钢结构外露式刚接柱脚锚栓设计与计算

钢结构外露式刚接柱脚主要有：平板柱脚、靴梁式柱脚;其设计与计算主要包括：柱脚锚栓计算、柱脚底板几何尺寸的确定、靴梁几何尺寸的确定、靴梁抗剪计算。本文以某设计项目为例,对钢结构外露式刚接柱脚进行锚栓设计与计算,可供类似工程的设计参考。     

新型高层钢结构柱脚设计

随着我国高层钢结构建筑的发展,钢结构中柱脚的设计越来越受到设计人员的关注。常规的埋人式柱脚和外包式柱脚慢慢开始出现一定的局限性。针对带有多层地下室结构的高层建筑,柱脚荷载主要以轴向受压为主,为减少柱脚底基础的厚度,设计了一种新型的埋人式双底板柱脚节点,并在实际工程中使用,可供类似工程参考。     

CCTV新台址主楼外筒关键节点设计与构造

CCTV新台址主楼采用支撑筒体结构体系,外筒蝶形节点以及柱脚节点是其中的关键性节点。本文通过对蝶型节点的有限元分析,提出此类节点简化的设计方法,保证了在支撑构件屈服时,蝶型节点能基本保持弹性,满足"强节点、弱杆件"的结构抗震要求。通过与节点模型试验结果的比较,验证了这一设计方法的正确性。由于塔楼双向倾斜,且在结构高位有连体结构,造成部分外筒SRC柱柱脚在竖向荷载作用下出现拉力,与水平荷载作用下拉力叠加后进一步增大。由于水平荷载作用方向的不确定性,柱脚也可能承受较大的压力。根据柱脚受拉程度的不同,结构设计中分别采用了露出外包式、埋入式两种不同的柱脚构造形式,并在外包式柱脚中采用了高强预应力锚栓来平衡柱脚的拉力。     

交通标志结构刚性露出式圆形柱脚的设计探讨

针对目前交通标志结构刚性露出式圆形柱脚设计计算无据可依的现况,对该类型柱脚的设计计算公式及计算过程进行了系统研究.在整理分析柱脚的计算过程中,对柱脚的底板、锚栓、加劲肋、抗剪键的计算进行了详细描述,依据我国常用的两种柱脚设计方法即近似法和弹性比拟法,同时参考国内矩形柱脚的设计方法,对柱脚的设计计算公式进行了推导分析.对...     

钢柱外包式柱脚抗震设计问题

柱脚是钢结构中上部主体结构与基础连接的重要节点,外包式柱脚常用于重钢结构厂房,其计算假定为柱脚刚接,在地震作用效应时传递弯矩至基础。GB50011-2010《建筑抗震设计规范》明确规定了这种柱脚设计时的极限承载力计算方法。构造要求的柱截面面积条件在节点弹塑性承载力设计中起控制作用的情况,在实际设计过程中常出现。从钢结构框架柱的截面确定方法入手,对不同规范规定的长细比限值进行比较,用极限弹塑性设计抗弯承载力要求和多遇地震抗弯承载力要求来分析比较外包式柱脚的设计,满足柱脚配筋设计的经济性和合理的计算要求。     

埋入式柱脚基础段受力性能的试验研究

文章通过试验研究,探讨埋入式柱脚中型钢与混凝土的粘结性能、栓钉连接件的受力性能和影响栓钉连接件承载力的主要因素,对埋入式柱脚中栓钉连接件的受力性能进行了分析,并且对埋入式柱脚中栓钉连接件的设置提出了建议。     

埋入式型钢混凝土柱脚计算

在型钢混凝土结构设计中,往往按照有关规程将型钢埋入混凝土内三倍型钢高度,当基础(基础梁或承台)没有足够高度埋置型钢时,应如何设计和计算则是广大设计人员关心的问题。本文根据型钢混凝土柱脚的力学特点及传力机制,着重介绍了埋入式柱脚的若干计算要点,如柱脚埋置深度的计算、柱底内力的计算及其相关验算等,这些计算是型钢混凝土组合结构设计的重要组成部分。     

钢管混凝土柱脚的有限元分析

通过对柱脚传力机理进行分析和柱脚的有限元计算,分析得出基于一维杆件平截面假定的柱脚纵筋的计算公式适用于传统外包式刚性柱脚,并对新型柱脚的设计提出了建议,对类似工程构件的设计具有一定的指导意义。     

外露式刚性柱脚节点受力性能的有限元模拟研究

在工程设计中,柱脚节点一般被视为"刚接"或"铰接"以简化设计过程,但事实上,柱脚节点往往介于两者之间,属于"半刚性"节点。刚性柱脚节点实际上具有有限的转动能力。本文针对外露式刚性柱脚节点,利用现有试验结果进行有限元模拟和校对,给出了可靠、适用的ABAQUS有限元建模和分析方法,并对四锚栓外露式刚性柱脚节点进行了有限元参数分析,得出影响柱脚节点受力性能的主要因素:底板厚度、锚栓直径、锚栓位置、轴压比。     

钢结构工程中的箱形柱柱脚设计

柱脚设计一直是钢结构节点设计中的关键之一。结合西安市广电世纪园剧场钢结构工程,通过对外露式刚接柱脚的设计,阐明了该类型刚接柱脚的理论计算方法,并对外露式刚接柱脚在大型公共建筑设计中的应用注意事项进行了探讨,建议采用埋入式柱脚。     

浅析各类钢柱脚形式的设计构造要求

在结构设计中,钢结构在工业、民用结构选型时得到越来越多的使用,钢柱脚作为钢结构的基本构件,其计算牵扯到钢结构和混凝土结构的不同受力计算。而现在很多文章对某种柱脚的具体计算有具体的描述和研究,但设计计算时牵扯到的规范、规程中,未有一个详尽、全面的说明,其相关的构造规定也在一些规范、规定中分布较散。本文就柱脚给出了详尽的叙述,为广大钢结构设计者提供一份较全面的柱脚设计参考资料,具体计算不再累述,可参考相关文章。     

钢柱脚锚栓的设计方法

对国内外柱脚锚栓设计方法进行了回顾和比较，对单个锚栓的破坏模式和承载力进行了总结。比较发现，与我国不允许锚栓参与抗剪的规定相反，欧美国家都允许锚栓参与抗剪；在锚栓抗拉强度设计值的取值方面，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螺栓已经较低的基础上再打8折。本文还对已知柱脚截面内力计算锚栓拉力的方法进行了总结和比较，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。     

弯、剪、扭共同作用下刚接圆管柱柱脚计算

对于户外广告牌和交通标志,经常采用F型单肢钢管柱。由于风载荷是控制载荷,柱脚受力为偏心受压,偏心受剪,承受很大的双轴弯矩和水平扭矩,底板与锚栓的设计计算与一般型钢柱有所不同,柱脚弯矩对其抗剪承载能力有很大提高,计算时应考虑其影响。     

外包式钢柱脚设计方法研究

对外包式钢柱脚的设计方法进行分析研究,在分析其传力机理的基础上,指出由于栓钉的存在,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20%~30%。根据混凝土外包钢柱脚的设计原则,对柱脚内弯矩和剪力的传递进行了分析,发现钢柱内的剪力和外包混凝土内的剪力是反向的,混凝土承担的剪力比柱子总剪力还要大。基于此参照日本建筑中心的资料,对外包式柱脚的抗剪设计强度提出了设计计算公式。最后总结了一个完整的外包式柱脚的设计方法。     

天津津塔结构设计

天津津塔是一栋高336.9m的钢结构超高层建筑,主要抗侧力体系采用"钢管混凝土柱框架+核心钢板剪力墙体系+外伸刚臂抗侧力体系"组成。薄钢板剪力墙结构作为一种新的结构体系,充分利用薄钢板的拉力场效应,具有较大的弹性初始刚度、大变形能力和良好的塑性性能、稳定的滞回特性等优点。国内还没有类似工程的先例。基于大量的理论研究和试验研究相结合的研究成果,津塔结构设计解决了不同施工工况下钢板剪力墙设计,根据大震下柱脚拉压力设计双底板柱脚、钢管混凝土柱设计规范选择比较和弹塑性分析等技术难点。     

钢柱脚单个锚栓的承载力设计

对国内外钢柱脚锚栓设计方法进行了回顾和比较 ,对单个锚栓的破坏模式和承载力进行了总结。比较发现 ,与我国不允许锚栓参与抗剪的规定相反 ,欧美国家都考虑锚栓参与抗剪 ;在锚栓抗拉强度设计值的取值方面 ,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 ,而我国规范的取值则在普通螺栓已经较低的基础上再打 8折。基于对国内外不同设计方法的分析归纳 ,提出了单个锚栓的设计准则的建议 ,供锚栓设计时参考。     

钢柱脚锚栓设计内力计算方法综述

分析了国内外关于锚栓在柱脚截面内力作用下最不利受力的各种计算方法 ,根据塑性分析的上、下限定理 ,对钢柱脚锚栓计算的各种方法进行了评论 ,并建议了一个简单的设计方法     

埋入式钢柱脚的传力分析和设计计算

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。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。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。     

露出型钢柱脚抗剪性能的理论与试验研究

介绍了国内外对钢柱脚锚栓的研究,并对其设计方法进行分析。通过试验与理论研究,应用相关文献的试验数据进行较好的验证,提出了一种低位锚栓钢柱脚整体抗剪设计方法。     

底框-砌体结构的应力测试与分析

通过开有不同位置洞口并设置构造柱的砖砌体与两跨底层框架梁共同工作的应力测试与分析,研究底框-砌体结构在垂直荷载作用下上部砌体结构的承载能力,并与现行的有关设计规范结合,得出对实际工作有益的分析结果。