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1、钢柱下钢筋混凝土独立基础设计党昱敬常奎(中冶集团建筑研究总院北京100088)(中国矿业大学北京100083)摘要:在满足现有国家规程规范的基础上,提出了钢柱独立钢筋混凝土基础的设计方法,力求使钢柱独立钢筋混凝土基础设计系统化、简明化,以便业内设计工程师易于掌握和应用。关键词:钢柱短柱无短柱基础有短柱基础DESIGNOFRCINDEPENDENTFOUNDATIONBELOWASTEELCOLUMNDangYujing(CentralResearchInstituteofBuildingandConstruction,MCCGroupBeijing100088)ChangKui(Ch
2、inaUniversityofMiningandTechnologyBeijing100083)Abstract:Basedonmeetingthecurrentnationalspecificationsandcodes,thedesignmethodofRCindependentfoundationbelowasteelcolumnisproposed,whichwillmakethissortofdesignsystematicandconcise,inordertoletdesignengineersgraspanduseiteasily1Keywords:steelcolu
3、mnshortcolumnfoundationwithoutshortcolumnfoundationwithshortcolumn随着国民经济和建筑科学技术的迅猛发展,钢柱基础。由图1可知有短柱基础由两部分组成:1)结构以其独特性能被广泛应用在工业与民用建筑Ñ-Ñ截面以下基底台阶部分;2)Ñ-Ñ截面以上中,上部结构在设计理论、加工制作工艺及安装施工的短柱部分。无短柱基础和Ñ-Ñ截面以下基底台方面都达到很高的水平,其相应的规程规范结构工阶部分底面积、台阶高度、基础底面的设计计算方法程师也易于掌握和应用;而在基础工程设计方面,文和构造措施与一般柱下独立基础一致,不再赘述。献[1,2]所
4、提出的设计条款无论是对结构工程师还是对土木工程师(岩土)操作起来都比较繁琐,且目前尚没有系统介绍钢柱独立钢筋混凝土基础的设计方法。参考文献[3,4],只要计算出柱脚力,即钢柱传至基础顶部的各类荷载效应设计值和标准值,再结合文献[1,2]相应的构造措施,就很容易设计出钢柱独立钢筋混凝土基础。该设计方法在满足现有国家规程规范的基础上,力求使钢柱独立钢筋混凝土基础设计系统化、简明化,以便业内设计工程师易于掌握和应用。1-地脚螺栓;2-钢柱柱脚底板;3-二次浇灌层;4-短柱;5-基底台阶注:Lm为地脚螺栓埋置深度;d为地脚螺栓直径1设计方法图1底脚螺栓混凝土基础连接由文献[2]可知,采用底脚
5、螺栓与钢柱连接的独现就Ñ-Ñ截面以上的短柱部分的设计计算方法作立钢筋混凝土基础,其基本结构形式见图1。一分析探讨。在分析探讨之前,对短柱部分作以下根据基础埋置深度,钢柱独立钢筋混凝土基础分为无短柱基础和有短柱基础。无短柱基础的高度第一作者:党昱敬男1961年8月出生高级工程师国家注册按冲切计算确定,且满足(H+h1+h2)=Lm+土木工程师(岩土)100mm;当基础台阶以上高度H>L收稿日期:2006-04-15m时,称为有短722IndustrialConstructionVol.36,Supplement,2006工业建筑2006年第36卷增刊限定:1)截面形式为在工程设计中最常
6、见矩形截面内力,包括钢结构柱传来的轴力N、弯矩M、剪力V形式;2)短柱的长细比L0/h[5(L0为构件的计算及直接作用在基础短柱顶部的外荷载两部分之和,长度,L0=1125H;h为截面高度),即此限定不考并计入基础短柱自重。取短柱的最不利截面,即短虑挠度对偏心距的影响;3)采用工程设计中常用的柱与基底台阶交接处的Ñ-Ñ截面进行强度计算。对称配筋,即As=As',fy=fy',且a=a'。根据上述在Ñ-Ñ截面处钢筋混凝土短柱大、小偏短柱部分的计算,按钢筋混凝土受压构件考虑。心及界限偏心受压受力分离体见图2:短柱部分承受上部钢结构柱脚传至基础短柱顶部的图2短柱计算简图图2分别为大偏心受压
7、、界限轴心受压和小偏等效矩形应力图形图块,其矩形应力图系数A1、B1心受压。见表1。根据文献[3,4]将受压区混凝土应力图形化为表1矩形应力图系数A1、B1混凝土强度等级[50556065707580E00100201002030100205010020801002101002130100215Ecu0100330100325010032010031501003100100305010030A11100019901980197019601950194B10
