剪承载力不应小于构件截面受剪承载力的50%;拼接的极限承载力,应符合下列要求:
[gongshi]`V_u≥0.58h_wt_wf_(ay)` [/gongshi][bianhao] (8.2.8-4)[/bianhao]
无轴向力时
[gongshi]`M_u≥1.2M_p` [/gongshi][bianhao](8.2.8-5)[/bianhao]
有轴向力时
[gongshi]`M_u≥1.2M_(pc)` [/gongshi][bianhao](8.2.8-6)[/bianhao]
式中`M_u、V_u`——分别为构件拼接的极限受弯、受剪承载力;
`M_(pc)`——构件有轴向力时的全截面弯承载力;
`h_w、t_w`——拼接构件截面腹板的高度和厚度;
`f_(ay)`——被拼接构件的钢材屈服强度。
拼接采用螺栓连接时,尚应符合下列要求:
翼缘
[gongshi]`nN_(cu)^b≥1.2A_ff_(ay)` [/gongshi][bianhao](8.2.8-7)[/bianhao]
且[gongshi]`nN_(vu)^b≥1.2A_ff_(ay)` [/gongshi][bianhao](8.2.8-7)[/bianhao]
腹板
[gongshi]`N_(cu)^b≥sqrt((V_u//n)^2+(N_M^b)^2)` [/gongshi][bianhao](8.2.8-8)[/bianhao]
且[gongshi]`Nbvu≥sqrt((V_u/n)^2+(N_M^b)^2)` [/gongshi][bianhao](8.2.8-8)[/bianhao]
式中`N_(cu)^b、N_(vu)^b`——一个螺栓的极限受剪承载力和对应的板件极限承压力;
`A_f`——翼缘的有效截面面积;
`N_M^b`——腹板拼接中弯矩引起的一个螺栓的最大剪力;
n——翼缘拼接或腹板拼接一侧的螺栓数。
4 梁、柱构件有轴力时的全截面受弯承载力,应按下列公式计算:
工字形截面(绕强轴)和箱形截面
当`N/N_y≤0.13时
[gongshi]`M_(pc)=M_p`[/gongshi][bianhao](8.2.8-9)[/bianhao]
当`N/N_y>0.13时
[gongshi]`M_(pc)=1.15(1-N/N_y)M_p`[/gongshi][bianhao](8.2.8-10)[/bianhao]
工字形截面(绕弱轴)
当`N/N_y≤A_w/A时
[gongshi]`M_(pc)=M_p`[/gongshi][bianhao] (8.2.8-11)[/bianhao]
当`N/N_y>A_w/A`时
`M_(pc)={1-[(N-A_wf_(ay))//(N_y-A_wf_(ay))]^2}M_p` (8.2.8-12)
式中`N_y`——构件轴向屈服承载力,取`N_y=A_nf_(ayo)`
5 焊缝的极限承载力应按下列公式计算:
对接焊缝受拉
[gongshi]`N_u=A_f^wf_u` [/gongshi][bianhao] (8.2.8-13)[/bianhao]
角焊缝受剪
[gongshi]`V_u=0.58A_f^wf_u` [/gongshi][bianhao](8.2.8-14)[/bianhao]
式中`A_f^w`——焊缝的有效受力面积;
`f_u`——构件母材的抗拉强度最小值。
6 高强度螺栓连接的极限受剪承载力,应取下列二式计算的较小者:
[gongshi]`N_(vu)^b=0.58n_fA_e^bf_u^b` [/gongshi][bianhao] (8.2.8-15)[/bianhao]
[gongshi]`N_(cu)^b=d∑tf_(cu)^b` [/gongshi][bianhao](8.2.8-16)[/bianhao]
式中`N_(vu)^b、N_(cu)^b`——分别为一个高强度螺栓的极限受剪承载力和对应的板件极限承压力;
`n_f`——螺全连接的剪切面数量;
`A_e^b`——螺栓螺纹处有效截面面积;
`f_u^b`——螺栓钢材的抗拉强度最小值;
d——螺栓杆直径;
∑t——同一受力方向的钢板厚度之和;
`f_(cu)^b`——螺栓连接板的极限承压强度,取`1.5f_u`。
多层钢结构厂房的抗震构造措施有哪述?
多层钢结构房屋钢结构抗震节点的抗震构造措施:
1、框架柱、支撑的长细比与构件的板件宽厚比。
2、厂房楼层的水平支撑。水平支撑的作用主要是传递水平地震作用和风荷载钢结构抗震节点,控制柱的计算长度和保证结构构件安装时的稳定。当各榀框架水平刚度相差较大、竖向支撑又不规则时,应按要求设置楼层水平支撑,其构造宜符合下列规定:
1、水平支撑可设在次梁地步,但支撑杆端部应同时连接于楼层纵,横梁的腹板和梁的下翼缘。
2、楼层水平支撑的布置应与竖向支撑位置相协调。
3、楼层轴线上的梁可作为水平支撑系统的弦杆,斜杆与弦杆夹角宜在30度到60度之间。
4、在柱网区格内次梁承受较大的设备荷载时,应增设刚性系杆,将设备重力的地震作用传到水平支撑弦杆(轴线上的梁)或节点上。
钢结构房屋抗震设计怎么计算?
钢结构房屋抗震设计怎么计算,完整的建筑结构抗震设计包括三个方面的内容与要求:
1.概念设计 在总体上把握抗震设计的主要原则,弥补由于地震作用及结构地震反应的复杂性而造成抗震计算不准确的不足
2.抗震计算 为建筑抗震设计提供定量保证
3.构造措施 为保证抗震概念与抗震计算的有效提供保障
上述三个方面的内容是一个不可割裂的整体,忽略任何一部分,都可能使抗震设计失效
一、计算模型
确定多高层钢结构抗震计算模型时,应注意: 1. 进行多高层钢结构地震作用下的内力与位移分析时,一般可假定楼板在自身平面内为绝对刚性。对整体性较差、开孔面积大、有较长的外伸段的楼板,宜采用楼板平面内的实际刚度进行计算 2. 进行多高层钢结构多遇地震作用下的反应分析时,可考虑现浇混凝土楼板与钢梁的共同作用。在设计中应保证楼板与钢梁间有可靠的连接措施,此时楼板可作为梁翼缘的一部分计算梁的弹性截面特性。进行多高层钢结构罕遇地震反应分析时,考虑到此时楼板与梁的连接可能遭到破坏,则不应考虑楼板与梁的共同工作 3. 多高层钢结构的抗震计算可采用:平面抗侧力结构的空间协同计算模型 结构布置规则、质量及刚度沿高度分布均匀、不计扭转效应可采用平面结构计算模型 结构平面或立面不规则、体型复杂,无法划分平面抗侧力单元的结构以及筒体结构应采用空间结构计算模型 4. 多高层钢结构在地震作用下的内力与位移计算,应考虑梁柱的弯曲变形和剪切变形,尚应考虑柱的轴向变形 一般可不考虑梁的轴向变形,但当梁同时作为腰桁架或桁架的弦杆时,则应考虑轴力的影响5. 柱间支撑两端应为刚性连接,但可按两端铰接计算。偏心支撑中的耗能梁段应取为单独单元 6. 应计入梁柱节点域剪切变形(如图)对多高层建筑钢结构位移的影响。
可将梁柱节点域当作一个单独的单元进行结构分析,也可按下列规定作近似计算: 1)箱形截面柱框架 可将节点域当作刚域,刚域的尺寸取节点域尺寸的一半 2)工字形截面柱框架 可不考虑节点域,梁柱长度按轴线间距离确定
二、阻尼比取值
多高层钢结构的阻尼比较小,按反应谱法计算时的取值: 1.多遇地震下的地震作用 高层钢结构的阻尼比可取为0.02;多层(不超过12层)钢结构的阻尼比可取为0.035 2.罕遇地震下的地震作用 考虑结构进入弹塑性,多高层钢结构的阻尼比均可取为0.05
三、计算有关要求
进行多高层钢结构抗震计算时,应注意满足下列设计要求: 1、进行多遇地震下抗震设计时,框架-支撑(剪力墙板)结构体系中总框架任意楼层所承担的地震剪力,不得小于结构底部总剪力的25% 2、在水平地震作用下,如果楼层侧移满足下式,则应考虑P–△效应
此时该楼层的位移和所有构件的内力均应乘以下式放大系数α
3. 验算在多遇地震作用下整体基础(筏形基础或箱形基础)对地基的作用时,可采用底部剪力法计算作用于地基的倾覆力矩,但宜取0.8的折减系数 4. 当在多遇地震作用下进行构件承载力验算时,托柱梁及承托钢筋混凝土抗震墙的钢框架柱的内力应乘以不小于1.5的增大系数。
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钢结构柱脚的抗震设计要点分析建筑工程论文
摘要:柱脚是钢结构中上部主体结构与基础连接的重要节点,文章对铜结构的埋入式和外包式柱脚的抗震设计进行分析。
关键词:钢结构柱脚;埋入式;外包式
1.通常钢结构的柱脚形式有外包式柱脚,埋入式柱脚及外露式柱脚3种
外包式柱脚指将钢柱脚外面用钢筋混凝土包住的柱脚,埋入式柱脚是把钢柱固定在混凝土的基础梁上柱脚,而外露式柱脚是在混凝土基础表面固定钢柱的柱脚,其也是最常用的钢结构柱脚。钢结构柱脚,反力特别大,因此设计规划时一般采用固定柱脚。在此类情况下,采用外露式柱脚不仅会导致底板既大又厚,消耗大量钢材,更重要的是难以确保柱脚被完全固定。外包式柱脚和埋入式柱脚钢结构固定式柱脚的很好的选择,通常抗震设计也用这两类柱脚。
2.埋入式柱脚抗震设计
埋入式柱脚的特点,是将钢柱以一定深度埋置在混凝土基础梁中,埋人部分的钢柱表面虽然焊有栓钉,但根据研究,在这种形式的柱脚中栓钉的作用不大,内力的`传递主要依靠混凝土对钢柱翼缘的承压力,柱的轴向压力可由柱脚底板传给混凝土,柱的轴向拉力可由柱脚底板伸出部分对混凝土的承压作用传给混凝土,或由锚栓传给基础。埋入式柱脚的支配因素是埋入深度。试验表明,对于轻型工字形柱,埋深与柱截面高度之比不得小于2,对于大截面的宽翼缘H形柱和箱形柱,埋深与截面高度之比不得小3,且同时应满足下式要求:
d=(6M/bf*fc)0.5
d-柱脚埋深;M-柱脚全截面屈服时的极限弯矩;bf-柱在受弯方向截面翼缘的宽度;fc-基础混凝土轴心受压强度设计值。
2.1柱脚轴向压力由柱脚底板直接传给基础,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010验算柱脚底板下混凝土的局部承压,承压面积为底板面积。
2.2埋入式柱脚应验算在轴力和弯矩作用下基础混凝土的侧向抗弯极限承载力,埋入式柱脚的极限受弯承载力不应小于钢柱全塑性抗弯承载力;与极限受弯承载力对应的剪力不应大于钢柱的全塑性抗剪承载力。
埋入式柱脚的计算,可按以下假设进行:钢柱的轴心压力N是由埋入的钢柱底板直接传递到钢筋混凝土基础上;柱脚处的弯矩M由埋入钢柱的翼缘与混凝土基础的承压力来传递给基础,或者由埋入部分钢柱上的抗剪焊钉来传递;柱脚的剪力v由埋入钢柱的翼缘和基础混凝土的承压力来传递。
2.3采用钢管柱时埋入式柱脚的构造要求,截面宽厚比或径厚比较大(≥33)的箱形柱和钢管柱,其埋入部分应采取措施防止在混凝土侧压力下被压坏。常用方法是填充混凝土,填充高度应稍高于混凝土基础上表面;或在基础上端附近设置内隔板或外隔板。隔板的厚度应按计算确定,外隔板的外伸长度不应小于柱边长(或管径)1/10。对于有抗拔要求的埋入式柱脚,可在埋入部分设置栓钉。
2.4钢柱边(角)柱柱脚埋入混凝土基础部分的上、下部位均需布置u形钢筋加强。当边(角)柱混凝土保护层厚度较小时,可能出现冲切破坏,可用下列方法之一补强:
设置栓钉。根据过去的研究,栓钉对于传递弯矩和剪力没有什么支配作用,但对于抗拉,由于栓钉受剪,能传递内力。
锚栓。因柱子的弯矩和剪力是靠混凝土的承压力传递的,当埋深较深时,在锚栓中几乎不引起内力,但柱受拉时,锚栓对传递内力起支配作用。在埋深较浅的柱脚中,加大埋深,提高底板和锚栓的刚度,可对锚栓传力起积极作用。
3.外包式柱脚抗震设计
外包式柱脚的特点,是钢柱底板与外包混凝土底部齐平,外包混凝土配有主筋和箍筋,顶部箍筋要集中配置,钢柱的外包部分要设置栓钉,钢柱翼缘外侧的混凝土保护层厚度一般不应小于150mm,外包式柱脚的内力分布进行设计。当钢柱与基础铰接时,柱脚弯矩完全由外包钢筋混凝土承受,柱的剪力也由外包混凝土承担。至于柱的轴力,一般认为,轴力可由钢柱底板直接传给基础,轴向拉力可通过底板的伸出边缘和锚栓传给基础。
外包式柱脚设计应注意的主要问题是:(1)当外包层高度较低时,外包层和柱面间很容易出现粘结破坏,为了确保刚度和承载力,外包层应达到柱截面的2.5倍以上,其厚度应符合有效截面要求。(2)若主筋的粘结力和锚固长度不够,主筋在屈服前会拔出,使承载力降低。为此,主筋顶部一定要设弯钩,下端也应设弯钩并确保锚固长度不小于25d。(3)如果箍筋太少,外包层就会出现斜裂缝,箍筋至少要满足通常钢筋混凝土柱的设计要求,其直径和间距应符合规范规定。为了防止出现承压裂缝,使剪力能从主筋顺畅地传给钢筋混凝土,除了通常的箍筋外,柱顶密集配置几道箍筋十分重要。(4)抗震设计时,在柱脚达到最大受弯承载力之前,不应出现剪切裂缝。(5)采用箱形柱或圆管柱时,若壁板或管壁局部变形,承压力会集中出现在局部。为了防止局部变形,柱壁板宽厚比和径厚比应符合《钢结构设计规范》GB50017-2003关于塑性设计规定,也可在柱脚部分在钢管内浇灌注混凝土。
埋入式柱脚和外包式柱脚的混凝土保护层厚度均不小于180mm,钢柱埋人部分和外包部分均宜在柱翼缘上设置圆头焊钉,其直径不得小于16mm,其水平向和竖向的中心距离不得大于200mm。
4.结语
外包式和埋人式柱脚在抗震设计中已经被广泛应用,文章从受力等多方面对其具体设计进行了初步探讨,希望能为相关设计提供参考。
关于钢结构抗震节点和钢结构抗震等级划分的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。