鋼柱與基礎(chǔ)連接做法的討論

鋼柱與基礎(chǔ)連接做法的討論筋，要求鋼柱安裝后將其彎折，與鋼柱焊接，外包低強度等級混凝土，實際受力條件較差，現(xiàn)尚有應(yīng)用；近年有些鋼柱下部加設(shè)栓釘，基礎(chǔ)沿鋼柱周圈也伸出插筋，外設(shè)箍筋，灌注高強度等級混凝土后成一整體，利用栓釘及后澆混凝土與插筋的錨固傳力至基礎(chǔ)，也存在鋼柱安裝、找正不便，受力不直接等缺點，宜改進。關(guān)鍵詞：鋼柱；基礎(chǔ)；插筋；栓釘；外包混凝土1插筋烤彎后與鋼柱焊接20世紀70年代，筆者在一建設(shè)工地見到一重型設(shè)備的鋼柱與基礎(chǔ)采用插筋連接，插筋均布在鋼柱外圈，烤熱彎折后與鋼柱焊接，焊接很不規(guī)范，有的與鋼柱側(cè)面焊，有的與肋板焊，也有先與底板焊后再彎折與鋼柱圖1早期基礎(chǔ)插筋與上部鋼柱的連接示意據(jù)現(xiàn)場施工人員介紹說：這是該廠的傳統(tǒng)做法，多年來一直這樣做。設(shè)計圖紙要求插筋伸出基礎(chǔ)頂面的長度不小于1000mm，因為超出了接頭外包混凝土的高度，已減短了一些。由于插筋妨礙鋼柱安裝，故需先將插筋烤熱后向四周彎折，待鋼柱安裝后再將其烤熱彎回并盡可能地與鋼柱焊接牢固，焊縫長度都可滿足規(guī)范要求。據(jù)了解，設(shè)計單位對此節(jié)點是按剛接計算的，節(jié)點設(shè)計如圖2所示。圖2基礎(chǔ)插筋與上部鋼柱連接設(shè)計插筋(或一側(cè)插筋)在此接頭中承受拉力，只有拉直、拉緊后作用，但插筋大多是嚴重彎折的，即使鋼柱明顯傾斜變形，很多插筋可能還未能拉直繃緊，因此這種做法是不能達到剛接要求的。以后筆者在90年代中后期在現(xiàn)場又見到過這種做法，與以前的基本相同，如圖3所示。直到最近2年還見到有些設(shè)計圖紙仍采用這種做法，圖3近年基礎(chǔ)插筋與上部鋼柱的連接插筋過長，影響鋼柱安裝，需二次烤熱彎折、插筋彎曲變形后不能直接受力等是這種接頭的主要缺點；但它不需預(yù)埋地腳螺栓，對施工的要求較低，有其可取之處，改進后可用于一些要求不是很高的結(jié)構(gòu)中。度要求再留適當(dāng)余量即可，這樣不會影響鋼柱安裝，不需采取烤、彎等措施；插筋成對布置，兩根插筋間保持16～28mm左右凈距(可加短鋼筋定另一邊與雙插筋焊接，這樣受力比較明確、直接，如圖4所示。這種做法圖4基礎(chǔ)插筋與上部鋼柱連接的改進方案2鋼柱通過栓釘、后澆混凝土、插筋與基礎(chǔ)連接近年來，不少鋼結(jié)構(gòu)的柱子與基礎(chǔ)或下層鋼筋混凝土柱的連接采用外包式柱腳，從基礎(chǔ)或下層鋼筋混凝土柱中伸出周圈插筋，直徑較粗，伸出長度一般為1.2～1.5m(要求不得少于工字鋼柱截面高度的2～3倍)，鋼柱在此高度內(nèi)加設(shè)多排栓釘，栓釘一般采用19，長度80mm，水平和豎向的中心距不大于200mm，頂部距柱腳頂面距離約100mm；柱腳設(shè)封閉箍筋，頂部設(shè)不少于3道12加強箍筋，鋼柱外側(cè)保護層厚度不得這種做法的周圈插筋長度比圖1，圖3的還要長，也會影響鋼柱的安裝和調(diào)整。這種做法是通過栓釘將鋼柱的荷載等傳給外包混凝土，再通過混凝土的錨固傳給外圈插筋。栓釘傳給混凝土的作用力基本集中在栓釘根部，與平衡此作用力的插筋有約150～200mm距離，在此范圍內(nèi)除了周邊有箍筋外，并沒有配置其他鋼筋約束，特別是頂部栓釘上部只有約筋，以改善栓釘根部混凝土的受力條件；栓釘距柱腳頂部的距離宜不少于做法，用鋼板直接與鋼柱焊接，這樣