钢柱脚锚栓的设计方法（可编辑）

钢柱脚锚栓的设计方法（可编辑） 钢柱脚锚栓的设计方法 第 卷第 期 建 筑 钢 结 构 进 展 年 月 钢 柱脚 锚栓 的设 计 方 法 童根树 , 吴 光 美 浙江大学 土木系 , 浙江 杭州 东华工程公 司 , 安徽 合肥 。 要 了回 和 比 , 和 了 比 , 摘 对 国内外柱脚锚栓设计方法进行 顾 较 对单个锚栓 的破坏模式 承载力进行 总结 较发现 与 国 , 国 强 面 , 我 不允许锚栓参与抗剪 的 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 相 反 欧美 家都允 许锚栓参与抗剪 在锚栓抗拉 度设计值 的取值方 欧 美等 国将锚栓 的强度设计值取与普通螺 栓或与制作螺栓 的材料相应 的强度设计值 , 而我 国规范取值则在普通 。 已 的 础上 本文还 对 已知柱 面 力 力 的 法进 了总 和 比 , 螺栓 经较低 基 再打 折 脚截 内 计算锚栓拉 方 行 结 较 并依 据塑性力学 的上下 限定理进行 了评 论 。 在总结 的基础上 建议 了单个锚栓 的设计准则和锚栓拉力 的计算方法 。 关键词 锚栓 钢柱 柱脚 中图分类 号 文献标识码 文章编 号 一 一 一 , 丁 一 二 一跳 , , , 玩 , , 一 一 , 叮 , , 印 粉 日 饰 朋 士 士 ”。闭 。 象 。 灌注锚栓 的承载力来 自锚栓杆 身与混凝 土 的粘结和 弯钩或扩大 的端部对混凝土 的承压 。 根据埋人端形状 的 引言 不 同, 锚栓有 五 型 , 型 , 带钉头 螺栓 的六 角头或栓钉 的 , 锚栓式钢柱脚 虽 然应 用 广泛 但 国 内对锚栓式 柱脚 钉头 以及带锚 板 的 四种 。 型及 型 锚栓是依靠 粘 结 。 、 工作性能 的研 究却 非 常稀少 本 文就柱脚 的工作性 能 固 , 型 可 土 出, 生不 锚 的锚栓 但 锚栓 能从混凝 中拔 产 稳 , 破坏形式进行描述 对各 国柱脚锚栓设计方法进行 总结 固的破坏模式 。 形锚栓 的弯钩是构造 要求 。 带端承板 。 , , 对 比 论述分两个方面进行 一是单个锚栓 的承载性 能 的 型 , , 面 锚栓是承压 锚栓 但是端承板越 大 端承板底 高度 。 , 二是 已知柱脚截面 内力 如何确定锚栓 的拉力和剪力 处基础混凝土有效抗 拉截 面越 小 , 这种锚栓在我 国得 到 广泛应用 。 但欧美 国家主 张避免在锚栓端头上设置金属 锚栓 的类型 板来提高抗拔 出强 度 , 因为埋 人 长度 足够 的锚栓受拉力 , 锚栓分钻孔锚 栓 和 灌注锚栓 , 后 者 是本 文论述 的对 时 将使锚 栓从端承板 四 周起 以放射状朝 外 的 圆锥 体混 收稿 日期 一 一 作 者 简介 、 。 。 、 重根树 一 , 男 , 博士 教授 博士 生 导师 主要从事钢 结 构 稳定性研 究 。 。 吴 光 美 一 , 男 , 学士 主要从事工程 结 构 的设计 建 筑 钢 结 构 进 展 第 卷 。 土 出至 土 面 , 头 的 用 是 , 用 图 示 造 的 凝 拔 混凝 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 端 钢板所起 作 仅仅 从 锚栓直径更大 时 采 所 构 这种锚栓 外侧 锚栓 中心线 向外延展被拔 出的圆锥体 图 , 这对增强 锚 , 比 有直径为 的套筒 套筒底部为直径 套筒外径大 的底 。 用 , 而 于 混 土 , 以 生 面 栓抗拉承载力所起 的作 并不 大 反 由 离 凝 基 板 确保不会 发 套筒外表 的粘 结破坏 锚栓埋深 础 边 的边 和 , 以 土 面 的 于 或柱外 线 距 锚栓净 间距 过 小 引 起基 础混凝 保证混凝 沿虚线所示剪切 破坏 荷载大 锚栓 的 。 土截面严重 削弱 抗拉承载力 。 套筒 内灌注 高标号细石混凝 土 。 锚栓强度 。 围 竖 , 的面积 等级均为 套筒周 配 向钢筋 竖 向钢筋 要保证能够承受 的锚栓拉力 。 后 一种锚栓允许 同 时抗拉和抗剪 。 锚栓也可 以象 高强 螺栓那样施加预 拉力 , 预 拉力使 柱底板紧紧地连接 于混凝 土上 , 使 柱脚转动 刚度 明显变 大 。 锚栓通 常被预载到锚栓承载能力 的某个预定 的程度 , , , 如 外弯矩作用 后 受拉侧底板下压 力减小 而锚 。 , 强 的 相 栓拉力增加很少 与高 螺栓 受力机 理 同 国 内外对锚栓研究 的概况 图 大 的端承板可 以通过增大埋入长度来避 免 国 内研 究 钢 柱脚 的文 献 只 有 李 德 滋 , 一 口和 于 安麟 。 , , 等, 一 〕 前者研究静力性 能 后者研 究抗 震性 能 目前 的 柱脚设计方法 以文献 」为基础 。 文献 研究锚栓拉力 。 , 计算方法 对单个锚栓 的承载力 没有研 究 文献 一 则在柱脚滞 回 曲线试验研究基础上提 出了确定整个柱脚 和 , 节点抗弯 抗剪承载力 的方法 对单个锚栓 的承载力也 。 。。 没有给予关注 钢结构设计规范 一 第 , 条规定柱脚锚栓不得参 与抵抗水平力 水平 力应 由 底板和混凝土之 间的摩擦力或设置抗剪键 承担 。 在排列 、 、 面 用 通 列 , 方 套 普 螺栓排 的术语 锚栓 的线距 栓 距 端距 图 抗剪锚栓 和 没 , 出 了 , 线距 规范 有规定 锚栓 的埋设仅提 埋 深要求 止 混 土 , 不 对 防 下部基础 凝 的破坏 提 出验算 基础 的压力 要超过混凝土 的抗压强度 。 国 的 注 , 外 研究则更 加关 单个锚栓 的承载力 破坏方 , , 式等等 例 如 文 献 一 对 第 二 方 面 的研 究 却 很 。 〕 」 少卿 国 一 《 》 录 砰 , 美 核 能结构规 范 附 对 锚栓 的计算和设置有详细 的要求 , 还专 门编制 了锚栓 的 设计导则叫 。 国 可 以 , 本文参考 内外 查 阅到 的锚栓研 究 资料 对 锚 性 , 总 形 , 而 栓 的受力 能进行描述 结柱脚 的破坏 式 从 得 到 较为合理 的锚栓设计方法及构造要求 。 锚栓仅 受拉 的情况 图 既抗 剪又抗拉锚栓 在拉力荷载作用下 , 其破坏形式有三种 。 , 英 国广泛采用 基础 上 带预 留孔 的灌注锚栓 其构造 锚栓杆达到抗拉承载力极 限 这是一种所希望 的 。 。 见 图 , 图 用 于 势 的 , 锚栓破坏形式 锚 栓拉断承载力 为 锚栓直径较小 镇 情况 是 。 础 时预 留 下 上 的 , , 几 九八 在基 施工 一个 大 小 孔 安装 时放人锚栓 。 , , 然后浇灌高标号 细石混凝 土 。 锚 栓底 部 为 。又 。只 式 中 是锚栓有效抗拉面积 九 是锚栓 的屈 服强度 转 , 。 的端承板 , 板底 为六 角头螺 帽 这 是一 种 抗 剪锚 换为设计公式 时要改为抗拉强 度设计值 君 锚栓为 。 , 一 , , 栓 埋人长度 仅须 国外 的 试 验表 明 」 埋人 比普通螺栓 的抗拉强度设计值还要低 。 长 达 , 面 。 度 到 的受剪锚栓 必定是锚栓净截 剪坏 当 基础混凝土与锚杆 的粘结破坏 取粘结应力与混 第 期 钢柱脚锚栓 的设计方法 强 , 。 凝土抗拉 度 关相 同 则有 应力破坏角就偏不安全 此 时必须 对结构设置加强箍筋 。 、 , , 一 冠 以抵消受拉 的影 响 相 反 混凝 土柱双 向 受压 时会增 强 。 里 , 、 固长 于 强 , 。 这 是锚栓杆直径 是锚 度 由 粘结 度低 锚栓 的抗拉 能力 防止粘结破坏要求较大 的埋人深度 。 可 以通 过构造措施 防止这种破坏 在埋人端端头设置螺母 大小 的六 角头就 可 以 , 用 一 , 因 防止粘结破坏 这种措施节省 钢量 此 。 国 用 , 少 用 美 欧等 家都采 有钉 头 的锚 栓 很 采 形 带锚 板 的锚栓 因使基础混凝土削弱太 多也很少使用 。 圆锥形混凝土达到抗拉承载极 限 图 。 锚 栓埋 深不够且混凝土强度等级较低 时会发生这种破坏 。 这 时 锚栓抗拉承载力 由垂直于 圆锥体表 面 的名义受拉应力决 。 。 定 假设破坏面 以 角从锚栓端头 开始 向外拓展 , 混凝 土 的抗拉强度值为 关。 拉应力沿 破坏锥体 面 的分布是变 , , , 化 的 在 埋设 的最底端最 大 在混凝 土表 面 为 试 验 表 明, 破坏面上混凝 土平 均抗拉应力 为 式 , 并视 整个破 图 受拉锚栓边距 不足 时锥体侧鼓破坏 。 坏面 的应力相 同 采用水平投影 面进行 计算 , 混凝 土抗 拉力计算简化为 表 锚栓埋入长度 比较 混混凝土土 强强 度等级级级级级级级 ’’ 一 去 己 ‘ 釜 哭哭 兀兀 一 工 ‘ , 注 取锚检杭拉设计 强 度 一 计 算 ?? , “取锚检杭拉设计 强 度 为 一 计 算 当 为锚 检群 。 时 , 理入长度要增 大 上面描述 的是锚栓锚 固在未 配筋混凝 土 中的情况 , 土 内 了钢 , 面 钢 相 , 如果混凝 配 筋 则锥体破坏 与 筋 交 钢筋 了 , 力 , 由 图 受拉锚栓 的锥体拔 出 参与 抗拉 这 时要求所有拉 传给钢筋 此决定受拉 锚栓 附近应该具有 的配筋量 , 而锚栓 的埋 人深度理论上 。 可 以 , 二 、 。 、 有所减小 实 际则不减 二 式 中 是锚栓钉 头直径 。 位 于混凝土 柱边缘 的锚栓只 一 。 能产生部 分 的锥 形 混凝 土破 坏 面 , 受 拉抗 力 也 会 减 少 锚栓仅 受剪 的情况 。 , 当为锚栓群 时 , 应考虑各锚栓破坏锥体相 互 重 叠 的情 况 我 国不允许锚栓参与抗剪 这种规定并无试验依据 相 , 国 , 门的 不 反 欧美等 充分依赖锚栓抗剪 并且有专 能 取 。 ‘ 用 于抗拉 的 抗剪锚栓 剪力 由锚栓通过 承压传 给周 围 讥 了 。 , , 、 。 混凝土 剪力使锚 栓受弯 锚栓弯 曲使混凝土压碎 实验 是从属 于锚 栓 的锥 体水平 投影 面 积卿 〕 如果锚栓 边 , , , , 表 明 若不存在底 板 高度约 为螺栓直径 的楔形 混凝 距很小 就会发生 图 所示 的劈裂破 坏 它 是 由锚栓端头 , 。 土 由 时 的 刚 〕 块能 自 形成 并完全破碎 此 锚栓节 点 抗剪 度 附近较大 的局部挤压应力 引起 的 文 建议取最小边距 。 , , , 急剧减小 图 上部无约束 的楔体在受力作用下 将 向 为 和 的较大值 以防止侧 面 的劈裂破 坏 在基 。 , 础 内配置竖 向钢筋和箍筋也能够避免这种破坏 。 上 翻转 实际上 柱子底板 或基础 顶 部盖板 能 限制混凝 , , 由 一 和 工, 一 二 可 以确定 由锥体破坏决定 的 土楔体 的移动 楔体就不 能上移 在底板下产生 向上 的挤 , , 。 长 , 的 长 比 由 可 进压力 增加 了 由底板施加 的压力 锚栓 内也 随之产生拉 埋人 度 由两者确定 埋人 度 较见表 表 。 见 , 即使两者对锚栓设计强度取不 同值 , 两者对锚栓 的埋 力 人要求也差别很大 。 锚栓节点 的抗剪 刚度也与剪力 的作用 线和混凝土表 。 , 础 了 的 以 , 面之 间的距离有 关 当距 离增 大 时 锚栓 弯 曲变形很 明 如果基 除 承受锚 栓传来 力 外 还有其 它荷 。 , , 即 固 混 土 可 , 土 显 抗剪 刚度减少 这种节 点 的一个 例子是 当 底板 与基 载作用 锚 锚栓 的 凝 能额外受拉压 对 混凝 。 。 , 础 土 间 弱 开 , 的抗拉力也有影 响 如混凝土柱 明显 双 向受拉 采用 混凝 之 有一层较 的灰浆层 隔 或 高位锚栓 灰 建 筑 钢 结 构 进 展 第 卷 的 在 用 下 由 。 浆 存 使得在剪 力作 锚栓 能较 自 地弯 曲变形 锚栓 既受拉又受剪 的情况 。 在剪 用下 时 , 形 , 当锚栓 力作 向一侧倾斜 锚栓 中 成拉力 锚 这种情况 下 的研究很少 先分析柱脚节点 同时 受拉 。 栓依然依靠混凝土 的锚 固作用来抗剪 和受剪 时的破坏形式 。 当柱脚各板件强度 和 稳定得 到保 , 和 整 , 可 证 底板 个柱脚 的刚度都较大 柱脚 的破坏形式 能 有 以下 种 屈 , 在 没 小滑 的 受拉侧锚栓 服 柱脚 有或 有微 移 情 。 况下 , 刚体转动不 断发展 础 边 尺 过 , 力 用 下 基 外伸 缘 寸 小 致使在底板压 作 的混凝土基础边缘外被压裂 劈裂 。 、、 ‘‘ 混凝土抗压强度不 足 , 在压力作用下 基础 发生局