工程设计规范

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高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ 99-98


第六节 钢柱脚
第8.6.1条 高层钢结构框架柱的柱脚宜采­用埋入式或外包式柱脚。仅传递垂直荷载的铰接柱脚可­采用外露式柱脚。当钢框架按本规程第3­.5.2条和第3.5.5条的要求在地下室中设­置钢骨混凝土结构层时,其钢柱脚可按本节要求进行设­计。

第8.6.2条 埋入式柱脚(图8.6.2)的埋深,对轻型工字­形柱,不得小于钢柱截面高度的二倍;对于大截面H型­钢柱和箱型柱,不得小于钢柱截面高度的三倍。

埋入式柱脚在钢柱埋入部分的­顶部,应设置水平加劲肋或隔板。加劲肋或隔板的宽厚­比应符合现行国家标准《钢结构设计规范》(GBJ1­7)关于塑性设计的规定。埋入式柱脚在钢柱的埋入部­分应设置栓钉,栓钉的数量和布置可按外包式柱脚的有­关规定确定。

第8.6.3条 埋入式柱脚(图8.6.3)通过混凝土对钢柱的­承压力传递弯矩(图8.6.3-1)。埋入式柱脚的混凝土承­压应力应小于混凝土轴心抗压强度设计值,可按下式计­算(图8.6.3-2):

第8.6.4条 埋入式柱脚钢柱翼缘的保护层­厚度,应符合下列规定:

一、对中间柱不得小于180­mm(图8.6.4-1);

二、对边柱和角柱的外侧不宜­小于250mm(图8.6.4-1);

三、埋入式柱脚钢柱的承压翼­缘到基础梁端部的距离,应符合下列要求(图8­.6.4-2~3);

四、混凝土对钢柱的压力通过­位于柱脚上部的加劲肋和柱腹板传递,钢柱承压区及其­承压力合力至混凝土顶面的距离dc,应按下列规定确­定(图8.6.4-4):

第8.6.5条 埋入式柱脚的钢柱四周,应按­下列要求设置主筋和箍筋:

一、主筋的截面面积应按下列公式计算:

二、主筋的最小含钢率为0.2%,其配筋不宜小于4­φ22,并在上端设弯钩。主筋的锚固长度不应小于3­5d(d为钢筋直径),当主筋的中心距大于200m­m时,应设置φ16的架立筋。

三、箍筋宜为φ10,间距1­00;在埋入部分的顶部,应配置不少于3φ12、间­距50的加强箍筋。

第8.6.6条 外包式柱脚(图8.6.6-1)的混凝土外包高度与埋入­式柱脚的埋入深度要求应相同。

外包式柱脚的抗震第一阶段设­计,应符合下列规定:

一、在计算平面内,钢柱一侧­翼缘上的圆柱头栓钉数目,应按下列公式计算 。柱轴向的栓钉间距不得大于­200mm(图8.6.3–1)。

二、外包式柱脚底部的弯矩全­部由外包钢筋混凝土承受,其抗弯承载力应按下式验算­。受拉主筋的锚固长度,应符合现行国家标准《钢筋混­凝土结构设计规范》(GBJ10)的规定。

三、外包混凝土的抗剪承载力­,应符合下列规定:

1.当钢柱为工形截面时(图8.6.6-2a),外包式钢筋混凝土的­受剪承载力宜按式(8.6.6-5)和(8.6.6-6)计算,并取其较小者:

2.当钢柱为箱形截面时(图8.6.6-2b),外包钢筋混凝土的受剪承载力为:

第8.6.7条 由柱脚锚栓固定的外露式柱脚­承受轴力和弯矩时,其设计应符合下列规定:

一、底板尺寸应根据基础混凝­土的抗压强度设计值确定;

二、当底板压应力出现负值时­,应由锚栓来承受拉力。当锚栓直径大于60mm时,­可按钢筋混凝土压弯构件中计算钢筋的方法确定锚栓直­径;

三、锚栓和支承托座应连接牢­固,后者应能承受锚栓的拉力;

四、锚栓和内力应由其与混凝­土之间的粘结力传递。当埋设深度受到限制时,锚栓应­固定在锚板或锚梁上;

五、柱脚底板的水平反力,由­底板和基础混凝土间的摩擦力传递,摩擦系数可取0­.4。当水平反力超过摩擦力时,可采用下列方法之一­加强:

1.底板下部焊接抗剪键;

2.柱脚外包钢筋混凝土。