- A+
2011.115 炉窑钢结构柱脚剪力键长城雕塑设计本文分析了炉窑钢结构柱脚剪力键的设置条件,给出了炉窑钢结构柱脚剪力键的一般公式柱脚及柱脚剪力键的估计方法。 并通过估算实例说明了柱脚剪力键的整个设计过程,方便工程技术人员在工程实践中提供参考。 关键词 钢结构体系中的柱脚水平力 柱脚的作用是将下部荷载有效地传递到基础上。 根据柱脚是否埋入基础可分为嵌入(外包)式柱脚1、2)和外露式柱脚(典型的外露式柱脚结构是指嵌入式柱脚承受全部水平力)柱脚由下部结构通过埋入基础的柱节传递,柱底板和基础预埋件承受竖向力和挠度柱脚抗剪键,外露柱脚与基础的连接分为刚性连接和铰接连接,铰接柱脚只传递竖向力和水平力,刚性连接的柱脚不仅传递竖向力和水平力,还需要承受剪力的作用,无论是铰接柱的跨步还是竖向力和挠度刚连接的柱脚可通过柱底板和外露柱脚预埋件有效传递——2003((钢结构设计规范). 第十三条规定,柱脚预埋件不应采用承受柱脚顶部水平反力的结构,即使预埋件具有一定的抗剪能力。 柱底水平力的传递分为以下三种情况 2011.12) 柱底板与混凝土基础之间的摩擦 3) 单纯依靠柱脚剪力键,国内外规范均未提出给出了抗剪键设计的明确估算公式,下面简单介绍一下。
剪力键设计 1.1 剪力键设置条件 由于预埋柱脚通过埋设基础段传递水平力,因此无需设置柱底抗剪。 需要通过估计柱底板与混凝土基础之间的摩擦力和柱脚上的水平力的关系来计算裸露的柱脚,以判断是否需要设置剪力键。 GB/—2008《锅炉钢结构设计规范》第1O号。 3.19 柱掌板上的水平力不应由柱脚地脚螺钉承受石牌楼,而应由底板与基础混凝土之间的摩擦力承受。 75倍永久载荷除以最大工况(负值时摩擦力取O)。 当水平力超过摩擦力时,可将剪力键钎焊在底板上部。 水平力由摩擦力和剪力键共同承受。 这时就需要设置剪切键。 混凝土柱估算竖向压力,N; 永久荷载条件下柱底两个方向的竖向压力,但在窑炉钢结构的工程实践中,通常只有水平力较大,而在柱底两个方向均设置防腐压力剪键。 特别是在抗震设防烈度较高或风荷载较大的地区,洪水或风荷载形成的水平力较大。 方法1.2剪力键的截面可以是直形、十字形,也可以是H型钢、工字钢等。对于只有双向水平受力的柱脚,可设置双向剪力键。 窑炉钢结构常采用截面,以保证剪键在两个方向的抗剪能力。 具体方式如J.V.的设计。 Rotz提出了剪力键的水平弯矩与其面积的关系。 其中:剪力键弯矩设计值和剪力键估算高度,mm。
2011.117,如果挠度不足,剪力键的变形将严重影响剪力键传递弯矩的效果,因此十字形剪力键的截面厚度不宜太小。 据悉,为了调整柱的标高和倾斜,柱底板与混凝土基础之间应有一定厚度的二次灌浆层,铰接柱脚不小于50mm,固定柱脚不小于100mm。 剪力键的总高度应为估算高度加上二次灌浆层的长度。 接触面是一个薄弱层,这里的受力比较复杂。 二次灌浆层的剪切作用仅作为安全储存十字。 设计剪力键截面时,可先假定剪力键的长度和宽度,然后按式(3)确定剪力键的高度,最后按式(3)对十字形剪力键进行试验根据悬臂预制构件式(4),均布荷载弯曲挠度,二次注浆层宽度,单位为N/nun,mJn;,根据等强度原则,无需校核熔池硬度。 采用角部熔池连接时,熔池需满足硬度要求。 实验研究表:熔池在前角处的多轴力(复偏转状态),45°处一般不会发生损伤。 方向上的有效截面柱脚抗剪键,所以硬度比侧角熔池高,通常高1/3左右,所以对于交叉:r厂是根据熔池有效截面估算的,沿熔池宽度方向的剪切挠度,N/mm弯矩设计值,其中柱基熔池水平弯矩角的估计长度,mln。 对于直角熔池和角熔池的估计宽度,每个熔池的实际宽度除以2|Il,,,角熔池硬度的设计值,N/nun 示例某窑炉钢框架固定柱脚柱底板规格,最大工况为500KN,最大水平力为175KN,柱底板与混凝土基础之间的摩擦系数取为基础间隙高度板与混凝土基础为50mm,基础混凝土硬度等级为C25。 尝试将剪力键设计在立柱底部。 1)首先估算柱底与基础摩擦力的大小0.4(0.-500)KN所以Fm
