钢柱脚锚栓的设计方法

钢柱脚锚栓的设计方法

主要内容7.1

锚栓的类型7.2

国内外对锚栓研究的概况7.3

锚栓抗剪的计算方法7.4

锚栓抗拉和抗剪计算方法7.5

单个螺栓承载力总结7.6

锚栓内力计算7.7

基于极限状态的柱脚设计方法7.8

外包式柱脚设计7.9

埋入式钢柱脚的传力分析与设计7.1锚栓的类型锚栓分为：钻孔锚栓和灌注锚栓。本章主要介绍灌注锚栓。根据埋入端形状的不同分为：L形、J形、带钉头以及带锚板四种。L形及J形锚栓是依靠粘结锚固的锚栓，但L形锚栓可能从混凝土中拔出，产生不稳固的破坏模式。J形锚栓的弯钩是构造要求。带端承板的锚栓是承压型锚栓，但是端承板越大，端承板底面高度处基础混凝土有效抗拉截面越小。这种锚栓在我国得到广泛应用。7.1锚栓的类型欧美国家主张避免在锚栓端头上设置金属板来提高抗拔出强度。原因：（1）端头钢板所起的作用仅仅是从锚栓中心线向外延展被拔出的圆锥体，这对增强锚栓抗拉承载力所起的作用与增加埋深是一样的；（2）后者的制作成本更低。7.1锚栓的类型英国广泛采用基础上带预留孔的灌注锚栓。锚栓直径较小（≤Φ36）的情况：如下图（a）锚栓直径较大（≥Φ36）的情况：如下图（b）7.2国内外对锚栓的研究概况国内研究情况（1）李德滋静力性能

目前的柱脚设计方法以文献[1]（李德滋.钢柱柱脚锚栓的应力分析和设计）为基础。（2）于安麟抗震性能

文献[6-8]是在柱脚滞回曲线试验研究基础上提出了确定整个柱脚节点抗弯和抗剪承载力的方法。7.尝2国内山外对冲锚栓柜的研狗究概踩况国外税研究治情况国外扩更加断关注晃单个林锚栓挥的承郑载力侦，破融坏方样式等万，对劫第二谱方面种的研心究却溉很少挥。美国AC吴I3旗49份-8曾5《核能什结构垂规范》附录B对锚芝栓的衔计算寺和设号置有社详细大的要总求，诊还专照门编恋制了挖锚栓坦的设表计导哑则。1.锚栓魄杆达款到抗友拉承咽载力渔极限演。（浙希望各的破告坏形艰式）粘锚栓鸟拉断菜承载挺力为续：2.基础精混凝润土与集锚杆捏的粘淋结破萌坏。取粘数结应眠力与仿混凝慈土抗窑拉强型度相同毒，则有翅：7.餐2.查1锚栓届仅受青拉力耳的情扫况7.崇2.狂1锚栓早仅受罢拉力撤的情牢况3.圆锥应形混究凝土停达到巧抗拉冶承载序极限单个穴锚栓临：采用住水平妹投影言面进按行计方算，益混凝严土抗忍拉力贸计算女简化峡为锚栓疾群：考虑抵各锚慎栓破饿坏锥迟体相稍互重提叠的产情况7.稠2.键2锚栓即仅剪肉力的钳情况剪力笋由锚贝栓通阅过承逝压传爸给周浅围混悦凝土狐，剪初力使键锚栓查受弯骂，锚昏栓弯济曲使狠混凝镜土压悄碎。幕试验挪表明匀，若发不存专在底忍板，问高度称约为崇螺栓泰直径1/谈4的楔爸形混妹凝土疯块能邮自由形成森并完治全破栋碎。7.姿2.捕2锚栓妈既受钳拉力释又受泰剪力齐的情傍况1.受拉努侧的喊锚栓猎屈服棍，柱摊脚在柜有或恢没有感微小泄滑移熟的情财况下眯，刚茅体转样动不油断发蔬展。2.基础滋外伸狐边缘羽尺寸团过小客，致以使在挂底板煤压力终作用望下的猎混凝搂土基押础边麦缘外献被压条裂（劈裂）。3.混凝阅土抗鸣压强筐度不趋足，班在压亏力作钉用下饰基础敬发生违局部艺承压颜破坏摆。4.锚栓尸端部其的锚戏固力坚不足老，整犁个锚袖栓呈便锥体抹拔出起。5.锚栓迟粘结繁力不乘足被魂拔出尚。6.基础职混凝狮土抗毫剪强武度不凝足，绢使锚备栓周猎围的源混凝录土沿45继°斜线贤剪坏妹。7.锚栓巷受剪渐弯曲且时，轧与锚摧栓接局触的值混凝仙土产敢生永改久变弊形而连破坏。7.蚀3锚栓俘抗剪分的计绞算方斥法1.于安丘麟等忘建议鱼的方榨法2.李德颂滋建归议的宝方法7.堤3锚栓嚷抗剪架的计辟算方还法3.混凝谜土结若构设半计规居范（GB父50揪01班0-吉2010）预袖埋件解设计挽方法4.国外欺研究亚的结器论5.考英追国的还方法6.基美晶国的焰核工自业结世构预道埋件艺设计弄规定7.晋4锚栓扒抗拉征和抗召剪计评算方愉法1.李德迎滋教盾授推障荐的钥计算好方法2.美国AC氏I3讯49毯-8鲁5计算滤方法7.把4锚栓哄抗拉却和抗何剪计揭算方裙法3.于安攀麟等背建议酷的方蚊法4.按照故普通穴螺栓且的拉蜓剪联昆合作括用曲抢线取抗塌剪和盖抗拉释强度腰设计架值与俊普通挺螺栓椒完全伤相同。7.端5单个饭螺栓瘦承载禁力总惰结1.前文渴介绍邻的各庄种方岩法都讽有其我合理旺的地揪方。2.我国聪锚栓码的强逼度设搂计值主仅为较欧美容等国辱家的2/注3～3/乓4。3.我们纤国家室规定晶不考逮虑锚辜栓抗缎剪，小相反腥，英耗国有巴只能况抗剪咐不能据抗拉的婶锚栓安。4.在多株少锚基栓参语与抗艰剪的岂问题兄上，哲存在促不同狮的做冻法，岛它与狂锚栓喷的构造素有关泻。7.朗5单个脖螺栓损承载疼力总贺结5.锚栓房诚的抗降剪强谨度设戏计值螺应该挤取多孙大？浅存在谨不同索的观阿点。6.锚栓涛抗剪蜻和摩刷擦力王抗剪坦是否衫能同益时考虽虑？英国捡不考现虑摩老擦力抱抗剪美国同时鞠考虑速锚栓舅抗剪买和摩村擦力李德肿滋敌超过封摩擦施力的揭部分帅由锚加栓抗剪7.祥6锚栓歼内力说的计功算各种里计算令方法采用不属同的篮混凝返土压慕应力泉分布宏曲线私。确定篮分布庸曲线溉后，偷可以俘建立析两个者平衡然方程:式中某，R为混佣凝土善的压荐应力烟合力唇，e=胳M/涛N，h0为锚彻栓至吊压力陡最大圾侧底泽板边饥的距洗离。有三页个未慌知量它（锚促栓拉煮力z，混折凝土坚最大香压应脂力σ和混绩凝土菜受压震边长循度x，必须竟建立丙第三塘个方假程才锈能求衰解。或7.惕6.妨1柱脚至底板秃厚度豆的确足定情况1.柱无喉外伸惹加劲脱肋的馆部分院（图a），帽此时疑只有起一条悄塑性搬绞线鸦，因环此柱挪脚底疤板的今厚度匙为：式中远，Nt为一籍个锚驳栓承图受的作拉力7.钱6.块1柱脚狼底板叨厚度走的确缺定情况2:两相掘邻边宝支承婚的板7.倚6.可1柱脚拴底板落厚度翠的确端定情况3：三弹边支营承的准板块昏（如迟图d）：情况4：四怒边支帆承的肯区块残：7.卫7基于像极限坊状态宣的柱际脚设疑计方拌法下图盟给出猜了三伙种柱梁脚，嘱受压阴区分仰成三输个区飘块，层平衡敌条件雅如下弃：7.选8外包心式柱剩脚设慰计外包锻式刚罩接柱处脚将钢巷柱用终混凝坐土包棍起来胁形成哭的柱航脚。7.低8.翠1外包册式柱蛇脚及咽其传死力分集析外包画式柱喜脚传渣力分剃析：1.轴力炊的传阁递（话如右中图所旧示）起。由于表布置舞了锚寨钉，阔在向乔下的秆钢柱纹轴力奴作用倾下，芒必然重会有皇一部脚分轴晌力传锅递到剖混凝吊土上束，因滩此钢责柱轴蹈力向鹿下逐害渐变部小，择而混乐凝土蓬内轴他力逐抢渐变割大。2.弯矩岭的传酷递（送如右缘瑞图所采示）研究侵表明亡：钢馅柱外名包混经凝土罗的柱垮脚，座即使鞭在弹赠性阶且段，捉两者烧的共看同作牺用不朝能采痛用钢-混凝鱼土组四合构曲件理历论来世解决总，因葡为外寸包混莲凝土赵顶部肿，由色混凝孟土承磨受的歉弯矩茧等于0，但颠是组宇合构款件理嚼论要趟求钢酒和混锋凝土凉两者尺曲率烤相同记，导急致混跟凝土想顶部光理论兼上有唱弯矩童而实爬际上梳没弯化矩。7.邮8.港1外包牛式柱天脚及匹其传叛力分姓析7.奖8.已1外包社式柱豆脚及手其传保力分撇析3.剪力带的分触布柱承优受的同总剪恢力是Q,按照条常理蒜，钢抱柱和诊外包洽混凝检土各第承担匆一部直分，辫但通并过右并图d所示愁发现沈，外攻包混额凝土制承担庙的剪驼力要唉比钢臣柱承办担的渴剪力雅还要误大,其值终为:从弯跑矩和肾剪力奴的传累递看塘，外树包混厨凝土柴应看联成是零钢柱飘的支购座，象而不仓应被号看成斤与钢葡柱共挥同工狮作的膛一部徐分。7.促8.炭2外包川式柱旋脚中罢轴力丝式的传隙递微元典平衡帽方程:单位衬高度辟上的根界面唯抗滑是移力喘为：边界忌条件幸：7.苍8.捡2外包律式柱巾脚中睬轴力浅的传搂递混凝就土和接钢截踪蝶面上蚊的界狐面剪蚀力：底部障截面殖钢柱饰轴力:底部况混凝迫土承喉受的利压力贴：7.队8.唐3外包娘式柱状脚的枝设计源方法1.包脚凝刚度坝：H形截提面柱朵，以2.港5倍柱义高为栗宜，鼠上下半允许译浮动10蹈%；箱院型截掌面柱请和矩昼形钢聪管混芒凝土嘱截面锡柱，受以3倍柱浩高为由宜，年上下孕允许症浮动10槐%，向骆下浮载动时假，构脑造措古施要辰加强模。2.在包笼脚高杂度范伍围内肤应按抚照构干造要亲求，桂尽量饱多地山布置小栓钉跑，栓庄钉直玩径为19或22，不仁宜更露小。3.钢柱火底板卵厚度滨的确苍定。选择tp，直举到上程式满户足为鲁止7.验8.希3外包冷式柱制脚的牙设计肤方法4.如果打底板专厚度民太大向，则秩允许骑分配惕一部第分钢节柱压屠力到袖混凝弓土，械分配登的比向例按晌照式袍（7-盆44）计之算。5.栓钉腹数量垦的验休算。6.钢柱多底板孔伸出灶柱边非长度唉以及律开孔触布置括。7.计算蛋外包印混凝遣土中左的配姻筋。8.如果景已经湖分配嫂一部辽分柱联压力狼到外数包的采混凝易土，呼则还巷要验计算外盖包混葛凝土凉中的没压应辟力。9.柱脚辨抗剪达计算10嘉.对于食抗剪愿设计陆的结宿构，誉按照国强剪渔弱弯理的原泥则，岩即按下照式滑（7-文37）计港算出同外包是混凝佛土承链担的命剪力。7.青9埋入撒式钢吉柱脚豆的传速力分程析与主设计埋入检式钢柱脚的构碎造7.寸9.柱1中柱窄的埋者入式租柱脚1.轴力放的传挖递埋入跌式柱掌脚轴畏力的步传递钥与外司包式抛柱脚鹊没有预本质昨的区域别，华只是但此时赚参与抓传力盼的混蝇凝土寻面积问有所珠增加拔。由同于栓顿钉属途于柔缎性连先接件谋，达躬到其巨极限植抗滑辩移承申载能宝力之公前要眠经受涝较大凭的变巷形，宋而与舍组合帆梁不暂同的腥是，笔这里墓钢柱既脚底饰部下抄面也郑是钢占筋混计凝土竞，它思不能民与