Каковы общие типы баз столбцов для строительства стальной конструкции?

Эта статья в основном вводит некоторые общие формы, конструкции и практики для столбцов стальной структуры

Классификация стальной колоночной основы

1. Согласно типу поддержки, его можно разделить на жестко подключенные основания столбцов и основания столбцов.

2. Согласно структурной форме, его можно разделить на: встроенное основание столбца, основание внешнего столбца, вставленное основание столбца и открытое основание столбца.

Тype и Mэханический Pровня из Столбец BАс

(1) Основное основание столбца соединяет нижнюю часть колонны с относительно жесткой опорной плитой с помощью сварки, которая закреплена якорными болтами, встроенными в бетонную основу. Эта форма использовалась с ранних стадий разработки стальной конструкции до сегодняшнего дня. Традиционно базы столбцов классифицируются и используются как шарнирные или жестко связанные. Тем не менее, первое трудно достичь полной артикуляции, или хотя оно может передавать определенное количество изгибающего момента, оно не может соответствовать полностью косвенным условиям жесткости. С механической точки зрения более уместно рассматривать его как полу жесткое соединение. Применяется принципиальный режим передачи изгибающего момента в этом типе основания столбца, показан на рисунке 1. На основании столбца, осевой силе, изгибном моменте и силе сдвига. Натяжение и давление передаются через контакт между опорной плитой колонны и бетонным фундаментом. Силу сдвига сопротивляется трения между основной пластиной колонны и поверхностью контакта с фундаментом или передается якорными болтами.

P1 Принцип передачи силы для разобщенных столбцов

В большинстве случаев пластиковый изгибающий момент в нижней части колонны, определяемой выходом якорных болтов, относительно невелик по сравнению с полностью пластиковым изгибающим моментом при поперечном сечении открытого основания колонны и корня колонки. Механическое поведение основания столбца в изгибающем моменте в основном определяется производительностью якорных болтов. Отношение деформации нагрузки показано на рисунке 2. Если якорный болт может полностью развивать пластическую деформацию после дачи при натяжении, характеристики восстановления силы обнаженного столбца при повторных нагрузках показаны на рисунке 3. Однако в реальном проектировании, в дизайне инженерной инженерии, в дизайне инженерной инженерии, в дизайне инженерной инженерии, в дизайне инженерного проектирования Основание столбца часто ломается в резьбовой части перед тем, как улаженная часть якорного болта, или существует высокая вероятность того, что якорный болт вытащится из -за недостаточного якоря. В этом случае трудно увидеть достаточную пластическую деформацию основания столбца.

P3 Устойчивость баз с открытыми столбцами при повторных нагрузках

(2) Аутсорсинговая база столбца

Аутсорсинговая колонна основана на железобетоне в диапазоне в 2,5-3 раза выше высоты поперечного сечения колонки (максимальный размер поперечного сечения) в нижней части стальной колонны (рис. 4). Эта форма основания столбца разработана в виде фиксированной основы столбца, и если она разработана правильно, она может обеспечить степень фиксации и способность подшипника основания столбца. Механическое поведение этой колонны в основном определяется механическим поведением бетона, обернутого стальными стержнями.

P4 на аутсорсинговой базе столбцов

(3) встроенная база столбца

Встроенное основание колонки внедряет нижнюю часть стальной колонны с длиной, эквивалентной примерно вдвое большей высоты поперечного сечения в основополагающий бетон. Окружающая область усиливается железобетоном (рис. 5). С точки зрения удобства строительства, этот тип базы столбцов имеет больше процессов по сравнению с другими формами оснований столбцов, что приводит к неблагоприятному аспекту периода строительства. Тем не менее, концепция конструкции очень ясна, поскольку она может легко удовлетворить требования формирования пластиковых петли в нижней части стальной колонны. Следовательно, до тех пор, пока конструкция и конструкция являются правильными, характеристики восстанавливающей силы базы колонны могут отображать стабильные отношения в форме шпинделя. Основные конструктивные соображения заключаются в том, чтобы обеспечить глубину основания колонны и толщину окружающего бетона для встроенной части стальной колонны.

P 5 Встроенная база столбца

(Стр. 6) показывают характеристики восстановления силы основания столбца, когда глубина захоронения столбца меняется в соответствии с 1D, 2D и 3D (D: высота раздела столбца). Характеристики восстанавливающей силы изменяются с глубиной захоронения основания столбца, но в той степени, в которой глубина захоронения достигает вдвое больше высоты секции колонны, можно считать, что в основном он становится формой шпинделя. Чтобы рассмотреть связь с окружающим бетоном, также существует метод проектирования сварки болтов на встроенной части колонны, но болты работают только тогда, когда существует значительное разделение между встроенной частью стальной колонны и окружающей конкретный. В рамках ожидаемого диапазона дизайнерской нагрузки такое большое разделение не произойдет, поэтому можно считать, что в основном такой эффект нет.

P6 восстановление силовых характеристик встроенных ног колонны

Бетон вокруг встроенного основания столбца подвергается изгибному моменту и силе сдвига, действующей на нижней части колонны, что приводит к значительному давлению (см. P 7). Следовательно, необходимо обеспечить толщину внешнего слоя, чтобы предотвратить удары удара и сдвиг. Для центрального столбца, как правило, нет проблем, но для края столбца и угловой столбцы внешняя толщина должна быть определена на основе расчетов. Если необходимая толщина бетона не может быть гарантирована из -за таких проблем, как соседние здания или красные линии, для необходимого армирования следует использовать стальное армирование.

2 、 Основные точки конструкции и строительства колонны.

Чтобы обеспечить сейсмическую безопасность базовых узлов колонны, необходимо полностью понять механические характеристики основания колонки и правильно выполнить конструкцию и конструкцию.

Во -первых, для дизайна необходимо четко указать производительность базы столбцов в рамках предела обслуживания. Во -вторых, в конечном состоянии несущей способности необходимо рассмотреть производительность стальной колонны и основания колонны. То есть, в рамках предельного состояния использования база столбцов, разработанная в виде шарнирного соединения, не должна генерировать изгибы соединения и могут нести изгибающие моменты. Кроме того, общие открытые базы столбца, якорные болты, базовые пластины столбца и т. Д. Все подвергаются упругим деформации. Полное жесткое соединение не может быть достигнуто. Кроме того, в конечном состоянии подшипника, пластиковые петли будут происходить у основания колонны, что требует большей пластической вращательной способности. Подробный дизайн базы столбцов должен выполняться в соответствии с требованиями проектной политики.

Следовательно, для использования конструкции ограниченного состояния жесткость вращения основания столбца должна быть надлежащим образом оценена, жесткость основания столбца следует учитывать в структурном анализе для получения внутренней силы конструкции, а внутренняя сила, действующая на основание столбца должен быть точно схвачен. Правильная конструкция для осевой силы, изгибая короткая и сила сдвига является основным требованием.

Точки проектирования различных форм оснований столбцов описаны отдельно ниже.

(1) Основная база столбца

Довольно сложно достичь полного шарнира или жесткого соединения для открытых оснований столбцов. Однако, если выполнены следующие условия, в основном можно предположить, что основание колонки будет спроектировано как шарнир: на основе столбца имеет большую жесткость, которая может подавить локальную деформацию и выбрать соответствующую длину якоря, так что резковая часть Якорный болт не ломается до развития пластической деформации в течение всей длины якорного болта; Клейтная часть якорного болта в бетонном фундаменте может предотвратить повреждение ударов и сдвиг. Однако в этой ситуации должна быть обеспечена растягивающая сила подшипника якорного болта больше, чем натяжение основания колонны, вызванное горизонтальной силой (без учета влияния живой нагрузки). Меньшее значение 1/2 от грузоподъемности доходности колонны. Лучше всего установить сдвиг клавиш под опорной плитой колонны, чтобы обеспечить сопротивление горизонтальным силам.

Когда открытое основание колонки разработана в виде устойчивого к изгибной колонке, натяжение, генерируемое изгибающим моментом, несет якорный болт, а поверхность контакта между основной пластиной колонны и основополагающим бетоном оказывает давление. На стадии предварительной конструкции обычно предполагается, что основание столбца является жестким подключенным компонентом, а якорный болт используется в качестве растягивающей арматуры, а площадь основной пластины используется в качестве поперечного сечения железобетона столбец. На основании этого результата вычисления выбирается поперечное сечение якоря. В этом случае, когда поперечное сечение колонны в определенной степени является большим, часто трудно выбрать достаточно толстые якорные болты, чтобы обеспечить необходимую способность подшипника. Таким образом, трудно спроектировать основание столбца с изгибающей способностью подшипника, превышающей изгибную подшипник секции колонны. Если можно использовать определенную степень высокопрочных якорных болтов, эта проблема должна быть решена. Однако, как только используются высокопрочные якорные болты, это может вызвать проблемы с проектированием и конструкцией, чтобы предотвратить удары удара и сдвиг бетона закрепленного фундамента, а также проблема чрезмерного давления между базовой плитой колонны и базовым бетоном внизу также возникнет Полем Следовательно, пропускная способность конструкции подшипников открытых столбцов в основном определяется не подшипниками колонки, а подшипником основания колонны. В этом случае изгибающая способность основания столбца должна достигать не менее 1/2 изгибающей способности самого столбца. Кроме того, для обеспечения пластической деформационной пропускной способности требования к проектированию и конструкции каждой части основания столбца также должны иметь те же условия гарантии, что и основание сформулированной колонны, упомянутые выше. Кроме того, в этом случае необходимо правильно оценить жесткость вращения и восстановление силовых характеристик основания колонны и отразить их при конструкции кадра.

После рассмотрения вышеуказанных пунктов конкретное содержание различных проектов, связанных с проектированием открытых баз столбцов, заключается в следующем (см. P 8 и P 9).

P 9 Принцип передачи силы внешней погребенной столбцы

1. Ротация из -за удлинения якоря

2. нижняя пластина в основном не производит деформацию изгиба

3. Невозможно произойти сбой сдвига, начиная с якоря.

4. Не повредит бетону над землей

5. Резюшерная сила сдвига с клавишами сдвига

а) Основная тарелка столбца

Чтобы гарантировать, что основание колонки может поддерживать эластичность даже в конечном состоянии подшипника, и определить толщину плиты или обеспечить соответствующее подкрепление для этой цели. В результате, разработанная нижняя пластина может рассматриваться как жесткий компонент, а оценка жесткости основания колонны может быть выполнена без учета влияния деформации нижней пластины. Тем не менее, сварка между основной плитой и колонкой принимает полностью сварное соединение. Под опорной плитой сварка может противостоять силе сдвига, действующей на нее.

б) якорный болт

B-1 Требуется, чтобы пластиковая деформация основания столбца генерируется якорным болтом под конечным состоянием способности подшипника.

Якорные болты изготовлены из стальных материалов, таких как Q235B и Q355B, которые могут обеспечить отношение прочности доходности и способность к пластической деформации.

Резковая часть якорного болта обрабатывается и разделена на обоих концах якорного болта, чтобы гарантировать, что резьбовая часть не разбивается до того, как стержень болта достигнет полного выхода секции. Длина стержня болта более чем в 25 раз его диаметра. Нанесите антировное покрытие или обертывание на секцию стержня болтов. При фиксации основания болта двойные гайки используются для предотвращения вращения. Встроенный конец в базовом бетоне оснащен компонентами якоря, чтобы предотвратить вытягивание болта.

БИ 2. Под ограниченным состоянием подшипника требуется, чтобы пластическая деформация основания столбца генерировалась колонкой

Нет никаких ограничений на прочность, коэффициент урожайности и пластиковую способность деформационных материалов якорных болтов. Тем не менее, выбор площади поперечного сечения якорного болта должен обеспечить, чтобы изгибающий момент в колонне и напряжение в резьбовой части якорного болта, вызванного растягивающей силой в предельном состоянии, ниже прочности урожая стержень якоря.

Установите необходимую длину резьбовые детали на обоих концах якорного болта. Длина настройки якорного стержня болта должна рассмотреть возможность предотвращения повреждения фундамента бетона путем удара и сдвига, начиная с точки крепления якорного болта. При фиксации основания столбца двойные гайки используются для предотвращения вращения. Встроенный конец в базовом бетоне должен быть оснащен якорными крепежными элементами, чтобы предотвратить вытягивание болта.

C Фонд Бетон

Когда короткая часть столбца на основе бетона подвергается давлению от нижней пластины колонны, общая часть не должна быть повреждена. Следовательно, должно быть достаточное усиление размера по сравнению с базовой пластиной колонны. Дополнительные стальные стержни должны быть предоставлены на внешней стороне якорного болта. Кроме того, при обеспечении окончательного предельного состояния необходимо обеспечить необходимую глубину и ширину для предотвращения бетонного удара сдвига сдвига, начиная с точки крепления якоря.

дюймовый Фундамент затирание

Убедитесь, что достаточное расстояние между верхней поверхностью бетонного фундамента и нижней пластиной колонны заполняет раствором. Раствор принимает силу, не усаживающий раствор.

a) Убедитесь, что положение плоскости и размер длины выступающих длины анкерных болтов, встроенных в основополагающий бетон B) профилактика ржавчин e) Профилактика затягивания и вращения якорных болтов

Как упомянуто выше, существует много проблем, которые необходимо решить при проектировании и строительстве открытых баз столбцов, и любой из них не может достичь необходимой производительности. Поэтому необходимо полностью понять это. Особенно сложность в покупке продуктов Anchor Bolt, которые соответствуют вышеуказанным требованиям на рынке, является серьезной проблемой.

С другой стороны, уже существуют разоблаченные методы строительства колонны, которые учитывают вышеуказанные точки и понимают их механические свойства с помощью структурных экспериментов. Определите и применяйте стандартизированные детали проектирования в других странах, реализуйте ответственную строительную систему и обеспечивайте качество строительства.

(2) Аутсорсинговая база столбца

Аутсорсинговая база столбца (см. P 4) может соответствовать требованиям конструкции жесткого соединения на дне столбца, если правильная конструкция выполняется на железобетоне от аутсорсинговой части. То есть, чтобы гарантировать, что высота эквивалентна 2,5 раза превышает высоту поперечного сечения колонны. Сила сдвига, действующая на поперечное сечение верхней колонны наружного бетона, обрабатывается как концентрированная нагрузка, действующая на внешний бетон типа кантилевера. Проектируйте это так, чтобы напряжение, подаваемое стальной колонкой, передается на обернутый железобетон. В этом случае якорные болты в нижней части колонны могут нести только внутреннюю силу во время установки. Чтобы обеспечить перенос напряжения из стальной колонны в железобетон в верхнем положении, наверху установлены железобеточные стальные батон Необходимая толщина защитного слоя (см. P 10).

(3) Похороненные ноги ветви

Встроенное основание столбца (см. P 5) должно обеспечить эквивалент глубины захоронения более чем в два раза выше высоты секции столбца. Стальная колонна, окружающая встроенная часть, должна быть соответствующим образом оборудована стальными стержнями. Благодаря этим показателям основание столбца может быть разработана с достаточной прочностью, а пластическая деформация может происходить на нижнем конце колонны. То есть относительно легко разрабатывать базы колонн, которые позволяют стальным колоннам оказывать пластическую деформационную способность. Тем не менее, встроенное основание столбца требует, чтобы стальная колонна встроена в основополагающий бетон, чтобы передавать силу реакции стальной колонны на окружающий бетон через давление, обеспечивая глубину захоронения колонны, а толщина бетона вокруг колонны - ключевая точка Дизайн (см. P 7). Если глубины захоронения недостаточно или толщины окружающего бетона слишком мала, это приведет к удару сдвига бетона, а основание колонки может быть повреждено до того, как полностью развивается пластическая деформация колонны (см. P 11) Полем

Бетон вокруг колонны передает силу через взаимное сжатие с корпусом колонны, вызывая локальную деформацию панели колонны. Это хороший метод для добавления платы перегородки с жесткой (см. Рисунок 7) или заполнить колонку бетоном в стальной колонне, немного ниже, чем верхняя часть бетона фундамента.

Распроектируя основу встроенного столбца, пластиковые петли могут быть сформированы под конечным состоянием подшипника колонны. Следовательно, сама колонка должна иметь достаточную пластическую деформационную способность. Следовательно, сталь, которая может привести к хрупкому сбое на его пределе, такой как холодные квадратные стальные трубы, не должна использоваться как можно больше в этой ситуации.

Веб-сайт: https://www.steelstructureonline.com

Электронная почта: qdxgz08@qdxgz.cn

WhatsApp/Tel: +86 17806251018