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12，7,柱,腳、一般規(guī)定12,7,1,剛接柱腳按柱腳位置分為外露式 外包式。埋入式和插入式四種。四種柱腳的適用范圍主要與現(xiàn)行行業(yè)標準、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程、JGJ，99的有關規(guī)定相協(xié)調(diào)、同時參考了國內(nèi)相關試驗研究以及多年來的工程實踐總結(jié).外露式柱腳12、7.4、按我國習慣,柱腳錨栓不考慮承受剪力，特別是有靴梁的錨栓更不能承受剪力.但對于沒有靴梁的錨栓、國外有兩種意見.一種認為可以承受剪力,另一種則不考慮，見G,BALLIO。F，M MAZZOLANI著,鋼結(jié)構(gòu)理論與設計。冶金部建筑研究總院譯、1985年12月，另外。在我國亦有資料建議,在抗震設計中可用半經(jīng)驗半理論的方法適當考慮外露式鋼柱腳、不管有無靴梁,受壓側(cè)錨栓的抗剪作用,因此條文中采用,不宜。至于摩擦系數(shù)的取值，現(xiàn)在國內(nèi)外已普遍采用0,4。故列入.12。7 5。柱腳錨栓的工作環(huán)境變化較大 露天和室內(nèi)工作的腐蝕情況不盡相同.對于容易銹蝕的環(huán)境，錨栓應按計算面積為基準預留適當腐蝕量、12 7,6，本條主要是根據(jù)工程實踐經(jīng)驗總結(jié),對外露式柱腳的設計和構(gòu)造做出了具體的規(guī)定.非受力錨栓宜采用Q235B鋼制成，錨栓在混凝土基礎中的錨固長度不宜小于直徑的20倍,當錨栓直徑大于40mm時，錨栓端部宜焊錨板,其錨固長度不宜小于直徑的12倍、外包式柱腳12、7,7。外包式柱腳屬于鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu) 內(nèi)力傳遞復雜,影響因素多，目前還存在一些未充分明晰的內(nèi)容,因此、諸如各部分的形狀 尺寸以及補強方法等構(gòu)造要求較多.混凝土外包式柱腳的鋼柱彎矩.圖20、大致上外包柱腳頂部鋼筋位置處最大 底板處約為零 在此彎矩分布假定下所對應的承載機構(gòu)如圖21所示，也即在外包混凝土剛度較大且充分配置頂部鋼筋的條件下.主要假定外包柱腳頂部開始從鋼柱向混凝土傳遞內(nèi)力,外包式柱腳典型的破壞模式 圖22，有、鋼柱的壓力導致頂部混凝土壓壞，外包混凝土剪力引起的斜裂縫 主筋在外包混凝土錨固區(qū)破壞，主筋彎曲屈服。其中，前三種破壞模式會導致承載力急劇下降、變形能力較差 因此外包混凝土頂部應配置足夠的抗剪補強鋼筋。通常集中配置3道構(gòu)造箍筋，以防止頂部混凝土被壓碎和保證水平剪力傳遞。外包式柱腳箍筋按100mm的間距配置,以避免出現(xiàn)受剪斜裂縫.并應保證鋼筋的錨固長度和混凝土的外包厚度,隨外包柱腳加高，外包混凝土上作用的剪力相應變小、但主筋錨固力變大 可有效提高破壞承載力 外包混凝土高度通常取柱寬的2、5倍及以上,綜上所述.鋼柱向外包混凝土傳遞內(nèi)力在頂部鋼筋處實現(xiàn)。因此外包混凝土部分按鋼筋混凝土懸臂梁設計,圖23、即可 圖23,外包式柱腳的計算概念圖,外包混凝土尺寸較大時,放大柱腳底板寬度.柱外側(cè)配置錨栓.可按這些錨栓承擔一定程度的彎矩來設計外包式柱腳,其傳力機構(gòu)如圖24所示，此時底板下部軸力和彎矩可分開處理,簡言之 軸力由底板直接傳遞至基礎。對于彎矩。受拉側(cè)縱向鋼筋和錨栓看作受拉鋼筋 用柱腳內(nèi)力中減去錨栓傳遞部分的彎矩、圖24,外包式柱腳地腳螺栓的計算方法.柱腳受拉時，當在彎矩較小的鋼柱中性軸附近追加設置錨栓時，較為簡便的設計方法是由錨栓承擔拉力 外包式柱腳的柱底鋼板可根據(jù)計算確定。但其厚度不宜小于16mm.錨栓直徑規(guī)格不宜小于M16，且應有足夠的錨固深度 埋入式柱腳12.7，8。將鋼柱直接埋入混凝土構(gòu)件.如地下室墻.基礎梁等。中的柱腳稱為埋入式柱腳、圖25 而將鋼柱置于混凝土構(gòu)件上又伸出鋼筋.在鋼柱四周外包一段鋼筋混凝土者為外包式柱腳，亦稱為非埋入式柱腳,這兩種柱腳常用于多.高層鋼結(jié)構(gòu)建筑物,本條規(guī)定與現(xiàn)行行業(yè)標準。高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程.JGJ，99以及.鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)程，YB 9082中相類似的構(gòu)造要求相協(xié)調(diào),圖25、埋入式柱腳1、加勁肋,2 栓釘。3 鋼筋混凝土基礎,研究表明、栓釘對于傳遞彎矩和剪力沒有支配作用,但對于抗拉，由于栓釘受剪、能傳遞內(nèi)力。因此對于有拔力的柱，規(guī)定了宜設栓釘?shù)囊?12.7.9，柱腳邊緣混凝土的承壓應力主要依據(jù)鋼柱側(cè)面混凝土受壓區(qū)的支承反力形成的抗力與鋼柱的彎距和剪力平衡,便可得出鋼柱與基礎的剛性連接的埋入深度以及柱腳邊緣混凝土的承壓應力小于或等于混凝土抗壓強度設計值的計算式，插入式柱腳12,7。10 當鋼柱直接插入混凝土杯口基礎內(nèi)用二次澆灌層固定時、即為插入式柱腳 圖26、近年來,北京鋼鐵設計研究總院和重慶鋼鐵設計研究院等單位均對插入式鋼柱腳進行過試驗研究 并曾在多項單層工業(yè)廠房工程中使用。效果較好、并不影響安裝調(diào)整,本條規(guī)定是參照北京鋼鐵設計研究總院土建三室于1991年6月編寫的。鋼柱杯口式柱腳設計規(guī)定 土三結(jié)規(guī)2.91，提出來的。同時還參考了有關鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)程 其中鋼柱插入杯口的最小深度與我國電力行業(yè)標準，鋼。混凝土組合結(jié)構(gòu)設計規(guī)程，DL.T,5085,1999的插入深度比較接近、而國家建材局。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設計與施工規(guī)程.JC J01,89中對插入深度的取值過大 故未予采用、另外 本條規(guī)定的數(shù)值大于預制混凝土柱插入杯口的深度 這是合適的，對雙肢柱的插入深度,北京鋼鐵設計研究總院原取為 1、3、1,2,hc,而混凝土雙肢柱為,1,3、2 3,hc,并說明當柱安裝采用纜繩固定時才用1 3.hc,為安全計 本條將最小插入深度改為0、5hc。在原規(guī)范第8,4、15條的基礎上、增加了單層 多層。高層和單層廠房雙肢格構(gòu)柱插入基礎深度的計算。插入式柱腳是指鋼柱直接插入已澆筑好的杯口內(nèi).經(jīng)校準后用細石混凝土澆灌至基礎頂面，使鋼柱與基礎剛性連接、柱腳的作用是將鋼柱下端的內(nèi)力 軸力 彎矩.剪力 通過二次澆灌的細石混凝土傳給基礎,其作用力的傳遞機理與埋入式柱腳基本相同 鋼柱下部的彎矩和剪力、主要是通過二次澆灌層細石混凝土對鋼柱翼緣的側(cè)向壓力所產(chǎn)生的彎矩來平衡、軸向力由二次澆灌層的粘結(jié)力和柱底反力承受.鋼柱側(cè)面混凝土的支承反力形成的抵抗彎矩和承壓高度范圍內(nèi)混凝土的抗力與鋼柱的彎矩和剪力平衡，便可得出保證鋼柱與基礎剛性連接的插入深度、20世紀80年代。90年代國內(nèi)對雙肢格構(gòu)柱插入式鋼柱腳進行了試驗研究。并已在單層工業(yè)廠房和多高層房屋工程得到使用。效果很好.這種柱腳構(gòu)造簡單。節(jié)約鋼材。安全可靠、圖26,插入式柱腳12.7，11 柱腳構(gòu)造及杯口基礎的設計規(guī)定主要是工程設計實踐經(jīng)驗的總結(jié),