型钢埋入式柱脚(刚性固定)
型钢混凝土柱埋入式柱脚埋深计算
型钢混凝土柱埋入式柱脚埋深计算型钢柱埋入式柱脚埋深计算计算依据:《钢骨混凝土结构技术规程》YB9082-2006 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010 计算参数:基础混凝土强度:c f =23.12/N mm型钢参数:b =400mm; w t =35mm ; f t =30mm; h =1000mm, ss A =1125752mm ,ssy f =2952/N mm ,ss W =167863cm ;s γ=1.0;根据计算模型:型钢柱最大柱底内力为:N =65100KN, x M =375KN m ?0.5x1.0x0.8x23.1x1600x1600/1000b N ==23654.4KN 0c ss ssy ss N f A ==295x112575=33209.6KN 0c rc c c N f A ==23.1x(1600x1600-112575)=56535.5KN 由6.3.3.1条可得钢骨承担的轴力:0ss ss b cy c u bN N N N N N -==-651002365433209.633209.656535.523654-?=+-20825.8KN 钢骨承担的弯矩:y ss s ss ssy M W f γ==1.0x16786x295=4951.8KN m ?;m=1.3 001m ss cy ss sscy y ss c N M M N ?? ?=-?=2252.2KN m ?由7.4.3条可得:钢骨承担的剪力:2/cy ss ssc n V M H ==2x2252.2/4.0=1126KN34se w f b t d =+=3x35+4x40=265mm 取柱脚箍筋为:12@100φ四肢则有:min ,3,sv yv b c cse A f f f f b s ??=min ={28.3,69.3,6.14}=6.142/N mm ssc s se b V h b f ==692mm当钢骨所需埋深:ss c B se B V h b f =因此,当埋深大于1673mm 时,基础底板和地脚螺丝根据构造要求设置即可。
型钢埋入式柱脚(刚性固定)
软件主要针对型钢混凝土埋入式刚性柱脚节点,计算主要遵循《钢结构连接节点设计手册》(第二版)及《钢骨混凝土结构设计规程》(YB 9082-2006)中的相关条文及规定。
《钢结构连接节点设计手册》(第二版)中埋入式柱脚相关技术内容,主要针对钢柱做埋入式柱脚节点。
设计注意事项刚性固定埋入式柱脚时直接将钢柱埋入钢筋混凝土基础或基础梁的柱脚。
其埋入办法:一是预先将钢柱脚按要求组装固定在设计标高上,然后浇灌基础或基础梁的混凝土;另一种是预先按要求浇灌基础或基础梁的混凝土,在浇灌混凝土时,按要求留出安装钢柱脚用的插入杯口,待安装好钢柱脚后,再用混凝土强度等级比基础高一级的混凝土灌实。
通常情况下,前一种方法对提高和确保钢柱脚和钢筋混凝土基础或基础梁的组合效应或整体刚度有利,所以在工程实际中多被采用。
在埋入式柱脚中,钢柱的埋入深度是影响柱脚的固定度、承载力和变形能力的重要因素,而且有时对于中柱、边柱和角柱,其埋入深度也不尽相同,这就需要选择易于进行钢筋混凝土补强的埋入深度来处理。
为防止钢柱的局部压屈和局部变形,在钢柱向钢筋混凝土基础或基础梁传递水平力处压应力最大值的附近,设置水平加劲肋是一个有效的补强措施;对箱型截面柱和圆管形截面柱处设置水平加劲肋的环形横隔板外,在箱内和管内浇灌混凝土也将获得良好的效果。
为防止基础或基础梁中混凝土早期的压坏和剪坏,应配置补强钢筋,合理地确定钢柱周边的钢筋混凝土保护层厚度及其配筋是很重要的。
在中柱、边柱和角柱中,其钢筋混凝土保护层厚度有时是不尽一致,特别在边柱和角柱的柱脚中,对没有设置基础梁的一侧,钢柱翼缘面处的钢筋混凝土保护层厚度;中柱不得小于180mm;边柱、角柱的外侧不宜小于250mm。
配置在钢柱埋入部分中的钢筋,出基础或基础梁应有的配筋外,尚应在钢柱周边增设补强垂直纵向主筋、架立筋、箍筋、顶部加强箍筋、基础梁主筋在钢柱埋入部分水平方向弯折处的加强箍筋。
在整体框架的内力分析时,对柱脚部分的刚度和刚度区域应留有一定的富裕量,刚度区域的高度应比基础或基础梁混凝土顶面高出1.2倍的钢柱截面高度。
埋入式柱脚设计
埋入式柱脚设计本工程设计柱与柱脚的连接板、锚栓均采用q345钢,柱脚采用刚性埋入式柱脚,采用c30混凝土fc=14.3n/mm2,ft=1.43n/mm2,箍筋和纵筋均采用hrb400钢筋(fy=360n/mm2)。
柱埋入深度都为900mm,混凝土保护层厚度为200mm。
()抗震作用下最不利的一组内力:m=-209.973kn⋅mn=-1440.320knv=55.53kn(1)底板设计选取l=428+50⨯2=528mm,b=407+20⨯2=447mm。
底板以下混凝土承载力验算n1440320σc===6.1n/mm2 lb528⨯447柱截面自由宽度b2=193.5mm,腹板高a2=358mm,底板悬臂长度a1=50mm查《钢结构节点设计手册》表8-4,得系数α=0.0682m1=α1σca2=0.068⨯6.1⨯3582=53162n⋅mm11m2=σca12=⨯6.1⨯502=7625n⋅mm22t≥==35.7mm,同时不应小于柱较厚板件的厚度且不宜小于30mm,因此底板厚选为36mm。
柱与底板连接:柱翼缘采用完全焊透坡口对接焊缝,腹板采用双面角焊缝连接hf=8mm(无引弧板)。
lw=428-2⨯35-2⨯24-2⨯8=294mm 焊缝应力:σn=σmn1440320==45.31n/mm22af+aew2⨯407⨯35+2⨯0.7⨯8⨯294m209.973⨯106==wf⎛132⎫⨯407⨯35+407⨯35⨯196.5⎪⎝12=74.82n/mm2.5v55.53⨯103τv===16.86n/mm2aew2⨯0.7⨯8⨯294翼缘焊缝承受的最大压应力σmax=σn+σm=120.13n/mm2 ⎛σnσw=β腹板焊缝最大应力⎝f2⎫45.31⎫⎪+τv2=⎛+16.862=40.78n/mm2⎪⎪⎝1.22⎭⎭2≤ffw=200n/mm2满足要求。
(2)锚栓设计锚栓起安装固定底板的作用。
密集布筋区埋入式型钢柱脚施工工法(2)
密集布筋区埋入式型钢柱脚施工工法密集布筋区埋入式型钢柱脚施工工法一、前言密集布筋区埋入式型钢柱脚施工工法是一种用于钢结构建筑中柱脚连接的施工方法,通过固定型钢柱脚和混凝土基础的紧密结合,提高了柱脚的承载能力和稳定性。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析,并附上一个实际工程实例。
二、工法特点1. 提高承载能力:密集布筋区埋入式型钢柱脚施工工法在柱脚连接处采用密集布设钢筋,增加了柱脚与混凝土基础的粘结力,从而提高了柱脚的承载能力和抗震性能。
2. 提高施工速度:该工法采用工厂预制型钢柱脚,减少了现场焊接工序,大大提高了施工速度。
3. 降低施工难度:工地焊接过程较复杂的过程被封存在型钢中,不需要现场焊接,降低了施工难度。
4. 提高质量控制:预制型钢柱脚的质量可以得到更好的控制,从而提高了柱脚连接的质量和可靠性。
三、适应范围密集布筋区埋入式型钢柱脚施工工法适用于中小型钢结构建筑物,尤其适用于多层和高层建筑项目。
该工法可用于不同类型和规模的工程,如住宅、商业建筑、工厂、仓库等。
四、工艺原理密集布筋区埋入式型钢柱脚施工工法的工艺原理是通过钢筋密集布设和混凝土浇筑,形成柱脚与基础的紧密结合。
具体工艺包括基础准备、型钢柱脚安装、钢筋布设、柱脚固定和混凝土浇筑等步骤。
该工法的理论依据是通过密集布设钢筋,增加柱脚与混凝土基础的粘结力,提高柱脚的承载能力和稳定性。
五、施工工艺该工法的施工工艺包括基础准备、型钢柱脚安装、钢筋布设、柱脚固定和混凝土浇筑等阶段。
具体步骤包括基础定位、基础开挖、型钢柱脚安装、预埋钢筋布设、柱脚固定和混凝土浇筑。
六、劳动组织施工过程需要进行合理的劳动组织,包括人员配备、任务划分和施工进度的控制。
具体包括工程经理、技术员、作业人员等职责划分和合理的工作流程安排。
七、机具设备施工过程需要使用适当的机具设备,包括挖掘机、吊机、型钢安装设备、钢筋加工设备、混凝土搅拌站等。
型钢埋入式柱脚设计注意事项
型钢埋入式柱脚设计注意事项能抵抗弯矩作用的柱脚称为刚接柱脚,相反不能抵抗弯矩作用的柱脚称为铰接柱脚。
刚接与铰接的区别在于是否能传递弯矩,如果锚栓在翼缘的外侧,就是刚接,而且一般不少于4个,如果在翼缘内侧,就是铰接,一般为2个或4个。
这2种柱脚很明显的区别就是对侧移控制,如果结构对侧移控制较严,则采用刚接柱脚。
设计注意事项1、刚性固定埋入式柱脚是直接将钢柱埋入钢筋混凝土基础或基础梁的柱脚。
埋入办法一是预先将钢柱脚按要求组装固定在设计标高上,然后浇筑基础或基础梁的混凝土;另一种是预先按要求浇筑基础或基础梁的混凝土,在浇筑混凝土时,按要求留出安装钢柱脚用的插入杯口,待安装好钢柱脚后,再用混凝土强度等级比基础高一级的混凝土灌实。
通常情况下,前一种方法对提高和确保钢柱脚和钢筋混凝土基础或基础梁的组合效应或整体刚度有利,所以在工程实际中多被采用。
2、在埋入式柱脚中,钢柱的埋入深度是影响柱脚的固定度、承载力和变形能力的重要因素,而且有时对中柱、边柱和角柱,其埋入深度也不相同,这就需要选择易于进行钢筋混凝土补强的埋入深度来处理。
3、为防止钢柱的局部压屈和局部变形,在钢柱向钢筋混凝土基础或基础梁传递水平力处压应力最大值的附近,设置水平加劲肋是一个有效的补强措施;对箱形截面柱和圆管形截面柱处设置水平加劲肋的环形横隔板外,在箱内和管内浇筑混凝土也将获得良好的效果。
4、为防止基础或基础梁中混凝土早期的压坏和剪坏,应配置补强钢筋,合理地确定钢柱周边的钢筋混凝土保护层厚度及其配筋是很重要的。
5、在中柱、边柱和角柱中,其钢筋混凝土保护层厚度有时不一致,特别在边柱和角柱的柱脚中,对没有设置基础梁的一侧,钢柱翼缘面处的钢筋混凝土保护层厚度:中柱不小于180mm;边柱、角柱的外侧不小于250mm。
6、配置在钢柱埋入部分中的钢筋,除基础或基础梁应有的配筋外,应在钢柱周边增设补强垂直纵向主筋、架立筋、箍筋、顶部加强箍筋、基础梁主筋在钢柱埋入部分水平方向弯折处的加强箍筋。
埋入式钢柱柱脚施工步骤
埋入式钢柱柱脚施工步骤一、引言埋入式钢柱柱脚是建筑结构中的重要组成部分,用于支撑和传递楼层和荷载。
正确施工埋入式钢柱柱脚至关重要,不仅关系到建筑结构的安全性和稳定性,还直接影响到建筑使用寿命和质量。
本文将介绍埋入式钢柱柱脚施工的步骤。
二、准备工作1. 确定施工图纸和设计要求,了解钢柱的型号、尺寸和质量要求。
2. 购买所需的钢材和焊接材料,确保材料的质量符合相关标准。
3. 准备所需的施工工具和设备,如焊接机、切割机、测量仪器等。
三、施工步骤1. 确定钢柱的位置和高度,使用测量仪器进行测量和标记。
2. 根据设计要求切割钢柱,并对切口进行打磨和除锈处理,确保焊接接头的质量。
3. 清理基础表面的灰尘和杂物,并进行打磨和涂刷防锈涂料,以提高钢柱与基础的粘结力。
4. 将切割好的钢柱放置在基础上,使用水平仪进行调整,确保钢柱垂直且与设计要求一致。
5. 使用焊接机对钢柱与基础进行焊接固定,焊接接头应均匀、牢固,焊缝应充分焊透。
6. 在钢柱顶部安装螺栓,与上部构件连接。
螺栓的尺寸和数量应符合设计要求,安装过程中要保证螺栓与钢柱的垂直度和平行度。
7. 对已焊接固定的钢柱进行质量检查,检查焊接接头的质量、焊缝的完整性和螺栓的固定情况。
8. 完成钢柱的埋入式安装后,进行防腐处理,包括涂刷防锈涂料和进行防腐涂层的施工。
四、安全注意事项1. 在施工过程中,要严格遵守安全操作规程,佩戴好安全防护用品,如手套、护目镜、防护鞋等。
2. 使用焊接机时要注意电源的接地和保护,以及焊接过程中的火源防控。
3. 钢柱安装完成后,要及时清理施工现场,避免杂物和建筑垃圾堆积,防止安全事故发生。
五、总结埋入式钢柱柱脚施工是建筑结构施工中的重要环节,需要严格按照设计要求和施工规范进行操作。
本文介绍了埋入式钢柱柱脚的施工步骤,包括准备工作、施工步骤和安全注意事项。
通过合理的施工流程和严格的质量控制,确保埋入式钢柱柱脚的安装质量和稳定性,为建筑结构的安全运行提供保障。
浅谈埋入式钢柱脚设计
浅谈埋入式钢柱脚设计摘要:近年来,钢结构在建筑设计中的应用越来越广泛,其诸多优点也得到很好体现。
本文就钢结构柱脚设计,以现有施工技术为基础,提出了一种新型的埋入式双底板柱脚节点设计方案,以前参考交流。
关键词:设计;局限性;基础冲切;计算Abstract: In recent years, the steel structure in building design more and more widely, its advantages are well reflected. In this paper, the design of steel structure column, with the existing construction technology as the foundation, puts forward a new embedded double bottom column node design, previously.Key Words: design; limitations; punching calculation basis;1、钢柱脚的设计及其局限性目前钢结构柱脚设计通常采用埋入式柱脚和外包式柱脚两种形式。
埋入式柱脚是将钢柱埋入钢筋混凝土独立基础或基础梁或筏片式基础中的(见图1);外包式柱脚是将钢柱用钢筋混凝土外包构成的柱脚(见图2),钢柱的轴力和弯矩通过焊接于钢柱的栓钉传递给混凝土,外包混凝土的高度与埋入式柱脚的埋入深度要求相同。
图1埋入式柱脚在建筑结构中,柱脚的作用是固定柱身并将柱中的内力传递给基础。
由于埋置深度的特殊要求,一般高层建筑都设有多层地下室。
这种多层地下室柱脚基本上弯矩、剪力较小,主要以轴力为主。
如果采用常规的埋入式柱脚形式,柱脚埋入深度需要是柱子截面高度的3倍。
以柱子截面1 m×1 m箱型截面为例,柱脚埋入基础深度就要3 m,而且这种截面的柱子荷载一般较大,若再考虑柱子的冲切问题,就会出现柱脚部分基础厚度很大,达到5 m以上,使设计不尽合理。
型钢埋入式柱脚设计有哪些注意事项
型钢埋入式柱脚设计有哪些注意事项型钢埋入式柱脚设计是一种常见的建筑结构设计方法。
钢结构被广泛应用于各种建筑物,地下车库、机房等场所,型钢埋入式柱脚可以使建筑物结构更加稳固,保证建筑的安全性。
但是,在设计型钢埋入式柱脚时,需要注意一些关键点,以避免在使用过程中出现安全问题。
一、钢材规格的选择在设计型钢埋入式柱脚之前,需要确定所需的钢材的规格。
这涉及到许多因素,如建筑物的使用类型、建筑物的高度、地震等级等。
根据这些因素,工程师可以选择合适的钢材规格,以确保柱脚的稳定性和安全性。
选用的钢材规格越大,其刚度也就越大。
在设计钢筋网壳体时,一般都是为了给某些构件带来加强作用,从而避免其出现发生板裂缝的问题。
二、柱脚的埋入深度柱脚的埋入深度是极其关键的,因为它直接影响到柱脚的承载能力和稳定性。
一般情况下,建筑物的设计人员通常会根据实际情况来确定钢材的埋入深度。
在确定柱脚的埋入深度时,也应考虑地下水位、土壤松散度、土质类型等一系列因素的影响。
如果柱脚的埋入深度不够,则可能会发生柱脚塌陷或结构不稳定的问题。
三、柱脚的安装安装是柱脚设计的重中之重。
柱脚在安装时需要考虑各种因素,如支撑平整度、钢材的弯曲和损坏、电焊等。
在柱脚的安装过程中,应特别注意钢材的压弯、钢材的切割以及电焊的技术相关问题,有必要提前做好技术方案的制定和协调工作。
对于大规格的柱脚,一般需要使用重型机械来进行安装,并需要进行充分的检验和验收。
四、柱脚的质量监控柱脚的质量监控是关键的环节之一。
只有保障了柱脚的质量,才能保证钢构件的安全性。
在柱脚的质量检验过程中,需要详细地测量钢材的尺寸、硬度、物理和力学性能指标等内容。
在检测的过程中,如发现质量方面存在问题,应及时纠正。
只有经过充分的检验和验收,柱脚才能通过质量监控,达到使用的标准和要求。
综上所述,型钢埋入式柱脚的设计需要注意许多关键点。
在选择钢材规格、确定埋入深度、安装柱脚和进行质量监控等方面,都需要精心设计和仔细操作,以确保钢构件的安全性和稳定性。
钢结构刚性固定柱脚的3个方法
钢结构刚性固定柱脚的3个方法一、钢柱柱脚形式的分类(1)刚性固定柱脚:1)埋入式柱脚;2)外包式柱脚;3)插入式柱脚。
(2)铰接柱脚:外露式柱脚。
二、埋入式柱脚1、基本概念埋入式柱脚是指将钢柱底端直接埋入混凝土基础筏板、地基梁或地下室墙体内的一种刚性连接的柱脚。
其特点是埋入相对自身绝对刚性的基础中而形成刚性固定柱脚节点。
这种柱脚构造可靠,常用于高层钢结构框架柱的柱脚。
2、埋入式柱脚的受力特点(1)柱的轴向压力N,由钢柱的柱脚底板直接传递给钢筋混凝土基础;柱的轴向拉力,则是通过柱脚底板悬出部分将其上部混凝土的反向压力传递给基础,或经由锚栓(底脚螺栓)直接传给基础。
(2)柱的弯矩M有2种传递方式:1)均由H形钢柱翼缘上的抗剪圆柱头焊钉传递给基础,在实际工程设计中大多采用该方法;2)依靠钢筋混凝土对钢柱翼缘的侧向承压力所产生的抵抗拒来传递给基础。
(3)柱脚顶部的水平剪力V由钢柱翼缘与基础混凝土侧向承压力来传递。
(4)钢柱翼缘与基础混凝土在侧向承压应力状态下,由于钢柱翼缘与混凝土摩擦而产生的抵抗力,设计时不考虑。
(5)钢柱翼缘与基础混凝土之间的粘结作用设计时不考虑。
(6)在确定埋入钢柱周边对称配置的垂直纵向钢筋面积时,不考虑由钢柱承担的弯矩。
3、埋入式柱脚一般构造要求及部分细部设计计算(1)埋入式柱脚的钢柱埋入基础的深度一般可以在以下范围内采用(h c为钢柱截面的高度或管径):1)轻型工字钢截面柱:H=(2.0~2.5)h c;2)圆管形截面柱和箱形截面钢柱:H=(2.5~3.0)h c。
(2)埋入式柱脚,在钢柱埋入部分的顶部,应设置水平加劲肋或横隔板;对H形截面柱,其水平加劲肋外伸宽度的宽厚比应不大于9(235/f ay)½,对于箱型截面柱,其内部横隔板的宽厚比应不大于30(235/f ay)½。
(3)埋入式柱脚在钢柱的埋入部分,应设置圆柱头抗剪栓钉,栓钉的数量和布置,应按计算要求确定。
埋入式钢结构柱脚施工方案
埋入式钢结构柱脚施工方案引言埋入式钢结构柱脚是指将钢制柱子的底部安装到混凝土地基中的一种结构设计。
在建筑领域中,埋入式钢结构柱脚广泛应用于各种类型的建筑物中,其稳定性和强度能够有效支撑整个建筑物的重量。
本文将介绍埋入式钢结构柱脚的施工方案,以确保施工过程的顺利进行。
施工准备在开始施工之前,需要进行一系列准备工作,以确保施工的顺利进行。
以下是准备工作的详细步骤:1.地基勘察:进行地基勘察是为了确定地基的类型和承载能力。
根据地基的情况,可以选择适当的埋入式钢结构柱脚设计方案。
2.施工图纸:根据建筑设计需求,绘制钢结构柱脚的施工图纸。
施工图纸中应包含详细的尺寸和标示,以便工人按照图纸进行施工。
3.材料准备:根据施工图纸确定所需的材料清单,并确保材料的供应和质量符合要求。
施工步骤步骤1:准备施工现场1.清理施工现场:清除施工现场上的障碍物和杂物,以确保施工区域的整洁和安全。
2.标记位置:根据施工图纸,在地面上标记出钢结构柱脚的位置,以指导施工过程。
步骤2:准备混凝土基础1.混凝土浇筑:按照设计要求,在钢结构柱脚位置上进行混凝土浇筑,形成坚固的基础。
2.平整清理:利用水平仪和工具对混凝土基础进行平整和清理,确保基础表面的平整度和光滑度。
步骤3:安装钢结构柱脚1.安装支撑架:根据施工图纸,在混凝土基础上安装支撑架,用于支撑钢结构柱脚。
2.进行钢结构柱脚的预装:将预先制作好的钢结构柱脚放置在支撑架上,并使用螺栓固定。
3.调整位置和水平度:使用水平仪和调整工具对钢结构柱脚进行位置和水平度的调整,确保其垂直度和水平度符合设计要求。
步骤4:固定钢结构柱脚1.预埋螺栓固定:在混凝土基础中预埋螺栓,并确保其与钢结构柱脚的固定孔对齐。
2.拧紧螺栓:使用扳手或其他工具拧紧螺栓,以固定钢结构柱脚在混凝土基础上。
3.检查和调整:检查钢结构柱脚的固定情况,并根据需要进行进一步的调整,以确保其稳定性和牢固性。
施工安全注意事项在进行埋入式钢结构柱脚施工时,应注意以下安全事项:•工人应佩戴适当的安全帽、手套和鞋子,以保护自己免受伤害。
型钢混凝土结构新型埋入式柱脚施工工法
型钢混凝土结构新型埋入式柱脚施工工法一、前言随着建筑科技的不断发展和进步,型钢混凝土结构新型埋入式柱脚施工工法逐渐被广泛采用。
该工法结合了型钢、混凝土等多种材料的优势,同时克服了传统桩基施工中的许多困难,如挖掘深度大、施工周期长、噪音污染等。
本文将对该工法的特点、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面进行详细介绍。
二、工法特点1. 采用钢管嵌入混凝土基础中的埋入式柱脚,提高了基础抗剪强度和刚度,同时也能有效地控制基础沉降和墙体伸缩;2. 采用高强度混凝土浇筑,提高了基础的承载能力和稳定性,满足了建筑物的使用要求;3. 采用的钢管型钢材质具有高的强度和刚度,减小了柱的截面,有利于提高房屋使用空间,降低成本;4. 施工周期短,噪音污染小,不对周围环境造成较大影响。
三、适应范围该工法适用于建筑物基础、地下室、围墙、围栏等建筑物结构的基础施工,特别适用于多层、高层住宅建筑、工业厂房和商业综合楼宇等大型建筑物的基础施工。
四、工艺原理采用该工法有助于提高基础结构的抗剪强度和刚度,并且可以有效地控制基础沉降和墙体伸缩,达到安全稳定的效果。
该工法的实现是建立在科学合理的施工工艺和技术措施的基础上的。
1. 对施工工法与实际工程之间的联系(1)工程建立前计划和设计阶段,根据实际土层情况、建筑物结构和荷载条件等,确定钢管尺寸和埋置深度;(2)建立现场关键控制点和检测系统,记录各个施工工艺节点的数据,以及施工过程中的质量检测数据和安全记录等;(3)采用先进的施工工具和技术措施,包括混凝土浇筑、钢管埋入、焊接封闭、基础修整等。
2. 采取的技术措施(1)确定型钢尺寸和埋置深度,保证基础的稳定性和均匀性;(2)采用压力感应式传感器对基础沉降进行实时监测,以避免沉降过大对建筑物结构的影响;(3)严格按照施工程序和标准进行施工,保证施工质量;(4)对施工过程中的安全要求和安全措施进行充分的考虑和实施。
埋入式柱脚名词解释
埋入式柱脚名词解释
埋入式柱脚是一种常见的建筑结构构件,用于支撑和稳定建筑物的柱子。
它通常由混凝土或钢材制成,被埋入地面或建筑基础中,起到分散柱脚荷载、提供支撑和抗震功能的作用。
埋入式柱脚的主要作用是将柱子与地面或基础紧密连接,以提高柱子的稳定性和承载能力。
通过将柱子与地面或基础直接连接,埋入式柱脚可以传递柱子所受的力和荷载到地面,从而分散和降低柱子所承受的压力。
这种结构设计有助于增加建筑物的稳定性,并能有效抵抗地震或其他外力的影响。
在建筑工程中,埋入式柱脚的选材和设计至关重要。
材料的选择应根据不同的建筑要求和荷载条件进行综合考虑。
混凝土埋入式柱脚常用于一般建筑物,具有良好的承载能力和耐久性;而钢材埋入式柱脚适用于需要更高强度和较大承载能力的建筑物。
在施工过程中,埋入式柱脚的埋设和连接必须按照相关规范和标准进行。
混凝土埋入式柱脚通常通过土工钉或钢筋连接到地基,以确保稳定性和强度。
钢材埋入式柱脚则通过焊接或螺栓连接到基础或地面,以达到良好的支撑效果。
总而言之,埋入式柱脚是一种非常重要和常用的建筑结构构件,具有支撑、稳定和抗震的功能。
它的正确选择和施工对于确保建筑物的安全性和承载能力至关重要。
浅谈埋入式钢柱脚设计
浅谈埋入式钢柱脚设计摘要:近年来,钢结构在建筑设计中的应用越来越广泛,其诸多优点也得到很好体现。
本文就钢结构柱脚设计,以现有施工技术为基础,提出了一种新型的埋入式双底板柱脚节点设计方案,以前参考交流。
关键词:设计;局限性;基础冲切;计算Abstract: In recent years, the steel structure in building design more and more widely, its advantages are well reflected. In this paper, the design of steel structure column, with the existing construction technology as the foundation, puts forward a new embedded double bottom column node design, previously.Key Words: design; limitations; punching calculation basis;1、钢柱脚的设计及其局限性目前钢结构柱脚设计通常采用埋入式柱脚和外包式柱脚两种形式。
埋入式柱脚是将钢柱埋入钢筋混凝土独立基础或基础梁或筏片式基础中的(见图1);外包式柱脚是将钢柱用钢筋混凝土外包构成的柱脚(见图2),钢柱的轴力和弯矩通过焊接于钢柱的栓钉传递给混凝土,外包混凝土的高度与埋入式柱脚的埋入深度要求相同。
图1埋入式柱脚在建筑结构中,柱脚的作用是固定柱身并将柱中的内力传递给基础。
由于埋置深度的特殊要求,一般高层建筑都设有多层地下室。
这种多层地下室柱脚基本上弯矩、剪力较小,主要以轴力为主。
如果采用常规的埋入式柱脚形式,柱脚埋入深度需要是柱子截面高度的3倍。
以柱子截面1 m×1 m箱型截面为例,柱脚埋入基础深度就要3 m,而且这种截面的柱子荷载一般较大,若再考虑柱子的冲切问题,就会出现柱脚部分基础厚度很大,达到5 m以上,使设计不尽合理。
钢结构刚性固定柱脚的3个方法
钢结构刚性固定柱脚的3个方法一、钢柱柱脚形式的分类(1)刚性固定柱脚:1)埋入式柱脚;2)外包式柱脚;3)插入式柱脚。
(2)铰接柱脚:外露式柱脚。
二、埋入式柱脚1、基本概念埋入式柱脚是指将钢柱底端直接埋入混凝土基础筏板、地基梁或地下室墙体内的一种刚性连接的柱脚。
其特点是埋入相对自身绝对刚性的基础中而形成刚性固定柱脚节点。
这种柱脚构造可靠,常用于高层钢结构框架柱的柱脚。
2、埋入式柱脚的受力特点(1)柱的轴向压力N,由钢柱的柱脚底板直接传递给钢筋混凝土基础;柱的轴向拉力,则是通过柱脚底板悬出部分将其上部混凝土的反向压力传递给基础,或经由锚栓(底脚螺栓)直接传给基础。
(2)柱的弯矩M有2种传递方式:1)均由H形钢柱翼缘上的抗剪圆柱头焊钉传递给基础,在实际工程设计中大多采用该方法;2)依靠钢筋混凝土对钢柱翼缘的侧向承压力所产生的抵抗拒来传递给基础。
(3)柱脚顶部的水平剪力V由钢柱翼缘与基础混凝土侧向承压力来传递。
(4)钢柱翼缘与基础混凝土在侧向承压应力状态下,由于钢柱翼缘与混凝土摩擦而产生的抵抗力,设计时不考虑。
(5)钢柱翼缘与基础混凝土之间的粘结作用设计时不考虑。
(6)在确定埋入钢柱周边对称配置的垂直纵向钢筋面积时,不考虑由钢柱承担的弯矩。
3、埋入式柱脚一般构造要求及部分细部设计计算(1)埋入式柱脚的钢柱埋入基础的深度一般可以在以下范围内采用(h c为钢柱截面的高度或管径):1)轻型工字钢截面柱:H=(2.0~2.5)h c;2)圆管形截面柱和箱形截面钢柱:H=(2.5~3.0)h c。
(2)埋入式柱脚,在钢柱埋入部分的顶部,应设置水平加劲肋或横隔板;对H形截面柱,其水平加劲肋外伸宽度的宽厚比应不大于9(235/f ay)?,对于箱型截面柱,其内部横隔板的宽厚比应不大于30(235/f ay)?。
(3)埋入式柱脚在钢柱的埋入部分,应设置圆柱头抗剪栓钉,栓钉的数量和布置,应按计算要求确定。
H形截面柱强轴左右两侧的翼缘、箱形截面柱两轴的每侧、圆管形截面柱两轴的每侧(90°扇面),其栓钉数目不宜小于8Φ16,栓钉水平和竖向中心距均不应大于200mm,栓钉竖向中心距不宜小于6d,横向间距不宜小于4d,栓钉外表面至钢柱翼缘侧边的距离不应小于20mm;栓钉的直径不应小于Φ16(常用Φ19),栓钉长度宜取4~6倍栓钉直径。
埋入式型钢混凝土柱脚计算
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三.埋入式柱脚的计算要点
1.柱脚的埋置深度的确定 埋入式柱脚的受弯承载力主要靠型钢侧面的局部压力。从此可求得柱脚埋置深度
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式中:b。——埋入式柱脚有效宽度;由型钢的形式及其承压方向确定,一般按表1的规定采用。
表1型钢柱埋入部分的有效宽度b。
一.概述
在进行型钢混凝土结构设计时,柱脚的设计是该设计重要部分。型钢混凝土柱的柱脚分为非埋入式柱脚和 埋入式柱脚。采用地脚螺栓将钢板锚固在基础或基础梁顶,称为非埋入式柱脚(如图1所示)。将柱型钢伸入基 础内部,称为埋入式柱脚(如图2所示)。两种柱脚的选择要根据柱下结构情况或基础形式、柱底内力大小、抗 震设防标准等因素确定。震害调查结果表明,非埋入式柱脚,特别是在地面以上的非埋入式柱脚易产生破坏。 所以,对有抗震设防的结构,宜优先采用埋入式柱脚;以下将主要讨论埋入式柱脚的力学特性及其计算。
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(17)
%——型钢混凝土边柱埋入部分的型钢,作用于基础梁(墙)端部混凝上的剪力设计值,按(14)或(15)
式计算;
爿(3——基础梁(墙)端部的混凝土受剪面积,按公式(16)计算; /,——基础梁(墙)端部混凝土的抗拉强度设计值。
四.结束语
柱脚计算是型钢混凝土组台结构设计中非常重要的一部分,但由于这方面的资料及有关试验不多,设计时
足下列公式要求: N日≤NB。
(12) (13)
M口≤Mm
式中,ⅣB。、MB。——型钢底板下混凝土部分的承载力设计值。计算时取型钢底板的混凝土截面.将型
钢底板的锚栓作为受拉钢筋,按钢筋混凝土截面计算其承载力。
型钢混凝土柱插入式柱脚施工工法(2)
型钢混凝土柱插入式柱脚施工工法型钢混凝土柱插入式柱脚施工工法一、前言型钢混凝土柱插入式柱脚施工工法是一种将型钢柱直接插入预留的基础柱脚中再进行混凝土浇筑的技术。
其通过型钢和混凝土的共同作用,提高了柱脚的承载能力及刚度,同时简化了施工过程,减少了工期和成本。
本文将详细介绍该工法的工艺、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析,并给出一个工程实例。
二、工法特点1. 提高了柱脚的承载能力和刚度。
2. 施工方便快捷,减少了施工周期。
3. 减少了工程成本,节约了材料和人力资源。
4. 提高了施工的品质和质量。
三、适应范围该工法适用于各种建筑结构中的柱脚连接,如工厂、仓库、桥梁等。
四、工艺原理该工法采用预制型钢柱和基础柱脚,在施工过程中,首先进行型钢柱的预制和加固,然后将型钢柱插入基础柱脚中,最后进行混凝土浇筑,形成一个整体稳定的柱脚结构。
这样既实现了型钢柱的加固,又使混凝土尽可能充实,提高柱脚的承载能力和刚度。
五、施工工艺1. 型钢柱预制和加固:根据设计要求,制作型钢柱并进行加固处理,确保其满足预期要求。
2. 基础柱脚准备:在施工现场,根据设计要求,在基础上预留出柱脚并进行清理和处理。
3. 型钢柱插入:将预制好的型钢柱插入基础柱脚中,确保其垂直度和准确位置。
4. 混凝土浇筑:根据设计要求,在型钢柱周围进行混凝土浇筑,确保其充实度和强度。
5. 养护:混凝土浇筑完成后,进行养护工作,保证混凝土的强度和稳定性。
六、劳动组织根据具体工程规模和时间要求,设计合理的施工队伍和工作流程,确保施工进度和质量。
七、机具设备1. 钢筋加工机:用于型钢柱和基础钢筋的加工和成型。
2. 塔吊:用于型钢柱的吊装和安装。
3. 混凝土搅拌机:用于混凝土的搅拌和浇筑。
八、质量控制1. 型钢柱质量控制:严格按照设计要求制作和加固型钢柱。
2. 混凝土浇筑质量控制:确保混凝土配合比准确、浇筑均匀、充实度好。
九、安全措施1. 安全防护措施:工地内设置警示标志、栅栏,并配备安全帽、安全绳等安全装备。
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软件主要针对型钢混凝土埋入式刚性柱脚节点,计算主要遵循《钢结构连接节点设计手册》(第二版)及《钢骨混凝土结构设计规程》(YB 9082-2006)中的相关条文及规定。
《钢结构连接节点设计手册》(第二版)中埋入式柱脚相关技术内容,主要针对钢柱做埋入式柱脚节点。
设计注意事项刚性固定埋入式柱脚时直接将钢柱埋入钢筋混凝土基础或基础梁的柱脚。
其埋入办法:一是预先将钢柱脚按要求组装固定在设计标高上,然后浇灌基础或基础梁的混凝土;另一种是预先按要求浇灌基础或基础梁的混凝土,在浇灌混凝土时,按要求留出安装钢柱脚用的插入杯口,待安装好钢柱脚后,再用混凝土强度等级比基础高一级的混凝土灌实。
通常情况下,前一种方法对提高和确保钢柱脚和钢筋混凝土基础或基础梁的组合效应或整体刚度有利,所以在工程实际中多被采用。
在埋入式柱脚中,钢柱的埋入深度是影响柱脚的固定度、承载力和变形能力的重要因素,而且有时对于中柱、边柱和角柱,其埋入深度也不尽相同,这就需要选择易于进行钢筋混凝土补强的埋入深度来处理。
为防止钢柱的局部压屈和局部变形,在钢柱向钢筋混凝土基础或基础梁传递水平力处压应力最大值的附近,设置水平加劲肋是一个有效的补强措施;对箱型截面柱和圆管形截面柱处设置水平加劲肋的环形横隔板外,在箱内和管内浇灌混凝土也将获得良好的效果。
为防止基础或基础梁中混凝土早期的压坏和剪坏,应配置补强钢筋,合理地确定钢柱周边的钢筋混凝土保护层厚度及其配筋是很重要的。
在中柱、边柱和角柱中,其钢筋混凝土保护层厚度有时是不尽一致,特别在边柱和角柱的柱脚中,对没有设置基础梁的一侧,钢柱翼缘面处的钢筋混凝土保护层厚度;中柱不得小于180mm;边柱、角柱的外侧不宜小于250mm。
配置在钢柱埋入部分中的钢筋,出基础或基础梁应有的配筋外,尚应在钢柱周边增设补强垂直纵向主筋、架立筋、箍筋、顶部加强箍筋、基础梁主筋在钢柱埋入部分水平方向弯折处的加强箍筋。
在整体框架的内力分析时,对柱脚部分的刚度和刚度区域应留有一定的富裕量,刚度区域的高度应比基础或基础梁混凝土顶面高出1.2倍的钢柱截面高度。
一般构造要求在埋入式柱脚中,钢柱埋入基础或基础梁的深度,一般可在以下范围内采用。
对轻型工字形柱:对大型截面H型钢柱和箱型截面柱和圆管形截面柱:其中为钢柱的截面高度或管径。
对边柱和角柱的钢柱埋入深度,尚应符合下文中的具体要求。
埋入式柱脚钢柱脚底板的长度、宽度和厚度,通常是根据柱的轴心压力确定,同时应满足构造上的要求。
一般钢柱脚底板的厚度不宜小于钢柱的较厚板件厚度,且不宜小于20mm。
根据埋入式柱脚内力的传递特点,钢柱脚的锚栓一般仅作安装过程固定之用。
因此,锚栓的直径,通常是根据其与钢柱板件厚度和底板厚度相协调的原则来确定,一般可在20~42的范围内采用,且不宜小于20mm。
铰接柱脚,锚栓的数目常采用2个或4个,同时应与钢柱的截面形式、截面大小,以及安装要求相协调。
锚栓应设置弯钩,或锚板,或锚梁,其锚固长度不宜小于(为锚栓直径)。
柱脚底板的锚栓孔径,宜取锚栓直径加5~10mm;锚栓垫板的锚栓孔径,取锚栓直径加2mm。
垫板的厚度取与柱脚底板厚度相同。
在柱安装校正完毕后,应将锚栓垫板与底板焊牢,其焊脚尺寸不宜小于10mm;锚栓应采用双螺母紧固;为防止螺母松动,螺母与锚栓垫板宜进行点焊。
在埋设锚栓时,一般宜采用锚栓固定架,以确保锚栓位置的正确。
当轴心压力较大,有必要设置加劲肋时,加劲肋的尺寸、厚度及其与底板和钢柱板件的连接焊缝,应按相关要求确定。
加劲肋(加劲板)、锚栓支承加劲肋、锚栓支承托座加劲肋,以及锚栓支承托座顶板,与柱脚底板和柱子板件等均采用焊缝连接。
其焊缝形式和焊脚尺寸一般可按构造要求确定;当角焊缝的焊脚尺寸满足时[],可参考下表采用。
垂直设置的一般加劲肋(加劲板)的强度及其与柱板件和柱脚底板的连接、锚栓支承加劲肋或锚栓支承托座加劲肋的强度及其与柱板件和柱脚底板的连接,可近似地按下列公式计算,同时连接焊缝尚应符合前文中所示的“柱脚加劲肋等与底板和柱子板件连接的焊缝形式和焊脚尺寸参考表”中的构造要求,且加劲肋的宽度和厚度之比()不宜超过。
参数说明:为加劲肋或锚栓支承加劲肋或锚栓支承托座加劲肋的高度;为加劲肋或锚栓支承加劲肋或锚栓支承托座加劲肋的厚度;为连接角焊缝的有效厚度,对直角角焊缝等于;为角焊缝计算长度,对每条角焊缝取其实际长度减去;为角焊缝抗拉、抗压和抗剪强度设计值,按上文中表格确定;为抗剪强度设计值,根据计算点处钢板材质、厚度不同而取不同数值,按上文表格中数值采用;为作用剪力,按以下情况采用:①对一般加劲肋(加劲板),应取其承受底板下混凝土基础的分布反力按悬臂支承得到的剪力,即:参数说明:为加劲肋所承受的底板区格长度;为加劲肋所承受的底板区格宽度;②对锚栓支承加劲肋或锚栓支承托座加劲肋,应取其承受底板下混凝土基础的分布反力按悬臂支承得到的剪力和锚栓拉力所产生的剪力两者中的较大者,即:参数说明:为单侧锚栓布置数目。
焊于钢柱埋入部分的抗剪圆柱头栓钉,应按下文中具体要求确定。
但对H形截面柱强轴左右两侧的翼缘、箱形截面柱两轴的每侧、圆管形截面柱两轴的每侧(90度扇面),其圆柱头栓钉数目不宜小于8φ16;栓钉杆长度可在的范围内采用(为栓钉直径);圆柱头栓钉直径可在φ13、φ16、φ19、φ22中采用,通常采用φ16和φ19。
在钢柱向钢筋混凝土基础或基础梁传递水平力处压应力最大值的附近,应对钢柱采取以下的补强措施。
(1)对H形截面柱应在腹板的两侧成对设置水平加劲肋,水平加劲肋的厚度一般宜等于或大于钢柱翼缘的厚度,加劲肋的宽度和厚度之比()不宜超过;其连接焊缝宜根据发挥加劲肋的强度()来确定,通常加劲肋与钢柱翼缘的连接多采用对接焊缝,与腹板的连接焊缝多采用双面角焊缝,焊脚尺寸不宜小于8mm。
(2)对箱型截面柱和圆管形截面柱除在箱内和管内设置水平加劲环形隔板外,尚应在箱内和管内浇灌与基础或基础梁相同强度等级的混凝土;填充混凝土的高度,应比箱外或管外基础或基础梁混凝土顶面高出。
水平加劲环形隔板的厚度,一般宜等于或大于钢柱腹板的厚度,环形隔板的内环直径不应小于80mm;环形隔板与钢柱的连接,可采用坡口对接焊缝或单面角焊缝,焊脚尺寸不宜小于8mm。
(3)必要时,可在柱内水平加劲肋或水平加劲隔板的对应位置增设柱外水平加劲肋,并将基础梁纵向主筋与柱外水平加劲肋相互焊接。
埋入式柱脚钢柱的钢筋混凝土保护层厚度,应按以下要求确定。
(1)对在钢柱四边均设有基础梁的中柱,钢柱翼缘外侧面的钢筋混凝土保护层厚度不宜小于180mm,同时应满足补强配筋和基础梁配筋设置的要求。
(2)对边柱和角柱,在没有设置基础梁的一侧,钢柱翼缘外侧面的钢筋混凝土保护层厚度应符合下文中公式要求,且不宜小于250mm。
(3)虽是中柱,但当有的边没有设置基础梁时,可按边柱和角柱的情况来确定。
为确保埋入的钢柱和钢筋混凝土基础或基础梁的整体性,在钢柱埋入处的配筋应符合以下的要求。
(1)在埋入的钢柱四周所配置的垂直纵向主筋,应按下文具体要求确定,同时应符合最小含钢率(=0.2%)的要求,且其配筋不宜小于4φ22,并应在上端设置弯钩;垂直纵向主筋的锚固长度(钢柱脚底板底面以下部分的埋置深度)不应小于(为钢筋直径);当垂直纵向主筋的中距大于200mm时,应增设直径为φ16的垂直纵向架立筋;在埋入处的顶部应配置不少于3φ12@50的加强箍筋;一般箍筋为φ10@100。
(2)在钢柱埋入处,基础梁的主筋必须固定在钢柱和垂直纵向主筋的外侧,并在基础梁主筋水平方向的弯折扩展处,配置3φ12@50的加强箍筋。
(3)在角柱中或有必要时,在埋入的钢柱外围,有时尚应配置双层垂直纵向主筋和复合箍筋。
细部设计计算基于埋入式柱脚内力传递的复杂性,因此在进行柱脚的细部设计计算时,通常采用以下的假定。
(1)轴线压力由埋入的钢柱柱脚底板直接传给钢筋混凝土基础或基础梁;(2)弯矩的传递有两种方式:①全部弯矩由焊于埋入的钢柱翼缘上的抗剪圆柱头栓钉传给钢筋混凝土基础或基础梁;在实际工程设计中,多采用这种传递方式;②全部弯矩由埋入的钢柱的翼缘与基础或基础梁的混凝土承压力来传递;(3)柱脚顶部水平剪力由埋入的钢柱的翼缘与基础或基础梁的混凝土承压力来传递;(4)不考虑埋入的钢柱的翼缘与基础或基础梁混凝土在承压应力状态下,由于钢柱翼缘与混凝土摩擦产生的抵抗力;(5)不考虑埋入的钢柱翼缘与基础或基础梁混凝土的粘结作用;(6)在确定埋入的钢柱周边对称配置的垂直纵向主筋的面积时,不考虑由钢柱承担的弯矩。
埋入的钢柱柱脚底板长度和宽度,可按下式确定,同时应满足构造上的要求。
参数说明:为底板下混凝土的轴心抗压强度设计值;为柱的轴心压力;、为底板长度、宽度。
埋入的钢柱的柱脚底板厚度,可按下式确定,同时不应小于柱中较厚板件厚度,且不宜小于20mm。
参数说明:为根据柱脚底板下的混凝土基础反力和底板的支承条件,分别按悬臂板、三边支承板、两相邻支承板、四边支承板、周边支承板、两相对边支承板计算得到的最大弯矩,其值可按以下要求确定:①对悬臂板:——计算区格内底板下混凝土基础的最大分布反力,按上文中三种情况下对应计算可得;——底板的悬臂长度。
②对三边支承板和两邻边支承板:——计算区格内底板下混凝土基础的最大分布反力,按上文中三种情况下对应计算可得;——计算区格内,板的自由边长度;对两邻边支承板,按下文表中示意的斜边长确定;——与有关的系数,按下表采用:注:当时,按悬伸长度为的悬臂板计算。
③对四边支承板:——计算区格内底板下混凝土基础的最大分布反力,按上文中三种情况下对应计算可得(计算区格内,非整个底板的最大反力);——计算区格内,板的短边长度;——与有关的系数,按下表采用:④对圆形周边支承板:——计算区格内底板下混凝土基础的最大分布反力,按上文中三种情况下对应计算可得(计算区格内,非整个底板的最大反力);——圆形板的半径。
⑤对两对边支承板:——计算区格内底板下混凝土基础的最大分布反力,按上文中三种情况下对应计算可得(计算区格内,非整个底板的最大反力);——两相对边支承板的跨度。
为钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值,根据计算点处钢板材质、厚度不同而取不同数值,按下文表格中数值采用:埋入的钢柱与底板的连接焊缝,可近似地根据柱轴心压力的大小,按下列要求计算确定:①对无加劲肋的柱脚,当沿H形截面柱周边采用角焊缝连接时,其强度应按下列公式计算:参数说明:、为作用于柱脚处的轴心压力、水平剪力;为沿柱截面周边的角焊缝的总有效截面面积;为柱腹板处的角焊缝的有效截面面积;为正面角焊缝的强度设计值增大系数:对承受静力荷载和间接承受动力荷载的直角角焊缝,取;对直接承受动力荷载的直角角焊缝,取;对斜角角焊缝,不论承受静力荷载或动力荷载,均取。