锚栓的抗剪承载力2013-10-9(forPPT).pdf

童根树，2013.10.18，杭州 锚栓(栓钉)的抗剪承载力 模型和公式 TTOONNGGMMSSKK 浙江大学 童根树 2013-10-18 杭州 童根树，2013.10.18，杭州 • 钢结构工业厂房中最常见的 柱脚为锚栓连接的钢柱脚： 用预埋在下部钢筋混凝土基 KK p 础中的锚栓将设有底板钢柱 NNGGMMSS 脚与基础固定。基础和底板 TTOO 之间传递弯矩和剪力，有时 还有拉力，连接件即锚栓的 安全是结构安全的重要保 证。 童根树，2013.10.18，杭州 • 钢结构设计规范我国规范(GB50017-2003)规定 柱脚锚栓不宜承受柱底的水平力，此水平力 应由底板和混凝土基础之间的摩擦力或设置抗剪 键承担。抗剪键的设置需要在基础上设预留槽， KK 待柱安装就位后进行二次灌浆和养护，抗剪键部 GGMMSS 位二次灌浆混凝土存在不易捣实且不易检查等问 题。 TTOONN • 因此，如果能够利用锚栓连接的抗剪能力，从而 能够在许多钢结构(特别是轻钢厂房)的外露式柱 脚中避免设置抗剪键，可以大大方便柱脚的安装 和基础的施工，加快施工进度。 童根树，2013.10.18，杭州 • 国际上许多规范[3-7]允许锚栓连接参与抗剪，并 且设计允许应力与普通锚栓相同。 • 但是锚栓的构造与普通螺栓的构造存在差别： SSKK (1)它埋在弹性模量仅为钢材弹性模量的1/7的混凝 土材料中， TTOONNGGMM ( ２)锚栓预埋位置的精度，不能达到钢结构中锚 栓孔制作的精度，这样柱脚底板必然开较大的 孔，不能保证锚栓杆与底板孔壁接触传力。 童根树，2013.10.18，杭州 锚栓传递水平剪力的必要条件： • 因为开了大孔，螺母 下要设置较厚的开有 p 普通孔的垫板，为了 OONNGGMMSSKK 使得锚栓能够传递一TT 定的水平力，垫板必 须在钢柱就位后与柱 子底板焊接，如图１ 所示。 童根树，2013.10.18，杭州 • 在剪力的作用下，锚栓连接的破坏形式： (1)基础混凝土的破坏: 边距不够，拉裂 端矩不够：冲切 SSKK 强度不够：前端局部压碎导致锚栓变形大 (2)锚栓自身的破坏：TTOONNGGMM 剪断 由于基础混凝土呈脆性、不符合抗震对节点变 形能力的要求，应在基础设计时通过构造措施或 配筋予以避免[2,9]。 • 主要针对由锚栓强