4-2门式刚架基础构造与识图

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2.5~3.0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100~200mm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50mm~100mm)2．柱脚底板厚度t:一般铰接不宜小于20mm；刚接不小于30mm。3．柱与底板的连接焊缝一般应比柱身焊缝加厚1~2级4．底板上部锚栓螺帽应采用双螺帽等防松措施，底板下一个调整螺母。5．柱脚底板上留设灌浆孔（二次浇灌砼用到）。三、典型柱基础细部详图（熟悉）识图练习