【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 钢结构房屋的刚接柱脚宜采用埋入式、外包式或外露式,其设计计算应符合《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-98第8.6.2条至第8.6.7条的规定。
(1)埋人式钢柱柱脚的构造比较合理,容易安装就位,柱脚的嵌固性容易得到保证,柱脚根部截面也容易满足塑性铰的要求,也较容易将柱脚塑性弯矩传递给基础。埋入式柱脚设计时应保证钢柱的埋入深度和钢柱埋入部分钢筋混凝土的外包厚度,(钢筋混凝土的外包厚度不应小于180mm)并按计算要求配足钢筋(纵向钢筋和箍筋)。
(2)外包式钢柱柱脚的力学性能主要取决于外包钢筋混凝土的力学性能(外包钢筋混凝土的厚度不应小于180mm)。柱脚轴力通过钢柱脚底板传给基础,剪力和弯矩主要由外包钢筋混凝土中的箍筋和纵向钢筋承担并传给基础。所以,应加强外包钢筋混凝土短柱的箍筋和纵向钢筋,特别是短柱顶部箍筋。
为了保证钢柱的传力,在外包式柱脚部分的钢柱翼缘上必须按计算要求设置栓钉。埋入式钢柱柱脚部分设置的栓钉其作用主要是增强柱脚的整体性。栓钉直径不得小于16mm,沿水平及竖向的中心距不得大于200mm。
(3)外露式钢柱柱脚的刚性通常难以完全保证,从力学角度看,作为半刚性柱脚考虑更加合适,若内力分析时视为刚性柱脚,应考虑反弯点下移引起的柱顶弯矩的增大效应。当柱脚底板尺寸较大时,应采用靴梁式外露柱脚以提高柱脚的整体刚度。
与钢柱根部截面的全截面屈服承载力相比,外露式钢柱柱脚在多数情况下由锚栓屈服所决定的塑性弯矩均较小。这种柱脚受弯时受弯承载力主要由锚栓决定。
如锚栓受拉屈服后能充分发展塑性,则承受反复荷载作用时,外露式柱脚的恢复力特性呈典型的滑移型滞回特性。但实际的柱脚,往往在锚栓截面未削弱部分屈服前,螺纹部分就发生断裂,难以有充分的塑性发展。并且,当钢柱截面大到一定程度时,设计大于柱截面抗弯承载力的外露式柱脚往往是困难的。因此,当柱脚承受的地震作用大时,采用外露式柱脚不经济,也不合适。采用外露式柱脚时,与柱间支撑连接的柱脚,不论计算是否需要,都必须设置剪力键,以可靠抵抗水平地震作用。
根据《抗震规范》第9.2.16条第3款的规定,当为实腹H形截面钢柱时,柱脚的钢筋混凝土外包高度应当是2.5倍钢柱截面的高度,而不是2.0倍钢柱截面高度,故选项C不完全符合《抗震规范》的规定,是本题的正确答案,选项A、B、D符合《抗震规范》的规定,不是本题的正确答案。