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　　第 卷 第 期 建 筑 結 構 年 月 ! # #$$ # 鋼柱腳單個錨栓的承載力設計 童根樹 吳光美 （浙江大學土木系 杭州 ） （東華工程公司 合肥 ） !%$$#& #!$$$$ ［提要］ 對國內外鋼柱腳錨栓設計方法進行了回顧和比較，對單個錨栓的破壞模式和承載力進行了總結。比 較發現，與我國不允許錨栓參與抗剪的規定相反，歐美都考慮錨栓參與抗剪；在錨栓抗拉強度設計值的取 值方面，歐美等國將錨栓的強度設計值取與普通螺栓或與制作螺栓的材料相應的強度設計值，而我國規范的 取值則在普通螺栓已經較低的基礎上再打 折。基于對國內外不同設計方法的分析歸納，提出了單個錨栓的 ’ 設計準則的建議，供錨栓設計時參考。 ［關鍵詞］ 鋼柱腳 錨栓 設計 承載力 ()*+*,-/0*1)2+,23,1**452460/78,*,6,*+-/98:-26,526/1:-*,8:*:*9-*;*+=28+58::-/ 5885-1 238,-/4*8/ . ? . @ ? . ， 5)2:7241-,,6008:-A*+B/+-1-,:*9*84*+1)81-/52/1:8: 121)*56::*/10*1)2+6,*+-/C)-/8;)-5)+2*,/218442; ? ， 8/5)2:7241,12:*,-,1,)*8:32:5*761-/D6:2*1)*7241,8:*8442;*+12:*,-,1,)*8:32:5*()*+*,-/,1:*,,238/5)2: @ . 7241,-,84,212252/,*:981-9*-/C)-/8B/*; 5:-1*:-2/32:8/5)2:7241-,,6 *,1*+;)-5):*:*,*/1,8520 :20-,*7* .. @ @ 1;**/98:-26,0*1)2+, ： ； ； ； !$%&’(8/5)2:7241,1**452460/ 52460/78,*428+58::-/ 5885-1 # ? . @ ? 一、錨栓的類型 錨栓強度等級均為 。套筒周圍配豎向鋼筋，豎向 H#!I 錨栓分鉆孔錨栓和灌注錨栓，后者是本文論述的 鋼筋的面積要保證能夠承受 %$$J 的錨栓拉力。地腳螺栓膨脹螺栓后一 對象。根據埋入端形狀的不同，錨栓有 型、 型、帶 種錨栓允許同時抗拉和抗剪。 = E 釘頭（螺栓的六角頭或栓釘的釘頭）以及帶錨板的四 種。 型及 型錨栓是依靠粘結錨固的錨栓，但 型 = E = 錨栓可能從混凝土中拔出，產生不穩固的破壞模式。螺栓660E 形錨栓的彎鉤是構造要求。帶端承板的錨栓是承壓型 錨栓，但是端承板越大，端承板底面高度處基礎混凝土 有效抗拉截面越小，這種錨栓在我國得到廣泛應用。地腳螺栓膨脹螺栓 但是歐美主張避免在錨栓端頭上設置金屬板來提 高抗拔強度，端頭鋼板對增強錨栓抗拉承載力所起的 圖 英國采用的灌注錨栓 % 作用并不大，反而由于離混凝土基礎或柱外邊線的邊 錨栓也可以象高強螺栓那樣施加預拉力，國標高強度雙頭螺栓預拉力 距和錨栓凈間距過小引起一些問題，使基礎混凝土截 能使柱底板緊緊地連接于混凝土上，高強螺栓螺母尺寸柱腳轉動剛度明 面削弱嚴重。u型螺栓報價雙頭螺栓尺寸規格表 顯變大。錨栓通常被預載到錨栓承載能力的某個預定 英國廣泛采用基礎上帶預留孔的灌注錨栓，其構 的程度（ ），外彎矩作用后，受拉側底板下壓力減 ’$J 造見圖 。圖 （）用于錨栓直徑較小（ ）的情況， % %8 ! !!F 小，而錨栓拉力增加很少。 在基礎施工時要預留一個下大上小的孔，安裝時先放 二、國內外對錨栓研究的概況 入錨栓，然后再澆灌高標號細石混凝土。錨栓底部為 ［ ］ 國內研究鋼柱腳的文獻只有李德滋 %I 和于安麟 的端承板，板底為六角頭螺帽。這是一 ［ ］ %$$G%$$G%$ F’ 等 ，前者研究靜力性能，后者研究抗震性能。國內 種抗剪錨栓，埋入長度僅須 （ ）。當錨栓直徑 ’! !$$ 目前的柱腳設計方法以文［］為基礎。文［］對單個錨 % % 更大時，采用圖 （）所示構造。國標高強度雙頭螺栓這種錨栓的外側有直 %7 栓的承載力沒有研究。文［］ ［］則在柱腳滯回曲線 F ! ’ 徑為!! 的套筒，套筒底部為直徑比套筒外徑大的底 試驗研究基礎上提出了確定整個柱腳節點抗彎和抗剪 板，以確保不會發生套筒外表面的粘結破壞。錨栓埋 承載力的方法，雙頭螺栓尺寸規格表對單個錨栓承載力也沒有給予關注。 深以保證混凝土沿虛線所示剪切面破壞的荷載大于錨 《鋼結構設計規范》（ — ）第 條規 KLI$$%& #$$! ’% 栓抗拉承載力確定。套筒內灌注高標號細石混凝土。 定柱腳錨栓不得參與抵抗水平力，水平力應由底板和 %$ 混凝土之間的摩擦力或設置抗剪鍵承擔。高強螺栓螺母尺寸在排列方面 的。文［ ］建議取最小邊距為 和 的較大 !# +& !%%99 規范沒有規定，對錨栓的埋設僅提出了埋深要求，對防 值，以防止側面的劈裂破壞，在基礎內配置豎向鋼筋和 止下部基礎混凝土的破壞，提出驗算基礎的壓力不要 箍筋也能夠避免這種破壞。 超過混凝土的抗壓強度。 由! :! 和 ! :! 可以確定錐體破壞決定 .! .$ .! .) 國外的研究則更加關注單個錨栓的承載力、破壞 的埋入長度。 方式等，例如文［ ］ ［ ］，對第二方面的研究卻很少 如果基礎除了承受錨栓傳來的力以外，雙頭螺栓gb898國標高強度雙頭螺栓還有其它 ! ! !# （文［ ］）。美國《核能結構規范》（ — ）附錄 荷載作用，即錨固錨栓的混凝土可能額外受拉壓作用， $% &’()* #+ ［ ， ］ ,!*$% 對錨栓的計算和設置有詳細的要求，還專門編 對混凝土的抗拉力也有影響。如混凝土柱明顯雙向受 ［ ］ 制了錨栓的設計導則 $% 。 拉，采用 應力破壞角就偏于不安全。此時必須對結 +; 錨栓僅受拉力情況 構設置加強箍筋以抵消受拉的影響。相反，混凝土柱 !- 在拉力荷載作用下，錨栓的破壞形式有三種： 雙向受壓時會增強錨栓的抗拉能力。圓頭螺絲廠家 （）錨栓桿達到抗拉承載力極限。錨栓拉斷承載 如果混凝土內配了鋼筋，則錐體破壞面與鋼筋相 ! 力為： 交，鋼筋參與了抗拉，這時要求所有拉力傳給鋼筋，圓頭螺絲自攻螺絲由 （） 此決定受拉錨栓附近應該具有的配筋量，圓頭螺絲廠家而錨栓的埋 ! #$ ! .! / 0 式中 為錨栓有效抗拉面積， 為錨栓的屈服強度， 入深度理論上可以有所減小，實際則不減。 $0 # / 1 轉換為設計公式時要改為抗拉強度設計值# 。 2 （）基礎混凝土與錨桿的粘結破壞。 $ （） ! %& $ # .$ 3 2 式中 為錨栓桿直徑， 為錨固長度， 為混凝土抗 & % # 3 2 拉強度。 在埋入端端頭設置螺母大小的六角頭就可以防止 圖 錨栓受剪時混凝土的楔形破壞 圖 邊距不足錨栓受剪時基礎的破壞 + 粘結破壞，這種措施節省用鋼量 )%4 !%4，因此美 錨栓僅受剪力情況 $- 歐等都采用有釘頭的錨栓，很少采用 型錨栓。 5 剪力由錨栓通過承壓傳給周圍混凝土，剪力使錨 帶錨板的錨栓因使基礎混凝土削弱太多也很少使用。 栓受彎，錨栓彎曲使混凝土壓碎。試驗表明，若不存在 （）圓錐形混凝土達到抗拉承載極限（圖 ）。拉 ) $ 底板，高度約為螺栓直徑 ／ 的楔形混凝土塊能自由 ! 應力沿破壞錐體面的分布是變化的，在埋設的更底端 形成并完全破碎，此時錨栓節點的抗剪剛度急劇減小 更大，在混凝土表面為 ，取破壞面上混凝土平均抗拉 % （見圖 ）。上部無約束楔體在力作用下，將向上翻轉。螺栓660 應力為（／） ，并視整個破壞面的應力相同（這個假 $ ) # 2 實際上，柱子底板或基礎頂部蓋板能限制混凝土楔體 設得到了試驗證實）。采用水平投影面進行計算，混凝 移動，楔體就不能上移，在底板下產生向上的擠進壓 土抗拉力計算簡化為： 力，增加了由底板施加的壓力，在錨栓內也隨之產生了 （ ／） （ ） ! %’66 % (& $ % )1 # .) 2 3 % 3 拉力。 式中& 為錨栓釘頭直徑。 % 因此，錨栓的抗剪能力取決于鋼材強度和剪力線 位于混凝土柱邊緣的錨栓只能產生部分錐形混凝 （剪力作用點）與混凝土表面的間距（指錨栓有足夠錨 土破壞面，受拉抗力也會減少。當為錨栓群時，應考慮 固深度，錨栓到混凝土基礎邊緣距離足夠大，基礎混凝 各錨栓破壞錐體相互重疊的情況，取 土有較高強度的情況下）。若錨栓群組通過一塊底板 （ ） ! %’66 $ )8 # .) 2 70 承受剪力，且底板埋置在混凝土中（圖 （）），荷載傳遞 6 7 ［ ］ $+ 式中$ 為從屬于錨栓的錐體水平投影面積 。 將更有效，此時底板下的混凝土受到更大的約束，而且 70 如果錨栓邊距很小，就會發生如圖 所示的劈裂 ) 底板邊緣通過承壓形成抗剪能力。剪力作用線靠近邊 破壞，它是由錨栓端頭附近較大的局部擠壓應力引起 界時，螺栓660抗剪能力受到邊距有限的限制，破壞形式將是一 個半錐體被劈開（圖 ），半錐體的頂點處在混凝土表 + 面的錨栓承壓面處。若錨栓邊距不足，可通過設置加 強箍筋來防止此類剪切破壞，高強螺栓螺母尺寸如 形箍筋補強。國標高強度雙頭螺栓 錨栓既受拉力又受剪力情況 )- 對這種情況的研究很少，當柱腳各板件強度和穩 圖 受拉錨栓的錐體拔出 圖 受拉錨栓邊距不足時錐體側鼓破壞 定得到保證，底板和整個柱腳的剛度都較大時，柱腳的 $ ) !! 破壞形式可能有以下 種：）受拉側錨栓屈服，柱腳在 式中：0 # ! ／ ， 是錨栓數量。 % 2$*3 00 $ 1 有或沒有微小滑移的情況下，剛體轉動不斷發展；）基 （）國外研究的結論 # $ 礎外伸邊緣尺寸過小，8級雙頭螺絲致使在底板壓力作用下的混凝 文［ ］等對栓釘（錨固不足）和錨栓（錨固足）的抗 ## 土基礎邊緣外被壓裂（劈裂）；）混凝土抗壓強度不足， 剪公式做了總結。雙頭螺栓尺寸規格表在剪力作用下，破壞可能發生在錨 $ 在壓力作用下基礎發生局部承壓破壞；）錨栓端部的 栓中（錨栓剪壞），圓頭螺絲廠家也可能發生在混凝土中，錨栓受剪承 % 錨固力不足，整個錨栓呈錐體拔出；）錨栓粘結力不足 載力取兩者中的較小值。下面式（） （）是根據不同 & ’ ! - 被拔出；）基礎混凝土抗剪強度不足，8級雙頭螺絲使錨栓周圍的混 研究人員對埋在混凝土中的單個錨栓進行的大量試驗 ’ 凝土沿 斜線剪壞；）錨栓受剪彎曲時，與錨栓接觸 結果，經過比較分析得到的比較好的統計回歸公式。 %&( ! 的混凝土產生變形而破壞。上述破壞形式中，只 錨栓自身的極限抗剪承載力為 有錨栓屈服的第 種破壞形式才是合理的破壞模式， （ ） （） # & *’!& ’ % +4 4 56 其它六種破壞模式，應在基礎設計中使之有足夠的尺 式中 為錨栓毛面積， 為錨栓抗拉極限強度，高強螺栓螺母尺寸配合 & % 4 56 寸，或配足夠的加強筋，保證這些破壞形式不出現。 抗力分項系數取 ／ 。 *)7 當錨固長度足夠，錨栓周圍混凝土局部壓壞的承 載力與邊距有關（配合抗力分項系數取 ／ ）： *)’& # *’& （） +8 # #( % ! / 8 式中： 為錨栓中心到混凝土基礎邊緣的距離（ ）， ( 9: / ， 為混凝土抗壓設計強度（ ）， 量綱為 圖 柱底板和基礎相對位置 ( %( % ;49 ’ / 8 +8 。錨栓抗剪承載力取上兩式計算的較小值。 =5:4 錨栓抗剪的計算方法 %) 上述研究結果是對單個錨栓研究的結論，沒有考 對一個柱腳來說，其抗剪能力可分為兩個部分，一 慮底板有一個厚度以及鋼底板對混凝土有約束等有利 部分是柱腳與基礎間的摩擦力，其大小一般可取（ *)$ 因素的影響，介紹這些主要是為了使讀者有一個對比。 ） ，另一部分是錨栓與混凝土基礎組成的系統 !*)% ! （）《混凝土結構設計規范》（ — ）預 % ?@&*** #**# 的抗剪能力 ，這里所說的就是 的計算。由于對 + + 埋件設計法 錨栓抗剪承載能力極限狀態的認識不同而使人們在確 在我國鋼筋混凝土結構設計規范的預埋件設計 定 + 時有不同的結果。 中，配置直錨筋的預埋件采用的破壞形式為：錨筋彎曲 ［ ］ ’,- （）于安麟 等建議的方法 達到塑性彎矩，錨筋底下的混凝土達到局部承壓強度，外六角螺栓， 文［］認為：錨栓有良好的塑性變形能力，設計時 ’ 經推導及試驗驗證得到以下公式： 應保證混凝土不破壞，使錨栓 混凝土系統的破壞集中 , （ ） ／ （） # %)*’*-( % %%& - + ! 8 . . 4 于錨栓。此時以錨栓剪切破壞為基礎， 為： + 其中：當（ ） ／ 時取 ，u型螺栓報價 為錨栓 %A*)*-( % % #*)! *)! ( ! 8 . ／ （） # $ & $ % % ! + ! * . / 直徑。 式中： 為修正系數，用于考慮錨栓受力不均勻影響， 式（）主要是根據錨筋直徑小于等于 的試驗 ! - #% 低位錨栓可以取 ，高位錨栓取 ； 為參與抗 總結出來的，而且只適用于埋板頂面與基礎混凝土面 *)’& *)% $ * 剪的錨栓總數（當承受彎矩時， 為受壓區錨栓數，受 平齊的情況。在這里介紹這個公式，主要考慮到混凝 $ * 拉側錨栓不參與抗剪）。 土內預埋件受剪時的受力情況與錨栓受剪時基本相 上式表述的破壞模式為錨栓彎剪破壞，考慮了錨 同。不同之處在于鋼柱底板錨栓孔徑較大，可能會影 栓受剪后附近混凝土承壓破壞導致力臂增加和彎矩增 響抗剪能力，錨栓抗剪承載力估計是在上式基礎上乘 加使抗剪能力降低的因素。由于沒有專門對單個錨栓 以適當的折減系數。 的抗剪承載力進行研究，給出的式子是以柱腳整體抗 （）英國的方法 & 剪承載力的形式表示的。 英國完全將錨栓看作普通螺栓。設計指標取與普 ［］ （）李德滋建議的方法 通螺栓相同，但是在柱腳抗剪計算時完全忽略摩擦力 # 建議同時考慮錨栓抗拉和抗剪，抗剪承載力的取 的作用。雙頭螺栓。英國對柱底板上孔徑的要求是： 值與普通螺栓相同，假定柱腳底板與混凝土接觸面上 ( # (*& （當($ #*00 時） * 的摩擦系數為 ，大于這個摩擦力的柱腳水平剪力 （當 時） *)% ( # (*- ( #%00 * 由錨栓承受。錨栓提供的抗剪能力為： 在滿足構造要求的情況下，錨栓承載力不由混凝土破 0 （） 壞控制。 # $ & & + % / . # （）美國核工業結構預埋件設計規定（ — （）于安麟等建議的方法 ! #$%&’ % ） 于安麟等建議，受壓區錨栓不承受拉力，可以參與 () 試驗研究表明，u型螺栓報價下部混凝土彈性模量小且可能壓 抗剪，抗剪能力由式（）計算。雙頭螺栓gb899受拉側錨栓屈服時柱腳 & 碎，受剪時錨栓內會產生拉力（這是錨栓受剪和普通螺 底板下的彎矩即為柱腳的抗彎承載力： 栓受剪不同的地方），美國規范 — 將剪力換 （ ） （ ） #$%&’ () ( ) * + &+ &+ +0 ? ? 2 @ @ 算成等效的拉力，與錨栓實際的拉力疊加后一起計算。 式中 和 分別是受拉錨栓和基礎反力 至柱軸線 @ 錨栓抗拉和抗剪計算方法 )* 的距離， 為受拉錨栓屈服拉力， 為受拉 * 3-’ ! - ? 2 ? 2 （）李德滋教授推薦的計算方法 + 錨栓數， 是柱腳軸力，壓為正。 規范 — 規定錨栓的抗拉強度設計 ,-)..+/ 0..% 從上式得到外力作用下所需的柱腳錨栓抗拉力： 1 0 值 ／ ，小于普通螺栓抗拉設計值 ／ ! 3+&.4 55 +/.4 2 ( $+ ? @ （ ） * ) +% 0 約 。螺栓660這樣處理估計有二個理由：一是由于柱 ? + &+ 55 0.6 2 @ 腳靴梁底板很難同混凝土基礎完全對稱地接觸，很容 具有合理破壞模式的鋼柱腳，受拉側錨栓先屈服，屈服 易導致柱腳左右側錨栓在彈性階段受力不均勻（但在 時的水平荷載即為柱腳抗剪的承載力。 塑性階段又逐漸趨于一致）；二是在計算時未考慮錨栓 （ ） ／ （ ） . ) .#& * & & - ’ % +& ! 51A ? . ? 同時承受剪力，但這個剪力是實際存在的，并且對錨栓 上式的摩擦抗力考慮了錨栓拉力使基礎混凝土反力增 抗拉承載力有影響。他也建議可采用第二種方法設計 加的有利影響，是合理的。雙頭螺栓gb899 錨栓：認為錨栓的設計強度與粗制螺栓相等。圓頭螺絲廠家假定柱 三、結語 腳底板與混凝土接觸面上的摩擦系數為 ，大于這 .*& 國內外鋼柱腳單個錨栓的承載力的計算方法， +* 個摩擦力的剛架上水平荷載由錨栓承受，這時錨栓按 都有其合理的方面。如美國根據柱底板與基礎的相對 如下拉 剪的公式計算： 7 位置采用不同的摩擦系數，以考慮柱底板側面混凝土 8 ［ ］ （） ! +#0) $+#! ’ 2 2 9 承壓以及底板下混凝土受到的約束不同的影響；于安 8 ［ ］ （ ） ! +. 麟等的建議式中，柱腳抗剪能力依據混凝土反力而不 2 2 8 式中：［ ］為每個錨栓單純受拉時的抗拉能力； ， 僅僅是柱底截面的軸力。 2 2 9 分別為每個錨栓同時承受的拉力和剪力。式（）實際 我國對 錨栓的強度設計值是在普通螺栓 ’ 0* B0%) 上取純剪時的抗力為 0 強度設計值 ／ 乘以 得到的，而普通螺栓 +/.4 55 .*(0 8 8 8 0 （ ／ ）［ ］ ［ ］ ［ ］ 設計應力取 ／ 是因為考慮撬力的影響，在 +*0) +*! 2 3.*/( 2 3 9 +/.4 55 與普通螺栓的抗剪能力相同。 0 ／ 上打 折得到。歐美等國都取與普通螺 0+)4 55 .*( ［ ， ］ （）美國 — 計算方法 +(0. 栓完全相同的數值，因為設計螺栓時要單獨計算其撬 0 #$%&’ () 錨栓設計由錨栓屈服破壞控制。按照 :;=設計 力，所以普通螺栓的設計強度與鋼材本身的設計強度 法，國標高強度雙頭螺栓錨栓承載能力設計值大于等于拉力和剪力共同作 相同。由于鋼柱腳下部混凝土的彈性模量小，柱底板 用下的等效拉力。 較厚等，錨栓內的撬力是很小甚至是沒有的。這樣一 （ ） 比較發現，我國錨栓的強度設計值僅僅是歐美等國的 % & ! !’ ! ++ 9 2 ? 式中： （我國抗力分項系數的倒數），雙頭螺栓尺寸規格表圓頭螺絲廠家 為剪切系 ／。雙頭螺栓gb899根據目前國內應用現狀，對錨栓強度設計值按照 !3.*’ % 0 % 數，等于摩擦系數和 乘積的倒數，其值為：當柱底板 李德滋教授的另一個建議，取與普通螺栓的相同并作 % 的頂面與基礎混凝土表面平齊時取 ／ 如下解釋比較合理：柱腳錨栓受力不均勻打 折，考 %3+.*’3+*++ .*’ （摩擦系數為 ）；當柱底板的底面與基礎混凝土表 慮錨栓工作條件和預埋質量等乘以系數 ，這樣 .*)0 .*’ .*’ 0 面平齊時取 ／ （摩擦系數為 ）；當柱 ，取 ／ 。 %3+.*/3+*&% .*&. C.*’C0+)3+/& +/.4 55 底板下面有水泥砂漿墊層時取 ／ （摩 錨栓不能參與抗剪的規定是沒有依據的。相 %3+.*))3+*(0 %* 擦系數為 ）。 反，英國有只能抗剪而不能抗拉的錨栓。即使最早提 .*%0 美國根據柱底板與混凝土表面的相對關系對摩擦 出當前采用的設計方法的李德滋教授，也同時提出了 系數取不同的值，無疑是一個合理的因素。 一個考慮錨栓抗剪的設計方法。目前 B0%)錨栓的強 0 文［ ］認為柱腳承受較大剪力的同時還承受拉 度設計值僅取 ／ ，根據李德滋教授的解釋，部 0/ +&.4 55 力，則要求設置專門的抗剪連接鍵。鉸制孔螺栓標準尺寸當承受剪力時柱 分原因是考慮錨栓實際參與抗剪的緣故，因此當前的 腳沒有拉力，則錨栓可同時承受拉力和剪力，文中給出 設計方法中包含了如下不一致的因素：考慮了抗剪使 了錨栓受拉剪的算例。 得錨栓抗拉承載力降低的因素，而設計時錨栓又不得 +% 參與抗剪。要使錨栓抗拉強度降低 !#和$#，根據 壓型高強螺栓連接，依靠螺栓桿承壓抗剪就不考慮摩 第四強度理論，錨栓受到的剪力必須達到 %&’(! 擦力抗剪（高強螺栓前者必比后者大）。雙頭螺栓尺寸規格表而鋼筋混凝土 ) * 和%(! 。這是一個相當大的剪力，如果能夠利用 柱的抗剪強度是與混凝土柱內的軸壓力成正比的。對 ) * 這部分抗剪能力，則當前輕鋼廠房柱腳的設計可以避 柱腳應該如何考慮，需要試驗研究。 免設置抗剪鍵，方便了鋼結構的制作和基礎施工。 參 考 文 獻 李德滋 鋼柱柱腳錨栓的應力分析和設計 見：鋼結構研究論文 在多少錨栓參與抗剪的問題上，存在不同的作 !% : : &% 選集（第二冊），全國鋼結構標準技術委員會， !34’: 法，這與錨栓的構造有關： 李德滋 縮小鋼柱腳柱輪廓尺寸對上部鋼框架性能的影響 見： $% : : 鋼結構規范組資料， !34$: （）柱子安裝就位后螺母下的墊板與柱底板不焊 ! 李德滋 鋼柱柱腳靴梁和底板的應力分析和設計 見：鋼結構規 ’% : : 范組資料， 接，圓頭螺絲自攻螺絲這時由于柱底板上開了大孔，錨栓與底板可能沒有 !34$: 李德滋 在柔性鋼柱柱腳底板作用下的混凝土基礎承載力的試 &% : 相互接觸，此時文［ ］建議最多取兩個錨栓參與抗剪， 驗研究 見：鋼結構規范組資料， $( : !34$: 李德滋 鋼柱柱腳底板的彈性有限元分析和試驗研究 見：鋼結 因為預埋錨栓的位置可能不準，導致不是所有錨栓同 ,% : : 構規范組資料， !34$: 時與柱底板接觸承壓，錨栓群可能發生解扣式剪壞。 于安麟等 鋼柱腳在不同彎剪比時的抗剪性能研究 工業建筑不銹鋼外六角螺絲 (% : : ，（） !33& ! : 文［］則建議取受壓區錨栓參與抗剪（他們的試驗中實 ( 于安麟等 露出型鋼柱腳抗剪性能研究（）工業建筑， ， 2% : ! : !33$ （） 際上也是兩個，試驗孔徑比栓徑大(++）。 , : 于安麟等 露出型鋼柱腳抗剪性能研究（）工業建筑， ， 4% : $ : !33$ （）作者普遍采用了墊板和柱底板在柱子安裝就 （） $ ( : 鋼結構設計規范（ — ）中國建筑工業出版社， 位后滿焊焊接的方法，這樣錨栓和柱底板之間不能產 3% =,!2 $$ : $’: 生滑移，所有錨栓都可以參與抗剪。 !%鋼結構設計規范（ — ）中國建筑工業出版社， =!2 44 : !343: 羅邦富，魏明鐘等 鋼結構設計手冊 中國建筑工業出版社， !!% : : 錨栓的抗剪強度設計值應該取多大？對于這 ,% !33&: 趙熙元 鋼結構設計手冊 冶金工業出版社， 個問題，存在不同的觀點： !$% : : !33,: !’%混凝土結構設計規范（ — ）中國建筑工業出版社， =! 43 : （）本文認為：由于柱底板開大孔，在底板高度范 ! !33: ， ， !&%?)@AB C7D7EF89GA7H I78 C:KL )F7+)8DAM78*);D7AD7E8ENA8O 圍內是空的，這一段在剪力作用下會產生彎曲，螺栓660設這一 - J - J ， ， 9GEF0EMD;P8@)F;G)AF:EPF8AMENHDFP9DPFAMK878))F78 QHRK J J 段錨栓是長度為（ ）的兩端固定梁（假定錨栓 ，（） #.$ /$ !344 & : - !,%RE8AF@ST:B);D;EN FEPD)@A89GEF0EMD;78D)8;7E8A8@;G)AF:QRU 偏向一邊，底板上孔徑 與錨栓直徑之差部分（ J $ $ / ， ， EPF8AMH) :!3(3: - ， !(%I))V V =PF@)DD)K:Q89GEFA)EN;D))+ E8)8D;DE ）的混凝土厚度破碎，對錨栓沒有起承壓作用， 是 J J - $ # - ， ， 9E89F)D):QUHRK878))F78 EPF8AMT7F;DWPAFD)F!34,: J J 柱底板厚），則錨栓桿形成塑性鉸時的剪力為 ， !2%Q@7;I:RE+078)@;G)AFA8@D)8;7E8E8 FEPD)@0A;) X J ， @)DA7M;:K878))F78 EPF8AMQ+)F79A8U8;D7DPD)ENHD))MRE8;DFP9O J J $ # ’$ ， ， （） % & ! - D7E8 !323 !( ! : * ) * ! ((!, ’ )! （ ） ， !4%RG7 YA878 )FKS:Z);78ENG)A@)@A89GEF0EMD;:QUHRK8O ! $ -- J J ， ， 78))F78 EPF8AMH))F!34’: J J 0 （ ） & % !, ， ， ! * !3%V9+A9578[HMPDD)FS T7;G)F\ :Y)A@)@;D))MA89GEFP8@)F ， ， 9E+078)@MEA@78 :QUHRK878))F78 EPF8AM$8@WPAFD)F!32’: 對常用的尺寸，取 ， ， J J J $ /$1!$++ $1$&!&$++ #1 - ，8級雙頭螺絲 ， $%Z)]EMNB HAF7;M) K T:REMP+80A;) MAD);]7DGAL7AMMEA@; _ ^ - ， ， ， $!’(++，鉸制孔螺栓標準尺寸折減系數在 %(,!%23范圍內。偏于安 +E+)8D;:EPF8AMENDG)HDFP9DPFAMZ7*7;7E8 QHRK HB!! ‘EM: ， !( !34: 全可以取鋼材抗剪設計強度的 ／，高強螺栓螺母尺寸與文［］建議的系 $ ’ ( $!%QRURE++7DD))’)@A@@7D7E8DE9E@)F)P7F)+)8D;NEF - a （ — ） 8P9M)AF;AN)D F)MAD)@9E89F)D);DFP9DPF);QRU’&3 2( A8@A@@7O 數 接近。 ^ %(, D7E8DE9E++)8DAF E89E@)F)P7F)+)8D;NEF8P9M)AF;AN)D F)MAD)@ ^ a ^ （）文［ ］和文［ ］均認為錨栓的抗剪強度可以 （ — ） ， ， （） $ $4 $( 9E89F)D);DFP9DPF);QRU’&3 2( :QRUEPF8AM!3242, 4 : — $$%QRU’&3 4,:RE@)S)P7F)+)8D;NEF8P9M)AF;AN)D F)MAD)@;DFP9O 不降低。而式（）則直接依賴于錨栓的極限強度而非 a ^ ( DPF);:Q )8@7L=OHD))MK+0)@+)8D;: -- ， 屈服強度。表 是各個公式計算的一個錨栓的抗剪承 $’%CM788)FS K V)8@E89AQ:HG)AF9AA97D EN;GEFDA89GEF0EMD; ! J - ^ ： ， A8@])M@)@ ;DP@; AM7D)FADPF)F)*7)]:QRUEPF8AMPMOQPP;D ^ J 載力比較。 !34’: ， ： $&%I))V V =PF@)DD)K :VPMD7M)0EMDA89GEFA);+)DGE@NEF@)O - J 各公式抗剪承載力比較（ ） 表 D)F+7878 DG))NN)9D7*) FE)9D)@AF)AENE*)FMA 78 ;DF);;9E8);: 56 ! J - X -- J ，圓頭螺絲自攻螺絲 ， QUHRK878))F78 EPF8AM J J T7F;DWPAFD)F!34,: 式（） 式（） 式（） 式（ 式（） 英國 式（ ） 式（ ） & , ( ） 4 !! !,地腳螺栓規格尺寸地腳螺絲規格尺寸不銹鋼螺絲

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