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鋼結(jié)構(gòu)腳部剪力鍵設(shè)計簡述朱建峰山吉李衛(wèi)東(長春體育學(xué)院;南京長城雕塑) 摘要:鋼結(jié)構(gòu)腳部剪力鍵設(shè)計是一個難題一直困擾著鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計師。 本章提出了摩擦力的算法、剪切粘結(jié)的常用做法以及剪切粘結(jié)缺失后的補救措施。 提出一些建議供設(shè)計參考。 關(guān)鍵詞:剪切鍵; 軸向力; 動作概述鋼結(jié)構(gòu)腳部剪力鍵的設(shè)計是困擾鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計者的一個問題。 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》-2003年第13條規(guī)定農(nóng)村牌坊,柱腳預(yù)埋件不宜用于承受柱腳頂部水平反力,由摩擦力承受4 )在底板與混凝土基礎(chǔ)之間或通過設(shè)置剪力鍵。 代碼中對于壓力的取值沒有明確的規(guī)定。 通常設(shè)計時只考慮軸力項,忽略剪力的影響,導(dǎo)致設(shè)計輕鋼結(jié)構(gòu)。 剪力鍵減少,施工十分不便,鋼柱施工難度大。 為了保證規(guī)范要求的誤差,本文給出了明確的壓力取值方法。 壓力值 對于剛性連接的柱腳,假設(shè)反作用力為壓力撓度M。按照一般概念,應(yīng)該是摩擦力不足以抵抗水平彎矩柱腳抗剪鍵,此時此時應(yīng)加抗剪鍵(如果不考慮預(yù)埋件的抗剪力)。 但由于剪切力M的存在,必然在柱底形成一部分壓力,一部分形成張力。 設(shè)偏轉(zhuǎn)形成的受壓部分的合力為T,剪力形成的張力直接從預(yù)埋件傳遞過來。 柱底板與基礎(chǔ)頂面之間似乎不存在受拉區(qū)。 壓力會形成摩擦力,而實際不存在的拉力無法形成相反的“負摩擦力”,所以柱底的摩擦力應(yīng)該是所有壓力形成的摩擦力之和, 4N(壓力),一個公式 這只是一個簡化的公式,由 =μN 推導(dǎo)出來。 通常假設(shè)該 N 位于中心上方并均勻分布在底板下方。 據(jù)報道,只有壓力N對力有貢獻。
從物理角度來看,庫侖定理(經(jīng)典摩擦理論柱腳抗剪鍵,摩擦力與作用在摩擦面上的垂直力成正比,與表面接觸面積的大小無關(guān)。預(yù)埋件可以將其視為混凝土結(jié)構(gòu)中的拉力,我們知道,在分析混凝土梁的法向截面時,沒有考慮混凝土的伸長率,而鋼筋的拉力與鋼筋的壓彎力的合力?;炷潦軌簠^(qū)是相等的,摩擦力并不取決于截面上的合力,而是取決于接觸面上壓力的大小,當然我們要做的就是求受壓區(qū)的合力,為預(yù)埋件的軸向力與拉力之和,設(shè)計時可按以下要求設(shè)計:0,但當?shù)装迳蠠o受壓區(qū)時(偏心?。瑒t拉力為預(yù)埋件(大偏心),預(yù)埋件的拉力為0,此時,設(shè)混凝土受壓區(qū)反力的合力為R,根據(jù)豎向力平衡,+N,所以在這些情況下,摩擦力4為厚板與混凝土表面之間的摩擦系數(shù)值。 如果是厚板與厚板表面的摩擦接觸,式164期河北建筑剛性連接柱腳應(yīng)在柱的兩腳板下方設(shè)置剪力鍵。 剪力鍵可選用方鋼、短T型鋼、H型鋼、角鋼或厚板,具體結(jié)構(gòu)如圖所示。 鉸接式柱腳設(shè)置在柱雙腳板下方。 抗剪鍵的設(shè)置可參照剛性連接柱腳的抗剪鍵,或按圖2)配置進行設(shè)置。 剪力鍵缺失后的補救措施是沒有柱間支撐,柱的兩踏腳板上不設(shè)置剪力鍵。 可在基礎(chǔ)角柱間外包板和柱底板上方柱根處外包混凝土進行加固,并按圖(3)結(jié)構(gòu)處理。 有柱間支撐的,柱掌板不設(shè)抗剪鍵。 按照圖(4)結(jié)構(gòu)進行設(shè)置。
小結(jié)(1)估算鋼柱底板與混凝土基礎(chǔ)之間的摩擦力,可考慮剪力的影響,具體估算可根據(jù)T)進行估算; (2)剪力鍵的施工方法可參照圖(3)。 如果關(guān)鍵被剪了估計還不夠,可以參考圖(4)的構(gòu)造方法來設(shè)置:根據(jù)標準和參考文獻:-2003)。 上海:中國建筑工業(yè)出版社,2003 魏明忠等. 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范理解與應(yīng)用》北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004年
