浅谈钢管混凝土框架外包式柱脚设计.pdf

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1、Vol.41，No.5第41卷第5期October，2015SichuanBuildingMaterials2015年10月浅谈钢管混凝土框架外包式柱脚设计李拨(成都建筑材料工业设计研究院有限公司,四川成都610021)摘要:结合内蒙古乌兰察布市某窑尾框架,采用悬挑部分如果不加加劲板,悬挑端部的最大弯矩。22SATWE软件进行结构整体分析计算,读出柱底内力,并通M=0．5σa=0．5×17．763×200=355260N·mmimaxc1过对外包式柱脚进行计算,无论是在施工过程中,还是施此时柱脚底板需要的厚度为:工完成后,都满足承载力

2、要求。tpb=6Mimax/f=6×355260/250=92．3mm关键词:钢管混凝土;外包式柱脚;SATWE软件由于底板厚度太大、不经济,此时采取设置加劲肋对+中图分类号:TU398．9文献标志码:B底板进行加强,改变底板悬挑部分的支承条件,沿着钢管文章编号:1672-4011(2015)05-0056-02周边均为设置12块加劲肋,使原悬挑部分底板变为三边支DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2015.05.028承板。如图1所示。1工程概况本工程位于内蒙古自治区乌兰察布市某工业废渣综合利用循环经济项目的窑

3、尾框架,抗震设防烈度:6°,设计基本地震加速度值:0．05g,设计地震分组:第二组。框架为6层钢和混凝土混合框架结构,框架平面尺寸为18．2m×19．4m,房屋总高度为73．65m,只有4个框架柱。底层为纯混凝土结构,框架柱截面为1600×1600;上面5层为强支撑的钢管混凝土钢框架,钢管柱截面为D920×18,混凝土强度等级均为C40,钢结构材质均为Q345-C。通过SATWE软件对结构进行整体分析,读出钢管混凝土柱底设计内力,作用于柱脚处的弯矩M=1700kN·m,轴力N=24300kN,剪力V=2150kN,对其外包式柱脚进行结

4、构设计。2设计假定在进行外包式柱脚设计时,通常采用了以下四个设计假定,简化了计算过程,同时为计算提供了依据。图1柱脚平面图与剖面图1)轴向压力N全部由钢柱脚底板直接传递给下部的混凝土框架柱;该圆弧形三边支承板近似看成322×200的矩形板,根据静力计算,b/a=0．2/0．322=0．6211,查表可得α=2)弯矩M由焊接在钢柱翼缘的抗剪圆柱头栓钉传递220．07753,可以得到该矩形板端部的最大弯矩M=给包脚部分的混凝土,并通过包脚部分的钢筋混凝土传递imax2给下部的混凝土框架柱;0．07753×17．763×322=142790

5、N·mm3)包脚顶部的水平剪力V由包脚混凝土自身的抗剪承tpb=6Mimax/f=6×142790/250=58．54mm载力和配置的水平箍筋共同承担;取底板厚度t=60mm。pb4)在确定包脚部分钢柱周边的垂直纵向主筋配置时,在上部钢框架安装过程中,一般都是安装两层后才进不考虑钢柱承担弯矩。行钢管内的混凝土浇筑,故在钢管内没有浇筑混凝土之前,需要验算钢管范围内的底板是否满足上部两层荷载抗弯承3钢柱底板计算载力要求。此时通过SATWE软件对底层混凝土和上部两层钢框架进行结构分析,得到柱子底部N=4200kN。根据规范构造要求,外包式柱

6、脚中,钢筋混凝土的包3N4200×1022脚高度HRc≥3．0hc=3．0×920=2760mm,设计中取整值σc=S=6=3．07N/mm

7、N/mm

8、着柱侧按照30°均匀布置12排,栓钉在弯房结构设计。(下转第59页)·56·第41卷第5期Vol.41，No.52015年10月SichuanBuildingMaterialsOctober，2015函数Y(Δσ)为下式