2018 年 2 月中 理论实践 建筑工程技术与设计 ·3120· 外包式与埋入式钢柱脚抗震承载力对比 秦桧荣1 李 昊 2 (1.云南城建设计院股份有限公司 昆明 650000;2.昆明有色冶金设计研究院股份公司 昆明 650000) 【摘要】钢结构已广泛运用于各类工程结构,近几年高层钢结构更是层出不穷。新的《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015 也已颁布实施。本文基于该规范有关外包式与埋入式钢柱脚的相关规定,通过理论计算,比较了两种柱脚形式在抗震设计时的抗弯承载力。提出了一些观点和建议。 【关键词】...
2018 年 2 月中 理论实践 建筑工程技术与设计 3120 外包式与埋入式钢柱脚抗震承载力对比 秦桧荣1 李 昊 2 (1.云南城建设计院股份有限公司 昆明 650000;2.昆明有色冶金设计研究院股份公司 昆明 650000) 【摘要】钢结构已广泛运用于各类工程结构,近几年高层钢结构更是层出不穷。新的《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015 也已颁布实施。本文基于该规范有关外包式与埋入式钢柱脚的相关规定,通过理论计算,比较了两种柱脚形式在抗震设计时的抗弯承载力。提出了一些观点和建议。 【关键词】钢结构 柱脚 高层建筑 1 引言 钢柱脚是上部钢结构与下部基础或地下室连接的部位,是决定整个结构体系承载能力的一个重要因素。在钢结构设计中,柱脚连接节点的设计是至关重要的一个环节。在新版抗震规范和高层钢结构规范中都修订或增加了关于柱脚设计的相关条文,足见其重要性。 无论是外包式还是埋入式,都是通过钢柱与混凝土的共同作用,将柱底轴力k8凯发天生赢家一触即发、弯矩、剪力传递给基础或地下室。实际运用中根据项目实际情况选择,难以一言概括两种形式的优劣。本文将从抗弯承载力理论计算角度展开探讨。 2 外包式柱脚 外包式柱脚由钢柱脚和外包混凝土组成。将钢柱直接置于基础顶部或地下室竖向构件顶部,并在钢柱底部以上不小于 2.5 倍范围用钢筋混凝土包裹并协同受力(图 1)。 高钢规本次修订,在外包柱脚受力机制上较之前的版本有较大改变。它不再通过栓钉抗剪形成力偶传递弯矩。对栓钉的设置也未做明确规定(但栓钉对柱脚整体性的作用不可或缺),抗弯机制是由钢筋混凝土外包层中的受拉纵筋和受压区混凝土受压形成对弯矩的抗力(图 2)。 图 1 外包式柱脚 图 2 外包式柱脚受力机制 抗震设计时,凯发K8一触即发在外包混凝土顶部箍筋处的极限抗弯承载力,高钢规给出如下四个计算公式和图 3 所示的受力状态: MuMpc (1) Mu=min{Mu1, Mu2} (2) Mu1= Mpc/(1- lr/ l) (3) Mu2=0.9Asfykh0+Mu3 (4) llr 图 3 极限受弯承载力时外包柱脚的受力状态 3 埋入式柱脚 埋入式柱脚将钢柱直接埋入混凝土基础内或地下室竖向构件内,埋入深度为钢柱截面高度的 2-3 倍(图 4)。 图 4 埋入式柱脚 其受力机制是通过混凝土对钢柱的承压力传递弯矩(图 5)。 万方数据