下图是一个截面尺寸5.5m×4m的大型钢柱的结构图,结构较为典型。
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, `- C' l( q% e9 Q7 K1 在母材(翼缘及腹板)内均设有连续的纵向加强肋。下图中纵向加强肋的间隔为500mm。脚柱按弹塑性设计,纵向加强肋的b/t不超过9*(235/fy)^0.5。
# k* ?$ N( S3 p% h/ q# p2. 纵向加强肋通过过焊孔穿过横搁板(D2,D3)或横向加强肋(R1,R2,R3)。下图中横向加强肋/横搁板的间隔为2.6m。横向加强肋是由4块腹板及4块翼缘焊成的组合结构,横搁板是在板上掏孔再焊上一圈翼缘的结构,通常在一般部横向加强肋与横搁板交错设置;受力关键位置处设置横搁板。
( L# o# z& C4 b) @0 b3. R1-D2间,D3-R3间为现场连接。母材为现场焊接,纵向加强肋为高强度螺栓连接。
- E+ y5 a$ k* }, _5 }0 \: j6 w) Q4. D2上方附近为工厂连接。在部材的长度方向上,不仅翼缘与腹板的焊缝错开一段距离,母材与纵向加强肋间也错开一段距离。
4 ]. M* r; k) U0 i/ L% Q( B5. 母材需要有板厚变化时,一侧母材(翼缘或腹板)以基准线为准往内变化,与其直交的母材往外变化。
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6. 在柱的下部有低强度(C18-C24)充填混凝土。一方面防止桥墩在受到汽车冲击时造成损坏。另一方面也是结构稳定性的要求,在弹塑性条件下柱基部附近断面不至失稳。在常时和多遇地震工况下(弹性设计),不考虑此部分混凝土的强度。在罕遇地震时(弹塑性设计),才考虑混凝土的强度。
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7. 为保证这部分混凝土能与钢断面很好地结合,在充填混凝土的顶端位置设置横搁板或横向加强肋。(图中的R1,埋在混凝土中不能直接看到,结构与R2相同,但为了便于打设混凝土时内部空气排出,开设了12处φ50的圆孔。) 充填混凝土时需超过此横搁板200-300mm高。在断面承载能力计算时,仅对横搁板下方的混凝土予以考虑。
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8. 为防止由于结露或意外原因造成的桥墩内部积水,在充填混凝土的顶端设置排水坡度。汇集后经柱旁边的小孔流出。
+ @4 B3 y2 b5 s: ]) j9. 人孔不要设置在充填混凝土断面直上的横搁板/横向加强肋之间,即不要设置在R1-D2之间。因为虽然人孔处设置了环形的补刚板,但仍然是构造上的一处弱点,在塑性变形时容易被破坏。人孔设置在再往上的一个区段内(D2-R2之间)。
5 _2 i& c3 M, W+ C2 ]10. 为考虑施工和检修时的方便,在脚柱内部设置了梯子及栏杆。最下面的一段梯子被后施工的充填混凝土所埋没。