在地 梁的反力作用下, 中柱 四周的 混凝土, 在上 面的部 分处于受压状态, 对 于锚固 钢柱 非常 有利, 也有 利于 增加栓 埋入式钢柱脚的传力分析和设计计算 ! ! ! 金 波, 等

　　外包式柱脚中轴力的传递 记 E c A c 为 混凝土轴压刚度, 它随埋入深度而变化, 但是

　　1) 轴力的传递。由于布置了栓 钉, 在 向下的钢柱 轴力作 1 概 述 用下 , 必然会有一部 分轴力 传递 到混凝 土上, 因 此钢柱 轴力 向下 逐渐变小, 而混凝土内轴力逐渐变大, 见图 1。 传递到混凝土内的轴 力的 上限 按照钢 截面 和外包 混凝 土截面的轴压刚 度进 行分配。 由于 钢柱埋 入混 凝土的 深度 较小, 而栓钉是一种柔 性抗 剪连接 件, 在钢 - 混 凝土的 界面 上, 钢与混凝土将产 生相对 的滑 移, 通过栓 钉传 递到周 围混 凝土 的压力将比按照刚 度分 配的 更小, 一般 为 20% ~ 35% , 但也 受到钢截面的轴压承 载力 和混 凝土截 面的 轴压承 载力 之比 的限制。k8凯发天生赢家一触即发其余的轴力要传递到钢柱底部 的混凝土, 下部 混凝 土要进行抗冲切的验算。钢柱脚底部的 钢筋混凝土, 要 与钢 柱侧面的受剪栓钉破坏时的变形协调, 栓钉才 能够与底

　　要: 对埋入式钢柱脚的设计方法进行了研究, 分析了其 传力的机 理凯发K8一触即发。指出 因为栓钉 的存在, 钢柱 必

　　然传递一 部分轴力 给外包混凝 土柱, 利用组合 柱理论对外 包混凝土 的压力进行 了计算, 得到了简 单的公式, 通过算例发现, 传递到外包混凝土的轴力是总轴力的 25% ~ 35% 。根据这个 传递比例, 提出 栓钉验算和 柱脚 底板计算的方法。同时, 根据混凝土埋入式钢柱脚的弯矩和剪力 的传递, 介绍了混 凝土埋入 式钢柱脚抗 弯强 度的计算公式, 对于边柱和角柱, 提出了沿整个埋入深度设置水平 U 形钢筋的要 求和计算 方法。k8凯发天生赢家一触即发对于竖 向抗 冲切不足的问题, 介绍了设置水平短钢梁将竖向力扩散到更大范围的方法。 关键词: 埋入式钢柱脚 荷载传递 抗剪强度 组合柱

　　2) 弯矩 和水 平剪力 的传 递( 图 3、 4) 。水平 剪力 对于 图 基础地梁来说产生轴压力, 而弯矩也是 由地梁内 产生的弯矩 来平衡, 这与外 包混凝 土完 全不同 。外包混 凝土 的钢 柱脚, 是将柱脚截面的弯矩全 部传递 到外 包混凝 土截 面内 的竖向 钢筋, 而这里的埋入 式钢柱 脚, 虽然 也在钢 柱周 围配 置竖向 钢筋, 但是, 这些竖向钢筋的底部锚固不够, 而顶 部也未伸出 基础表面, 因此这些钢筋不能承担弯 矩。所以埋 入式柱脚的 弯矩是由地梁截面的弯矩来平衡的( 地 梁与钢柱 构成倒置的 框架) 。 2

　　钉的 抗滑移刚度。 钢柱周围的混凝土地梁的箍筋要加密, 以防止 在往复的 地震 荷载( 或风荷载) 作用下发生混凝土局部压碎凯发K8一触即发。

　　埋入式钢柱脚即将钢柱埋入钢筋混凝 土基础中, 基础可 以是基础梁、 独立 基础和片筏基础, 其构造如图 1 所示 , 柱脚 传递轴力、 剪力和弯矩。 埋入式柱脚的埋入深度 一般是 2 倍的柱高( 工字形截面 柱) 到 2 5 倍的柱高( 箱形截面 柱子和圆 形、 矩形钢 管混凝 方 土柱子) 。钢柱到外侧混凝土边的最小 距离, 按照 高层民用 建筑钢结构设计规程 ( JGJ 99- 98) 至少 要求 250 mm。这些 要求一般均容易满足。 埋入钢柱打断了混凝土基础梁的上皮 钢筋, 虽然此处钢 筋一般受压, 但是仍然要采取措施使得至少 50% 及以上的钢 筋连续。当 柱子截 面小时, 钢筋 可以绕 过柱子, 但是 如果柱 子截面大, 则应该在 对应部 位的 钢柱 上焊接 水平 板, 钢筋焊 接在水平板上, 使得钢筋内的传力连续, 如图 2 所 示。 外包式柱脚传力分析如下: