浅谈钢格构柱

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1、浅谈钢格构柱在塔机基础逆作法施工中的应用O陈国良石宝娟（浙江省杭州市建设工程质量安全监督总站）因受施工场地限制及多层地下室施工需要，塔机往往不能按常规安装。为了解决这一矛盾，实现塔机起重臂最大工作覆盖面，又满足地下室施工需要，使效能与经济效益双获益。可采取塔机基础逆作法来达到最佳安装位置。逆作法施工步骤是：在选定的塔机位置上，打入四颗钻孔桩；将事先予制好的钢构柱与钻孔桩的钢筋笼焊接，上端露出地面；并在上端设置承压板（钢平台）或是浇捣钢筋混凝土连接块；安装塔机；再开挖土方；浇捣钢筋混凝土基础承台；塔机使用。钢构柱在塔机与基础

2、间起着承上启下的连接作用，应定性为塔身的延伸。故钢构柱的设计与制作必须参照塔机标准节的要求。根据钢构柱的制作、安装（连接）及使用状况，特提出钢构柱应用屮注意事项。一、计算要点钢构柱的设计、制作应参照标准《钢结构设计规范》GB50017—2003.《塔式起重机设计规范》GB/T13752—92o1・钢构柱上端设计钢筋混凝土连接块方式：应进行钢筋混凝土块抗剪、预埋螺栓应力和凝结力及钢构柱抗压与稳定性验算。（1）抗剪能力血二（M-GXB/2）/B[Q]=0.75f）A式中：M——弯矩B——塔身标准节宽度fl——混凝土剪切应力A—

3、—冲切而积（2）预埋螺栓的应力、凝结力螺栓的上拔力Tmax=Ncd/n式屮：n螺栓数量螺栓与混凝土（C30）的凝固力Q=nDXhiXfc式中：D——螺栓宜径山一一混凝土连接块重量fc——轴心抗压设计强度(3)预埋螺栓的许用拉力T'max=皿D~/nX[6f]建议采用塔机牛产厂家提供的地下节，代替预埋螺栓。(4)钢构柱抗压验算单肢钢构柱顶的最大压力N=((M+HXhJ+WXL/2)/2XL+G/4式中：W——-混凝土连接块重量L——-钢构柱间距H——水平力G——-塔机自重钢构柱底部压力N‘=N+G柱式中:G柱单肢钢构柱重量6

4、f=N‘/(4/F)式中：F——-单肢角钢截面积钢构柱抗压应力6『〈[6订满足承压要求。(5)钢构柱稳定性验算①整体：6=N/O0XA+BmxXMx/(Wlx(1-OoxN/Nex))+ByMy/Wly

5、0ohNx/Nexi))Wf式中：N)——N/4+Mx/2b①0X1稳定系数A.单肢截面积Mxl0.5Myl；Myl0.5MyNexi——欧拉临界力wlx——IX1/*钢构柱承载力由单肢稳定性控制。由于增加了钢筋混凝土连接块，重量增加20KN,单肢稳定性受到影响，施工企业应引起高度重视。2、钢构柱上端设计承压板(钢平台)连接方式：应进行承受轴力，端面转角和最大挠度及焊缝连接强度验算。(1)承受最大轴力验算N=A[6]Np二N/K•・・P]、P2=M/S土F/4・・・Np>P式中：A承压板面积取安全系数K=12mm(2)承压

6、板端面转角及最大挠度(取：方形板面)eA=0B=Pb2/(16XEI)f=Pb2/(48XEI)按矩形截面：I=hb2/12式中：E——材料弹性模量b承压板宽度承压板厚取540~50mm,一般足够承受塔机传至的最大抗拔与承压力。(3)承压板与格构柱连接强度钢格构柱应由专业厂家制作，成品后运往工地，钢构柱插入钻孔桩后，露出端顶部设置承压板，经校水平后与格构柱连接，焊接后四块承压板的平面板不大于l/1000o①钢构柱上端内角焊上四颗螺栓（直径等同塔机标准节螺栓且由工厂完成焊接），与承压板相连紧固。常规塔机标准节每角釆用i颗或二

7、颗螺栓，故用四颗螺栓，使实际计算净截面比塔机标准节连接大1~1.5倍。四颗螺栓的焊缝连接强度：N/E3,h（L

8、擦桩）且控制垂宜度偏差在规范要求内。3•钢构柱应在工厂制作，成品后运往工地。现场焊接水平杆与斜撑杆（柱间支撑）等构件，必须持有焊接上岗证，原则上仍应由生产厂家派员施焊。4•钢构柱（下端）与钻孔桩的钢筋笼搭接长度应大于或等于2米，并需增加箍筋和主筋数量，确保焊接质量。吊（插）入桩孔时，应控制钢构柱的垂直与