钢结构厂房钢柱地脚螺栓常见偏差的处理.docx

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宁文涛;波
【摘 要】从地脚螺栓在根底内锚固长度不够、外露长度缺乏、平面定位有偏差等方面,介绍了钢构造厂房钢柱地脚螺栓常见的三种偏差状况,并分析了各偏差问题的处理方案,以供参考.%Starting from aspects of foundation bolt anchorage length shortage, insufficient open length and horizontal orienting deviation, the paper introduces three common steel-structural workshop steel-column foundation bolt deviation conditions, and analyzes various deviation problems processing scheme, with a view to provide some guidance.
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2025(043)004
【总页数】3 页(P43-45)
【关键词】钢构造厂房;地脚螺栓;锚固长度;标高
【作 者】宁文涛;波
【作者单位】西北电力设计院,陕西 西安 710075;西北电力设计院,陕西 西安 710075
【正文语种】中 文
【中图分类】TU391
由于钢构造厂房具有制造简洁、工业化程度高、施工周期短、抗震性能好等优点，
自 20 世纪 90 年月起在我国大规模的工业根底设施建设中被广泛承受。但由于钢构造设计单位、施工单位专业水平良莠不齐，造成工程质量偏差时有发生。对于上部钢构造的加固方法很多，书籍论文提及较多，但对钢构造厂房钢柱地脚螺栓常见偏差的处理却论述较少。
钢构造厂房钢柱地脚螺栓常见问题表达为以下三种状况：1)地脚螺栓在根底内锚固长度不够；2)地脚螺栓标高有偏差，外露长度缺乏；3)地脚螺栓平面定位有偏差。本文作者结合多年来的设计及施工协作阅历，将实践中使用过的一些厂房柱脚连接偏差的处理方法进展了总结。
GB 50906—2025 机械工业厂房构造设计标准第 条规定如下：“露出式柱脚根底……柱脚锚栓在根底中的埋置应满足锚固要求，埋入长度不应小于其直径的25 倍”，当柱脚锚栓埋置深度小于其直径的 25 倍时，则不满足标准要求。建议承受以下方案进展处理：
对于没有吊车的门式钢架厂房的柱脚多按铰接支承设计，此时依据计算，假设柱脚使用中并不承受拉力，且柱脚锚栓锚固长度不小于 15d 时，柱脚锚栓可不做处理。理由如下：地脚螺栓在根底内的锚固长度，设计院大多是依据《钢构造设计手册》或《混凝土构造构造手册》的有关钢锚栓选用表按 20d～25d(d 为锚筋的直径)设计的。而参照 GB 50010—2025 混凝土构造设计标准第 条“预埋件锚筋中心至锚板边缘的距离不应小于 2d 和 20 mm”时，“受剪和受压直锚筋的锚固长度不应小于 15d”的规定，对于构造锚栓只要锚固长度不小于 15d 就不用修改，但要做好安装过程中钢柱的稳定保护工作。
当为刚接柱脚时，锚栓需承受柱脚弯矩和轴力组合作用下产生的拉力，并兼做安装过程固定用。应依据《混凝土构造设计标准》第 条的规定准确计算锚固长度。假设仍不满足，则可依据地脚螺栓实际应力比依据 GB 50010—2025 混凝土结
构设计标准第 条“当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时，
修正系数取设计计算面积与实际配筋面积的比值，但对有抗震设防要求及直接承受动力荷载的构造构件，不应考虑此项修正”进展锚固长度折减。
依据前两种方法处理仍不能满足时，可依据《混凝土构造设计标准》第 条“当锚固钢筋的保护层厚度不大于 5d 时，锚固长度范围内应配置横向构造钢筋” 的规定，只要柱脚底板和根底顶面之间承受灌浆料填实空间的宽度大于 5 倍地脚螺栓的直径时，可将根底灌浆层厚度计入总锚固长度。由于 GB 50906—2025 机械工业厂房构造设计标准第 条规定“露出式柱脚根底……：地脚锚栓中心至根底顶面边缘的距离，宜大于地脚锚栓直径的 5 倍，且应大于 150 mm。”所以一般状况下灌浆层厚度均可计入总锚固长度，见图 1。
当承受前三种方案螺栓的锚固长度仍不能满足要求时，可将根底短柱周边钢筋的 保护层局部凿开，通过连接钢筋将短柱纵筋与柱脚直接焊接连接在一起。锚固长度 偏差较小时，连接钢筋可直接与钢柱柱脚底板焊接；锚固长度偏差较大时，连接钢 筋应与钢柱柱脚加劲肋焊接，扩大钢筋与柱脚底板的夹角，以获得较好的受力性能。需连接钢筋的具体根数应通过需要补充的锚固力计算确定，见图 2。
如以上 4 种方法未能解决螺栓的锚固长度问题时，则只能将根底短柱撤除，重埋设地脚螺栓，此时应留意不能为了满足锚固长度将根底最上面一级台阶撤除， 否则将会造成施工冷缝，影响构造安全。实践中可以承受将 L 型锚栓改为带锚板的形式，以减小螺栓的锚固长度，同时也避开了撤除根底最上面的一级台阶。
GB 50755—2025 钢构造工程施工标准第 条中地脚螺栓(锚栓)的允许螺栓露出长度是+30 mm 和-0 mm。CECS 102∶2025 门式刚架轻型房屋钢构造技术规程第 条中地脚螺栓(锚栓)的允许偏差为+10 mm 和-0 mm。超出则不能满足标准要求。建议承受以下方案进展处理：
当螺栓外露长度的标高偏差为 10 mm 以内，但安装时仍能保证其丝扣有两个螺
帽的长度时可不做处理。
当螺栓外露长度偏低大于 10 mm，但安装时拧紧一个螺帽后的外露丝扣长度大于 10 mm 时，可在将螺母紧固后，用尖锤或钢冲在螺栓靠近螺母上平面的螺纹处进展对称点铆 3 处～4 处，使螺栓上的螺纹被铆成乱丝呈凹陷，阻挡螺母无法旋转起到永久防松的效果。
当螺栓外露长度偏低较多时，需要把螺栓割掉用同直径螺栓将其接长，当螺栓直径不大于 36 mm 时，两侧加焊帮条钢筋即可；当螺栓直径大于 36 mm 时需呈品字形加焊三条帮条钢筋，帮条钢筋的截面面积不宜小于原螺栓截面面积的 倍， 并不宜小于 φ16 mm，焊缝长度按螺栓全截面受拉所需的焊缝受剪承载力确定， 见图 3。
当螺栓外露长度偏低较多(>100 mm) 时,假设有加工条件也可承受比原地脚螺栓直径大 1 倍的铁件加工成内丝扣套在原螺栓上接长。
假设地脚螺栓过高时，可将高出局部割去重套螺纹即可。
CECS 102∶2025 门式刚架轻型房屋钢构造技术规程第 条中地脚螺栓(锚栓) 的允许中心偏差为不大于 5 mm。GB 50755—2025 钢构造工程施工标准第
条中地脚螺栓(锚栓)的允许螺栓中心偏移也是不大于 5 mm。建议承受以下方案进展处理：
一般状况下偏差不大于 10 mm 时，可以调整底板的螺栓孔位置，即扩孔扩为长圆孔来调整。此时螺栓孔垫板和平垫圈也应依据扩孔大小适当加厚，使垫圈、垫板能保证供给应螺母足够的承压力。
地脚螺栓中心偏差大于 10 mm、不大于 1 倍螺栓直径，且地脚螺栓直径不大于
36 mm 时，可以承受弯曲螺栓方式；当地脚螺栓直径大于 36 mm 时，承受弯曲螺栓方式时必需在弯曲部位焊上锚固钢板，锚固钢板焊缝应通过计算打算，如图 4 所示。弯曲螺栓施工时应留意以下三点： 6∶1 的比例进展，并
将弯曲局部埋入混凝土中，根底外表距第一个弯点大于 100 mm。—乙
炔焰加热弯曲螺栓时，温度应掌握在 700 ℃～800 ℃范围内；施工应考虑防雨措施以防发生淬火作用；实行措施隔绝火焰的影响，以免烧到混凝土面和露出的钢筋上。 75%以上时方可进展。必要时可凿除地脚螺栓四周局部混凝土形成局部操作坑，待施工完毕后用高强度细石混凝土灌实。
地脚螺栓中心偏差大于 1 倍螺栓直径时，假设钢柱还未制作完成可以依据现有螺栓位置重设计柱脚底板，如钢柱制作已完成可直接将地脚螺栓割除后，承受化学植筋方法重埋设地脚螺栓。植筋时应先做拉拔试验以确定植筋长度。
这里需要特别留意的是：螺栓偏心较大时不能承受弯曲螺栓方式，由于从受力角度看螺栓弯曲后上下两段受力不在一条直线上，而拉力在螺栓内产生一个力偶，而力偶产生的附加应力在原设计中并未考虑，因而增大了钢筋的总应力，有可能使其超过极限应力值使螺栓折断。并且弯曲螺栓受力后，弯曲部位被拉伸而给混凝土以局部压力，当超过混凝土的压应力极限时，混凝土被压碎，促使螺栓在根底中松动被拔出，使钢柱失去平衡。
对于厂房独立根底中的螺栓定位施工要求精度较高，建议承受锚栓定位支架、定位板等关心固定措施以保证螺栓定位的准确性，尽量避开施工误差。假设施工误差超过标准允许范围时，可以依据实际状况参考使用以上方法进展处理。
【相关文献】
GB 50906—2025,机械工业厂房构造设计标准[S].
CECS 102∶2025,门式刚架轻型房屋钢构造技术规程[S]. [3] GB 50755—2025,钢构造工程施工标准[S].
[4] GB 50010—2025,混凝土构造设计标准[S].