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标题: 求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题 [打印本页]

作者: speedcar_2000 时间: 2007-8-26 22:04 标题: 求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

在下在实际工程中碰到一个上部钢结构与下部混凝土柱的连接节点的局压问题，具体的详图见附件图片，由于上部钢结构所受的向上的力很大，达200多吨，考虑下部混凝土柱现已经完工，为了保证整体传力的有效性和耐久性，在本设计中特将上部的抗拔力转化为销轴的抗剪（销轴可由40cr的材料直接加工），这样就带来了销轴与混凝土柱接触的部分的混凝土柱的局压问题，具体位置见图中画圈部分，请教混凝土与轴销接触部分的有效抗压长度L该怎么取？本人在相关规范中没有查到结果。请大家多提建议，谢谢！

作者: colt 时间: 2007-8-28 11:16 标题: 回复：求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

楼台的考虑的出发点是不是这样：基材混凝土承载力的验算：
A：混凝土锥形受拉破坏
B：混凝土边缘呈楔形受剪破坏
C： A＋Ｂ
D：混凝土剪撬破坏和混凝土劈裂破坏构造保证。
以上破坏模式均先于局部受压破坏，也就是说通常局部压力没有达到破坏极限时以上ＡＢＣ就已经出现。
所以不存在局部受压问题，更谈不上局部受压的有效长度。
即使基材是钢结构，通常具有一定的延性，局部压力可以扩散，通常也不用可以考虑局部承压计算。

作者: hhh 时间: 2007-8-29 08:49 标题: 回复：求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

没有见过相关公式,但可以把销轴视为挑梁,按砌体规范中挑梁下局部受压公式计算.
如果不放心.可以加点钢筋网片.

作者: V6 时间: 2007-8-30 09:16 标题: 回复：求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

colt wrote:
所以不存在局部受压问题，更谈不上局部受压的有效长度。

我也没找到相关的计算公式，觉得这个问题很有意思所以想请各位来讨论一下。
从概念上判断，这个问题应该存在局部受压问题，而且有效长度的概念也是存在的。抗剪螺栓的直径越大，抗弯刚度越大的话局部受压有效长度越长，如果螺栓为刚体的话，有效受压长度为全长。
至于如何计算也许如hhh兄所说可以参考砌体规范来做，但这个问题又与挑梁不太一样，挑梁是以受弯为主，但这个问题的螺栓受力状态和挑梁不同，主要受剪。对混凝土的作用也许比挑梁有利些。

作者: colt 时间: 2007-8-30 11:56 标题: 回复：回复：求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

V6 wrote:
从概念上判断，这个问题应该存在局部受压问题，而且有效长度的概念也是存在的。抗剪螺栓的直径越大，抗弯刚度越大的话局部受压有效长度越长，如果螺栓为刚体的话，有效受压长度为全长。
至于如何计算也许如hhh兄所说可以参考砌体规范来做，但这个问题又与挑梁不太一样，挑梁是以受弯为主，但这个问题的螺栓受力状态和挑梁不同，主要受剪。对混凝土的作用也许比挑梁有利些。

如果分析局部受压面，可以取有效长度10d（基材抗剪破坏的锥形深度），此时局部承压面不必考虑扩散角度，取Ae=10dxd。楼台上的直径为80，10d=800。
柱子宽度大于1600是取1600，小于800时取800，介于两者之间是取实际宽度。偏安全估算2000 000/4x80x800=7.8125N/mm2<14.3(假设Ｃ３０)。所以局部承压不是问题，抗剪才是关键。
具体可以和抗剪承载力比较，是抗剪控制，到底是局部受压控制？

作者: hhh 时间: 2007-8-30 13:57 标题: 回复：回复：回复：求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

colt wrote:
如果分析局部受压面，可以取有效长度10d（基材抗剪破坏的锥形深度），

请问：为什么有效长度取10d？有依据否？

柱子宽度大于1600是取1600，小于800时取800，介于两者之间是取实际宽度。
为什么？哪里有依据？

从概念上说，局部受压计算是必须的。

作者: colt 时间: 2007-8-30 14:59 标题: 回复：回复：回复：回复：求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

hhh wrote:
请问：为什么有效长度取10d？有依据否？

基材（混凝土）抗剪承载力计算时所取得有效深度hef=10d
第二问题根据第一问题得来

作者: speedcar_2000 时间: 2007-8-30 15:00 标题: 回复：求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

多谢各位楼台提出的宝贵意见，我的理解是这样的，1.对于销轴本身而言，肯定是抗剪受控制中用，不存在抗弯问题，因为销轴的弯曲变形受到了周围混凝土的约束作用，基本不可能发生弯曲变形，所以对于销轴只需进行抗剪验算;2.混凝土的受剪破坏也不可能发生，混凝土柱子宽度为1650mm，根据公式v<0.25*btc*fc*b*h0验算，足够了；3.混凝土也不可能被拉坏，销轴以上预留了1000mm多高的混凝土，超过了钢筋的锚固长度，这就意味着混凝土与钢筋有足够的粘结力，所以抗拉应该主要由钢筋来承担。4.混凝土的局压问题，上部荷载是通过混凝土柱子的外侧四周钢板传给销轴的，因此销轴与钢板、混凝土三者相交点处对混凝土的挤压作用最大，沿着销轴长度方向逐渐减少，这个减少局势与销轴本身的刚度密切相关，因此销轴对混凝土的作用为类似与三角形分布的荷载作用形式，但具体的这个局势能延伸到多少，在下不知如何确定？不知colt兄所说的10d是依据什么选取的？请赐教，谢谢

作者: hhh 时间: 2007-8-30 15:10 标题: 回复：回复：回复：回复：回复：求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

colt wrote:
基材（混凝土）抗剪承载力计算时所取得有效深度hef=10d
第二问题根据第一问题得来

恕我寡闻,抗剪承载力和bh有关,这个hef=10d哪本书上的?再说,局部受压为什么取基材抗剪承载力计算的有效深度?以上是个人的认识还是哪个材料上有介绍?

作者: zcm-c.w. 时间: 2007-8-30 15:15 标题: 回复：求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

是否可参照《混凝土后锚固技术规程》相关规定？
根据《规程》可取最小有效锚固深度hef=24d (地震烈度7~8度、C30 )。
因螺杆至柱头的距离C≤10*hef=240d为边缘受剪 (对《规程》疑点：10*hef是否太大，实际工程中是否有中心受剪的情况呢？)。因为是边缘受剪所以要考虑混凝土剪撬破坏及混凝土楔形体破坏。

作者: colt 时间: 2007-8-30 15:57 标题: 回复：回复：回复：回复：回复：回复：求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

hhh wrote:

恕我寡闻,抗剪承载力和bh有关,这个hef=10d哪本书上的?再说,局部受压为什么取基材抗剪承载力计算的有效深度?以上是个人的认识还是哪个材料上有介绍?

技术交流论坛的优越性在此体现的很好。短枪相接。
抗剪承载力与bh有关，是基于混凝土构件的计算，v<0.25*btc*fc*b*h0。此处提出的连接计算中的抗剪承载力，我在问题开始时没有澄清，带来误解，请hhh兄多见谅。
销拴与混凝土的连接，计算抗剪承载力时，可以借鉴锚拴抗剪计算Vc=K hef0.2，详细见GB50367-2006，混凝土加固设计规范。对于hef=10d，欧洲标准也没有规定，只是GB-50367-2006加入了这一条。依据是否确凿，有待考证。

作者: hhh 时间: 2007-8-31 09:42 标题: 回复：求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

加固规范里面并没有局部受压的内容,也就是说局部受压为什么取基材抗剪承载力计算的有效深度?这一问题并没有解决.事实上取10d来进行局部受压计算我认为是不可能的,太大了.
规范对局部受压问题比谈及,可能的原因:
1)经过理论研究和试验,确实局部受压自然满足.
2)研究不充分,但实践问题不大.

我个人认为不能排除局部受压不满足的情况.建议规范补充公式或添加背景材料,并希望知道的朋友提供.

如借鉴挑梁的公式,由于销轴刚度远大于挑梁,且混凝土塑性好于砌体,因此太过保守,但系数的调整或者局部受压的面积没有见到相关公式.

作者: 懒虫 时间: 2007-9-4 08:19 标题: 回复：求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

1. 声明，上面的有效受压区的问题我不知道该怎么取。
2. 个人认为，这和孔间孔隙、加工精度等会有关系。
3. 多个螺栓是否能同时发挥作用？个人认为值得怀疑。

我的建议：没把握的问题可以换个方式解决：
把孔隙稍微留大点，用植筋的胶或环氧等注满，这样受力特点基本和埋件相近了，要好考虑很多。

作者: speedcar_2000 时间: 2007-9-4 10:09 标题: 回复：求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

   懒虫 wrote:
   把孔隙稍微留大点，用植筋的胶或环氧等注满，这样受力特点基本和埋件
   相近了，要好考虑很多。
我是这样理解这位兄台的意思的，兄台提供的措施可以解决多个螺栓共同工作的问题，但对于局压问题仍然还是存在的；本来我们设计中也预备在混凝土柱子端头直接植筋，利用植筋抗拔将上部荷载传递给柱子，这样做肯定可行，但考虑到两个方面：1.这个支座非常重要，一旦破坏后果十分严重；2.植筋用的胶或环氧等材料具有老化的特点，时间久了，这种靠粘结传递荷载的连接是否可靠值得怀疑，利销轴抗剪传力就不存在这个问题。

作者: Q420D 时间: 2007-9-6 11:06 标题: 回复：求助：上部钢结构与混凝土柱的连接节点的局压问题

我觉得可以用其它方法：
1、直接把混凝土打除一段，做一块锚板和柱子钢筋组成的预埋件，上部钢结构直接与该预埋件连结。
2、采用Hitli公司的化学锚栓，按你说的200多t，设计值就取3000kN吧，选用8M36x460，按原有RC柱的混凝土强度等级为C25，化学锚栓的抗拉强度设计值也可达到404.9x8=3239.2kN>3000kN。其排列所需的RC柱头截面积为720mmx720mm~1980mmx1980mm，你的1600mm多的柱头完全能满足。

作者: 臭手 时间: 2007-10-15 11:48

本人觉得和栓钉抗剪件的传力原理接近，可参照高钢规7.2.8条.

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