门式刚架基础构造与识.ppt

第二节 门式刚架基础构造与识图,一、门式刚架基础设计的特点（了解） 二、基础构造（掌握） 三、典型柱基础细部详图（熟悉）,基础造价约占整个建筑物的30% 左右，对门式刚架： 重量轻，基础尺寸小，可降低总造价； 地质条件较差地区，可优先考虑采用轻钢结构，容易满足地基承载力的要求。,1、基础形式,独立基础(首 选) 条形基础（地质条件差） 桩基础（不良地质） 一般不采用片筏基础和箱形基础。,一、门式刚架基础设计的特点（了解）,对于铰接柱脚： 轴向力N、水平力V； 对于刚接柱脚： 轴向力N、水平力V、弯矩M； 刚接柱脚一般大于铰接柱脚的基础尺寸。,(a) 铰接柱脚 (b) 刚接柱脚,2、柱脚受力,一、门式刚架基础设计的特点（了解）,刚接与铰接的受力区别：,是否能传递弯矩（M）,绝对刚接或绝对铰接都是不存在的！,取决于锚栓布置,刚接或铰接柱脚区分的关键：,二、 门式刚架基础构造设计,3、 基础破坏形式,门式刚架基础发生：冲切（双剪）破坏 剪切（单剪）破坏 较大水平力（V）；刚接柱脚，存在较大的弯矩（M）作用时 导致基础产生倾覆和滑移破坏； 风荷载较大情况下，特别对敞开或半敞开结构，由于门式刚架自重轻，有可能不足于抵抗风荷载上拔力 导致基础上拔破坏。,一、门式刚架基础设计的特点（了解）,4、防止基础破坏的方法,增加基础埋深（增加基础上覆土的厚度） 最经济有效的方法，但增加了土方开挖和回填工程量。,增加基础高度H 加大基础底面尺寸a*b 加大底板配筋面积As,一、门式刚架基础设计的特点（了解）,铰接柱脚一般采用两个锚栓 跨度较小时 （ 一般18m以下）,为安全，工程常布置四个锚栓 跨度较大时 （一般超过18m）,二、 门式刚架基础构造设计,1、铰接柱脚,保证柱脚转动,刚接柱脚一般 （1）、采用四个或四个以上 锚栓连接 （2）、可认为柱脚不转动,2、刚接柱脚,能传递弯矩,二、 门式刚架基础构造设计,平板式柱脚（构造简单） 工程常用的柱脚型式,二、 门式刚架基础构造设计,靴梁式刚接柱脚 柱脚有一定高度， 使其刚度较好 制作麻烦，耗工耗材,二、 门式刚架基础构造设计,包裹式柱脚 省钢材、构造简单、 施工方便、安全可靠， 受力与计算模型很 吻合是一种典型的固接柱脚。,二、 门式刚架基础构造设计,3、柱脚的选用原则,1、一般门式刚架工程，柱脚通常设计成铰接 2、对侧移控制较严刚接柱脚（例如有吊车荷载时） 3、高度较大，风荷载较大刚接柱脚 4、对地质情况较差地区，柱脚应考虑铰接对基础设计有利,计算模型应与实际构造相一致的原则,二、 门式刚架基础构造设计,4、锚 栓,锚栓作用：将上部结构荷载传给基础。 锚栓两个基本作用： 1. 作为安装临时支撑：保证钢柱定位和安装稳定性。 2. 传 力： 将柱脚底板内力（通常为拉力、弯距）传给基础。,二、 门式刚架基础构造设计,锚栓钢号：Q235或Q345 形式：弯钩式和锚板式 直径M39锚栓，弯钩式 直径M39锚栓，锚板式 二者在砼基础中： 锚固长度不同、 受拉力不同,锚栓类型和规格,二、 门式刚架基础构造设计,锚栓和柱脚底板其他构造要求：,对于铰接柱脚，锚栓直径一般不小于M24 对于刚接柱脚，锚栓直径一般不小于M30 锚栓离混凝土基础边缘太近容易产生基础 劈裂破坏 太短则容易从混凝土基础中拔出,锚栓直径D计算确定 锚栓长度L钢结构设计手册确定,二、 门式刚架基础构造设计,为方便柱安装和调整 柱底板上锚栓孔（开圆孔） 或直接在底板上开缺口,柱脚底板开孔或缺口,二、 门式刚架基础构造设计,底板上须设置垫板： 垫板尺寸：一般为锚栓直径的2.53.0倍 垫板一般为方形，常用100*100的。 垫板厚度根据底板厚度确定，一般2cm左右。 垫板上开孔较锚栓直径大2mm 待安装、校正完毕后，将垫板焊于底板上。,工程上经常会提出这样一些问题： 锚栓能否抗剪？ 在施工时锚栓是否拧紧？ 我国钢结构设计规范是不允许锚栓抗剪 剪力是通过底板和基础顶面的摩擦力来传递 若不满足要求: 须设抗剪键,柱脚底板抗剪键,底板下部的抗剪键一般用槽钢、钢板、角钢: 与底板下部焊接 抗剪键高度一般100200mm 具体尺寸和焊缝高度应计算确定。 一般应设置抗剪键！ （基础顶面注意留槽）,门式刚架一些构造措施有别于其它结构基础: 1基础顶面须设置 二次浇灌层： 用比基础砼强度高的 高标号无收缩砼 厚度不小于50mm, 常取50mm (一般50mm100mm),2柱脚底板厚度t: 一般铰接不宜小于20mm； 刚接不小于30mm。 3柱与底板