刚性固定的外部柱脚的设计注意事项
(1)刚性固定缠脚柱脚是指钢柱脚按一定要求用钢筋混凝土包裹而成。包裹柱脚的设定位置要么在地板或地面之上,要么在地板或地面上。下面,应根据具体情况确定。
(2)外缠柱脚缠脚钢筋混凝土部分设计时应注意:
1)首先是弯曲屈服,其次是剪切屈服。其极限抗弯承载力应大于钢柱的全塑性弯矩;
2)当基础梁形成胶团时,尚未达到其极限承载力;
3)包脚钢筋混凝土部分的垂直纵向主筋必须有足够的锚固长度,顶部必须安装弯钩。
(3)包裹柱脚钢筋混凝土基础的高度、截面尺寸和箍筋配置(特别是顶部钢筋箍筋)对柱脚的内力传递和恢复力特性起着重要作用。因此,在设计中,混凝土脚应有足够的高度和足够的保护层厚度钢结构设计计算与实例,并适当配置钢筋箍筋钢结构设计计算与实例,其详细尺寸仍应满足结构要求。
下面是计算箱形柱的封装柱底的示例:
1、设计依据
本项目按照以下规范、程序和设计手册进行设计:
1、《钢结构设计标准》(GB50017-2017)
2、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
3、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年版)
4、《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-2015)
5、《钢结构连接节点设计手册》(第三版)李兴荣、魏才昂、秦斌主编
6、童根树《钢结构设计方法》
7、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015年版)
2. 计算软件信息
本工程计算软件为钢结构软件PKPM-STSV5
计算书中未标注单位的数据均以毫米为单位。
3. 计算结果列表
4. 节点基本信息
节点数=1;
列数=1;断面尺寸:箱体500X500x16x16;材质:Q345;
柱脚混凝土等级:C20;柱脚底板钢号:Q345;外罩高度:1.50m;
立柱底板尺寸:B×H×T=740×740×20;
锚固件钢号:Q235;锚栓直径D=24;锚垫尺寸:B×T=70×14;
法兰侧地脚螺栓数量:2个;腹板侧地脚螺栓数量:2个;
立柱与底板采用对接焊缝连接;
螺栓直径:16;螺栓长度:65;法兰侧螺栓:26个;腹板侧螺栓:39个;
垂直承重杆强度等级:HRB(F)400;箍筋强度等级:HRB(F)335;保护层厚度:180;
实配钢筋(外包柱脚已根据极限承载力进行调整):
法兰边缘单侧受力钢筋:10φ32;翼缘单边立筋:无;
腹板边缘单侧受力钢筋:10φ32;腹板边缘单侧立筋:无;
顶部附加箍筋:3φ12@50;普通箍筋:φ10@100;
五、计算结果 1、柱底混凝土局部受压计算
计算内力控制组合数:1个(非抗震组合);
内力设计值:
钢柱部分承受的轴向力为:
如何确定面积:
楼板承压面积:
局部压应力:
柱底混凝土局部承压计算符合要求!
2、检查螺栓的抗剪承载能力
注:高钢规定已取消,结果仅供参考;
计算内力控制组合数:1个(非抗震组合);
内力设计值:
螺栓直径:16;螺栓长度:65;腹板侧螺栓数量:39;
单个螺栓的抗剪承载力:
单个螺栓承受的剪力为:
螺栓的剪切承载力满足要求!
3、柱脚钢筋检查
(1)翼缘侧筋计算:
计算钢筋对应的内力组合数:1(非抗震组合);
内力设计值:
在高度方向上绘制珠子质心间距:
计算钢筋如下:
结构加固为:
(3)实际钢筋(外柱脚已根据极限承载力进行调整):
法兰边缘单侧受力钢筋:10φ32;翼缘单边立筋:无;
腹板边缘单侧受力钢筋:10φ32;腹板边缘单侧立筋:无;
顶部附加箍筋:3φ12@50;普通箍筋:φ10@100;
4 包裹混凝土抗剪承载力计算
(1) x方向抗剪承载力计算:
对应控制内力组合数:1个(非抗震组合);
内力设计值:
剪切能力:
包裹混凝土的抗剪承载力满足要求!
(2) y方向抗剪承载力计算:
对应控制内力组合数:1个(非抗震组合);
内力设计值:
剪切能力:
包裹混凝土的抗剪承载力满足要求!
5 柱脚极限承载力计算结果
连接系数:
柱脚最大轴向力与轴向屈服承载力之比:
箱柱:
柱截面绕x轴的全塑性弯曲能力:
挑选
柱脚连接绕x轴的极限弯曲承载力:
柱的底部被处理为铰链:
所以
柱截面绕y轴的全塑性弯曲能力:
挑选
柱脚连接绕y轴的极限弯曲承载力:
柱的底部被处理为铰链:
所以
最后,感谢您的阅读。希望这篇文章能让您对【刚性固定外柱脚的设计】有更深入的了解。如果您喜欢,请点击阅读并关注我们,获取更多精彩内容。