钢结构外包式柱脚计算-外包式柱脚

浅谈外包式刚接柱脚的设计要点

的弯矩也要按照各自的抗弯
刚度进行分配；而这里混凝土和钢柱子的形心处在相同的
１外包式钢柱脚的传力介绍
１．１轴力的传递
ＪＧＪ９９— ９８《高层民用建筑钢结构设计规程》 … 中没有明确柱子的轴力是否全部由柱底板传递到下部的混凝土基础上，有些书籍要求全部通过柱底板传递Ｊ。但由于布置了栓钉，在向下的钢柱轴力作用下必然会有一部分轴力传递到混凝土上，因此钢柱轴力向下逐渐变小，而混凝土内轴力逐渐变大，如图２所示。传递到外包混凝土内的轴力的上限是按照钢截面和外包混凝土截面的轴压刚度进行分配的。由于外包混凝土高
一
是决定其承载力的主要因素，在结构中起着承上启下的重要作用。他能有效地固定柱身并将柱下端的轴力、弯矩和剪力有效传递给基础，使上部结构与基础共同工作。本文着重讨论常用于窑尾框架的外包式刚接柱脚的设计要点，提供给设计参考。
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１．２弯矩的传递
弯矩的传递与轴力的传递完全不同，因为弯矩正比于抗弯刚度、外包混凝土处在截面的外围，对抗弯相对更有利。假设外包混凝土与内部的钢截面侧移相同，即外包混凝土和钢柱在侧向弯曲时具有相同的弯曲曲率。此时，即
柱脚的内力传递和恢复力特性有重要的作用。因此应该使得包脚高度足够，混凝土的保护层也要足够满足纵筋的可靠锚固，在顶部纵筋要做成弯钩状，下弯不得小于１５０ｍｍ。

钢柱外包式柱脚抗震设计问题

脚刚接，在地震作用效应时传递弯矩至基础。ＧＢ５００１１ —２０１０｛建筑抗震设计规范》明确规定了这种柱脚设计时的极限承载力计算方法。构造要求的柱截面面积条件在节点弹塑性承栽力设计中起控制作用的情况，在实际设计过程中常出现。从钢结构框架柱的截面确定方法入手，对不同规范规定的长细比限值进行比较，用极限弹塑性设计
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅｃｏｌｕｍｎｂａｓｅｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｎｏｄｅｉｎｔｈｅｕｐｐｅｒｐａｒｔｏｆｔｈｅｔｈｅｍｅｉｎｔｈｅｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄ
ＳＥＭＩ．ＥＭＢＥＤＤＥＤＳＴＥＥＬＣｏＬＵＭＮＢＡＳＥＤＥＳＩＧＮＩＳＳＵＥＵＮＤＥＲＳＥＩＳＭＩＣＣＯＮＤＩＴＩＯＮ
ＣａｉＱｉａｎＳｈｕｉＰｅｉｊｕｎ
（ＣｈｉｎａＨｕａｎｑｉｕＣｏｎｔｒａｃｔｉｎｇ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００３２，Ｃｈｉｎａ）
ＤｅｓｉｇｎｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇｓ（ＧＢ５００１１ —２０１０）ｓｐｅｃｉｆｉｅｓｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｕｌｔｉｍａｔｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｆｏｒｔｈｉｓ

外露式刚接柱脚计算书

外露式刚接柱脚计算书项目名称____xxx_____ 日期_____________设计_____________ 校对_____________一、柱脚示意图二、基本参数1．依据规范《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002) 2．柱截面参数柱截面高度h b =500mm柱翼缘宽度b f =500mm柱翼缘厚度t f =14mm柱腹板厚度t w =14mm3．荷载值柱底弯矩M=350mkN柱底轴力N=500kN柱底剪力V=50kN4．材料信息混凝土C25柱脚钢材Q235-B锚栓Q2355．柱脚几何特性底板尺寸 a ＝75mm c ＝100mm b t ＝85mm l t ＝75mm柱脚底板长度 L =800mm柱脚底板宽度 B =800mm柱脚底板厚度 t =30mm锚栓直径 d =39mm柱腹板与底板的焊脚高度 h f1 =10mm加劲肋高度 h s =210mm加劲肋厚度 t s =10mm加劲肋与柱腹板和底板的焊脚高度 h f2 =10mm三、计算过程1. 基础混凝土承压计算（1）底板受力偏心类型的判别36t l L +=800/6+75/3=158.333mm 偏心距 NM e ==350×1000/500=700mm 根据偏心距e 判别式得到：abs(e)>(L/6+lt/3) 底板计算应对压区和拉区分别计算（2）基础混凝土最大压应力和锚栓拉力a. 6/0L e ≤<锚栓拉力 0a =T)/61(max L e LBN +=σ b.)3/6/(6/t l L e L +≤<锚栓拉力 0a =T)2/(32max e L B N -=σ c. )3/6/(t l L e +>若d <60mm 则：2max 6LB M L B N ⋅⋅+⋅=σ 2min 6L B M L B N ⋅⋅-⋅=σ 柱脚底板的受压区长度 x n ＝m inm ax m ax σσσ-⋅L 若mm 60≥d 则：解下列方程式得到柱脚底板的受压区长度x n ：0))(2/(6)2/(3n t t a e 2n 3n =---+--+x l L l L e BnA x L e x 其中，A e a 为受拉区锚栓的有效面积之和，n =E s /E c 。

外包柱脚塑性抗弯承载力计算分析

ＡＢＴＲＡＣＳＴ：Ｔｈｅｉｎｍｅｈｄｏｈｅ－ｍｂｄｅｏｎｃｉｎａｏｃｅｅｉｆｌｄｒｃａｇｌｒｓｅｌｔｂｏｕｌｅｄｓｇｔｏｆｔｅｓｍｉｅｅｄｄｃｎｅｔｏｔｃｎｒｔ－ｎｉｅｅｔｎｕａｔｅｕｅｃｌｎｎｌ
ｔａｅｃｄｅ（ｈｅｓｍｏＧＢ５０１１— ２０），ｔｃｌｕｌｔｎｍｅｈｏｄ００１ｈｅａｃａｉｇｔｏｆｔｅｌｉａｅｏｉｇａａｃｔｏｔｅｏｎｎｃｉｎｓｈｕｔｍｔｌａｄｎｃｐｉｙｆｈｃｅｔｏ
（以下简称 “ 抗规 ” 的要求，比新旧抗规下的计新）对
技术规程》（以下简称“ 高钢规 ” 中的相关方法，）但
对于抗震设计时，高钢规” “ 以及 “ 旧抗规 ” 均未作明确规定，００年出版并实施的“ ２１新抗规 ” 出了相关做
３２新抗规要求．２１００年出版的 “ 抗规 ” 明确规定柱脚与基新中
层结构，其结构有一层或一层以上的地下室时，倾抗
覆力矩大部分也可由首层楼板和负一层楼板组成的
力矩承受；三，第当高层结构地下室不少于两层或多
Ｍ ≥ Ｍ（）２
２００２年前后出版的一系列规范基本未对柱脚
式中：Ｍ。为考虑轴力影响时钢管混凝土柱柱身的全塑性受弯承载能力；为外包混凝土受拉主筋屈服Ｍ

外包式柱脚计算

γ = 1.67 钢筋规格 HRB335
保护层厚度c(mm)= 40 保护层+纵筋+箍筋δ (mm)= 77 包脚有效高度h0(mm)
fy(N/mm2)= 300
纵筋直径 A1(mm2) 箍筋直径 A2(mm2) 箍筋肢数nv 箍筋间距s 25
h0=h'-2*c= 846
490.8739 翼缘处混凝土有效宽度be=b'-b= 550 12 113.0973 6 100
Vcs>Vb,箍筋满足
注：只有红色文字可以改动；灰色区域为结果输出
c v
hc(mm) =h-t = 632 栓钉规格∅ 22 A(mm2)= 380.1327 栓钉受拉设计值 f(N/mm2) 215 h'(mm) 1000
包脚尺寸h'﹡b'*H
Ncv<0.43*A*√(Ec*fc) = 107.0613 (kN) N v<0.7*A*γ *f = 95.54065 (kN)
c
b'(mm) 1000
H(mm) 600
栓钉抗拉与屈服强度之比
栓钉数目n >Nf/Nc v = 5.134006 包脚底部弯矩Mb Mb=M+V*H= = 361.342 (kN•m) 纵向钢筋计算面积As As > Mb/(fy*h0) > 1423.727 mm2 As > 0.2%*h'*b' > 2000 mm2
外包式柱脚计算
柱底内力 M（kN•m) 310 N(kN) 400 V(kN） 85.57 C30混凝土 Ec(N/mm2) fc(N/mm2) 30000 14.3 h(mm) 650
柱截面尺寸h﹡b﹡tw﹡t

浅谈钢管混凝土框架外包式柱脚设计

：：：
—
软件对结构进行整体分析，读出钢管混凝土柱底设计内力，作用于柱脚处的弯矩Ｍ＝１７００ｋＮ・ｍ，轴力Ｎ＝２４３００ｋＮ，剪力Ｖ＝２１５０ｋＮ，对其外包式柱脚进行结构设计。
李拨
（成都建筑材料工业设计研究院有限公司，四川成都
摘要：结合内蒙古鸟兰察布市某窑尾框架。采用
６１００２１）
悬挑部分如果不加加劲板，悬挑端部的最大弯矩。
Ｍｉ＝０．５１＝０．５Ｘ１７．７６３ｘ２００＝３５５２６０Ｎ・ｍｍ
ＳＡＴＷＥ软件进行结构整体分析计算，读出柱底内力，并通过对外包式柱脚进行计算，无论是在施工过程中，还是施工完成后，都满足承载力要求。
关键词：钢管混凝土；外包式柱脚；ＳＡＴＷＥ软件
此时柱脚底板需要的厚度为：
ｔ。ｂ＝，／６Ｍｉ／ｆ＝，／６Ｘ３５５２６０／２５０＝９２．３ｍｍ
０．０７７５３Ｘ１７．７６３Ｘ３２２＝１４２７９０Ｎ．ｍｍ
ｔｂ＝６Ｍｉ／ｆ＝，／６Ｘ１４２７９０／２５０＝５８．５４ｍｍ
３钢柱底板计算
根据规范构造要求，外包式柱脚中，钢筋混凝土的包脚高度ＨＲ。 ≥３．０ｈｃ＝．３．０×９２０＝２７６０ｍｍ，设计中取整值Ｈ＝３０００ｍｍ，外包式柱脚底板为采用圆板，悬挑长度

钢结构刚性固定柱脚的3个方法

钢结构刚性固定柱脚的3个方法一、钢柱柱脚形式的分类（1）刚性固定柱脚：1）埋入式柱脚；2）外包式柱脚；3）插入式柱脚。

（2）铰接柱脚：外露式柱脚。

二、埋入式柱脚1、基本概念埋入式柱脚是指将钢柱底端直接埋入混凝土基础筏板、地基梁或地下室墙体内的一种刚性连接的柱脚。

其特点是埋入相对自身绝对刚性的基础中而形成刚性固定柱脚节点。

这种柱脚构造可靠，常用于高层钢结构框架柱的柱脚。

2、埋入式柱脚的受力特点（1）柱的轴向压力N，由钢柱的柱脚底板直接传递给钢筋混凝土基础；柱的轴向拉力，则是通过柱脚底板悬出部分将其上部混凝土的反向压力传递给基础，或经由锚栓（底脚螺栓）直接传给基础。

（2）柱的弯矩M有2种传递方式：1）均由H形钢柱翼缘上的抗剪圆柱头焊钉传递给基础，在实际工程设计中大多采用该方法；2）依靠钢筋混凝土对钢柱翼缘的侧向承压力所产生的抵抗拒来传递给基础。

（3）柱脚顶部的水平剪力V由钢柱翼缘与基础混凝土侧向承压力来传递。

（4）钢柱翼缘与基础混凝土在侧向承压应力状态下，由于钢柱翼缘与混凝土摩擦而产生的抵抗力，设计时不考虑。

（5）钢柱翼缘与基础混凝土之间的粘结作用设计时不考虑。

（6）在确定埋入钢柱周边对称配置的垂直纵向钢筋面积时，不考虑由钢柱承担的弯矩。

3、埋入式柱脚一般构造要求及部分细部设计计算（1）埋入式柱脚的钢柱埋入基础的深度一般可以在以下范围内采用（h c为钢柱截面的高度或管径）：1）轻型工字钢截面柱：H=（2.0~2.5）h c；2）圆管形截面柱和箱形截面钢柱：H=（2.5~3.0）h c。

（2）埋入式柱脚，在钢柱埋入部分的顶部，应设置水平加劲肋或横隔板；对H形截面柱，其水平加劲肋外伸宽度的宽厚比应不大于9（235/f ay）½，对于箱型截面柱，其内部横隔板的宽厚比应不大于30（235/f ay）½。

（3）埋入式柱脚在钢柱的埋入部分，应设置圆柱头抗剪栓钉，栓钉的数量和布置，应按计算要求确定。

钢结构外包式柱脚计算

Vcs>Vb,箍筋满足
注：只有红色文字可以改动；灰色区域为结果输出
490.8739 翼缘处混凝土有效宽度be=b'-b= 500 12 113.0973 6 100
纵筋根数n>As/A1= 8.329046 包脚底部剪力Vb Vb> Mb/(H-c)= 717.1582 kN 包脚受剪承载力Ncs 1）Ncs(kN)=0.07*b'*h0*fc + 0.5*fy*A2*nv*h0/s= 2428.347 2）Ncs(kN)=0.14*be*h0*fc + fy*A2*nv*h0/s= 3480.118 取小值Ncs(kN)= 2428.347
γ = 1.67 钢筋规格 HRB335
保护层厚度c(mm)= 40 保护层+纵筋+箍筋δ (mm)= 77 包脚有效直径 A1(mm2) 箍筋直径 A2(mm2) 箍筋肢数nv 箍筋间距s 25
h0=h'-2*c= 1146
纵向钢筋计算面积As As > Mb/(fy*h0) > 4088.511 mm2 As > 0.2%*h'*b' > 2860 mm2
c
hc(mm) =h-t = 764 栓钉规格∅ 22
2 A(mm )= 380.1327
栓钉受拉设计值 f(N/mm2) 215 h'(mm) 1300
包脚尺寸h'﹡b'*H
b'(mm) 1100
H(mm) 2000
栓钉抗拉与屈服强度之比
栓钉数目n >Nf/Ncv= 16.91243 包脚底部弯矩Mb Mb=M+V*H= = 1405.63 (kN•m)

yjk 外包式柱脚的极限受剪承载力验算

yjk 外包式柱脚的极限受剪承载力验算yjk 外包式柱脚的极限受剪承载力验算一、引言在建筑结构中，柱脚是连接柱子与基础的重要部分。

为了确保柱子的稳定性和结构的安全性，柱脚的受力性能需要经过严格的验算。

yjk 外包式柱脚是一种常用的柱脚结构形式，本文将对其极限受剪承载力进行全面评估，以便更好地理解该结构形式的设计原理和安全性能。

二、概述yjk 外包式柱脚是一种由外部包裹着混凝土柱脚的钢制构件，通常采用槽钢、工字钢等材料制作。

其设计原理是通过加强柱脚的剪力传递路径，提高其受剪承载力。

在进行极限受剪承载力验算时，需要考虑以下几个因素：柱脚内混凝土孔隙率、钢筋的配置密度、材料的强度等。

下面将分步骤进行详细介绍。

三、步骤1. 柱脚内混凝土孔隙率的计算柱脚内的混凝土孔隙率是影响其受剪承载力的重要因素之一。

通常，孔隙率越小，混凝土的抗剪能力越强。

计算孔隙率的方法可以通过测量柱脚的净体积和实际体积，根据公式：孔隙率 = （净体积-实际体积）/净体积。

2. 钢筋的配置密度钢筋的配置密度也是决定柱脚抗剪能力的关键因素。

配置过少会导致柱脚抗剪能力不足，配置过多则可能影响柱脚的受力传递路径。

在进行钢筋配置时，需要根据结构的载荷和要求，合理确定钢筋的直径、间距和层数等参数。

3. 材料的强度yjk 外包式柱脚的材料强度是进行极限受剪承载力验算时必须考虑的因素。

钢材的强度一般可以通过试验或查表得到，而混凝土的强度则需要根据混凝土配合比和抗压强度设计等要求进行计算。

四、验算结果与讨论在进行完柱脚内混凝土孔隙率、钢筋配置密度和材料强度的计算后，可以得到yjk 外包式柱脚的极限受剪承载力。

由于具体的计算过程和参数涉及一定的复杂性和机密性，具体的验算结果在此无法给出。

然而，我们可以根据结构的要求和实际情况进行评估和讨论。

根据个人理解，yjk 外包式柱脚的设计理念是通过增加柱脚的剪力传递路径，提高其受剪承载力，从而增强柱子与基础之间的连接性能。

外包式柱脚钢柱计算高度取值

外包式柱脚钢柱计算高度取值1. 了解外包式柱脚钢柱哎呀，大家好！今天咱们要聊聊外包式柱脚钢柱的高度计算，这可是个有点“高大上”的话题呢。

外包式柱脚钢柱，听起来是不是有点儿陌生？别担心，这其实就是把柱子的基础部分用钢结构给“包裹”起来，这样既能保证结构的稳固，又能让建筑看起来更有范儿。

那咱们最关键的就是要搞清楚它的高度该怎么计算，今天就跟我一块儿“剖析”一下吧！2. 外包式柱脚钢柱的计算要点2.1 高度取值的重要性首先，咱们得明白，柱脚的高度可不是随便决定的。

就像咱们建房子时，地基要稳，柱脚的高度也得精准。

高度取值不对，可是会让建筑的稳定性大打折扣的。

高了没问题，但低了就容易出问题，甚至会影响整栋建筑的安全。

知道了吗？所以，正确的高度取值就显得尤为重要啦！2.2 计算步骤与原则好，接下来就进入咱们的正题——高度计算。

要想把这事儿搞定，咱们得一步步来，像做数学题一样认真。

首先，你得知道建筑的荷载，也就是柱子要承受的压力。

这一点很关键，就像挑选背包时得知道装什么东西才能决定背包的大小一样。

接下来，还得考虑柱脚的设计，柱脚的结构形式和材料都会影响最终的高度。

比如，钢柱的材料强度、柱脚的宽度等，都是影响因素。

最后，记得参考规范和标准，这些东西就像是建筑的“护身符”，保证了咱们的计算不会“偏离轨道”。

3. 实际应用中的常见问题3.1 如何处理实际问题在实际应用中，大家常常会碰到各种问题。

比如，有时候柱脚高度计算出来了，结果施工的时候发现高度不合适，这可咋办？这种情况下，最好的办法就是提前进行试验和调整，就像试穿衣服一样，不合适就改！另外，遇到特殊情况时，比如土壤条件差异，也要及时调整计算结果，确保最终效果符合要求。

3.2 小贴士和注意事项最后，给大家几个小贴士。

计算高度时，可以使用一些软件工具，这些工具就像是你的好帮手，可以大大提高计算效率。

不过，软件也不是万能的，最终结果还是得结合实际情况来判断。

还有，别忘了经常复核计算结果，多听听专家的建议，避免出现“马虎”现象。

210971584_外包式柱脚极限受弯承载力验算时纵筋强度如何取值？

的“ 极限强度标准值 ” 取值。但有人认为, 在 GB
50010—2010《混凝土结构设计规范》的符号注释
中,f yk 为钢筋屈服强度标准值,所以应按“ 屈服强度
《高钢规》规定, 这个 f yk 为钢筋的抗拉强度最
小值,可取钢筋的极限抗拉强度。
图 1 所示, 某工程柱脚短柱截面为 1 100 mm ×
1 100 mm,纵筋 56ϕ- 50, 配筋率达到 9. 08% 。
( 简称《高钢规》 ) 第 8. 6. 3 - 3 条规定,抗震设计时,
外包式柱脚在外包混凝土顶部箍筋处,可能出现塑
MPa
HRB400
是配筋影响的重要因素。
@ 刚子
屈服强度标准值 f yk /
标准值” 取值。但这不是《高钢规》中抗拉强度最小
值的本意。
49
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张利军,等 / 钢结构( 中英文) ,37( 11) ,49- 50,2022
应取极限标准值,理由如下:
1) 如果钢筋应力达到极限标准值,构件已经出
现严重破坏及变形,此时的构件计算是否有意义,公
抛开别的不说, 纵筋净距不足 18 mm 就行不
通。若按纵筋最小净距 50 mm 估算,短柱截面最少
需要 1 550 mm × 1 550 mm。实际上,考虑钢柱安装
N·mm。计算钢柱脚的极限受弯承载力 M u3 时 , 锚

《钢结构设计标准》解说专题（8）-柱脚设计

《钢结构设计标准》解说专题（8）-柱脚设计《钢结构设计标准》解说专题（8）柱脚设计柱脚是钢结构节点中极其重要的一部分，在《钢结构设计标准》（GB 50017-2017，简称“钢标”）中，随节点单独成第12章，柱脚设计的规定独立为12.7一节。

本文专门谈谈钢标柱脚设计的规定，主要围绕两点作一些解释：1）新增内容；2）改动较大的内容。

一、关于柱脚的总体规定关于柱脚设计，原钢规的规定很少几条，还是放在构件的构造要求一节中。

原来做设计，只能看一些散落在各个规范和手册中的内容，如《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99-2015）（简称“高钢规”）、《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）（简称“抗规”）、《构筑物抗震设计规范》（GB 50191-2012）（简称“构抗规”）、《钢结构节点设计手册》（第三版，建筑工业出版社，简称“节点手册”，内容尚未按钢标升版）、《钢结构设计手册》（建筑工业出版社，简称“钢构手册”，第四版中已根据钢标规定更新）。

但你会发现，规定还不统一。

钢标这次的柱脚设计规定，等于做了一次系统梳理。

钢标关于柱脚的规定，总体上并列地给出了四种形式：外露式、外包式、埋入式、插入式柱脚。

其余三种柱脚没啥好说，而插入式柱脚的内容，以前主要出现在工业建筑的相关规范中。

钢标明确规定，插入式柱脚可用于多层钢结构框架柱，等于正式认可了插入式柱脚在民用建筑中的应用。

虽然钢标12.7.1的条文说明表示适用范围与高钢规协调了，实际上关于插入式柱脚在民用建筑中作为并列的柱脚形式还是第一次隆重登场。

【条文】12.7.1 多高层结构框架柱的柱脚可采用埋入式柱脚、插入式柱脚及外包式柱脚，多层结构框架柱尚可采用外露式柱脚，单层厂房刚接柱脚可采用插入式柱脚、外露式柱脚，铰接柱脚宜采用外露式柱脚。

【条文说明】12.7.1 刚接柱脚按柱脚位置分为外露式、外包式、埋入式和插入式四种。

四种柱脚的适用范围主要与现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的有关规定相协调，同时参考了国内相关试验研究以及多年来的工程实践总结。

外包式柱脚计算(ERXCEL)

= 1405.63 (kN•m) 纵筋直径 25
h0=h'-2*c= 1146
纵向钢筋计算面积As
A1(mm2)
490.8739
翼缘处混凝土有效宽度be=b'b=
500
As > Mb/(fy*h0)
箍筋直径 12
> 4088.511 mm2 As > 0.2%*h'*b'
> 2860 mm2
A2(mm2) 113.0973
2）Ncs(kN)=0.14*be*h0*fc + fy*A2*nv*h0/s= 3480.118
Vcs>Vb,箍筋满足
注：所选内力组合为Mmin；
4轴外包式柱脚计算
柱底内力
柱截面尺寸h﹡b﹡tw﹡t
M（kN•m) N(kN) V(kN）
C30混凝土
h(mm) b(mm)
1234.49 365.76
85.57
Ec(N/mm2)
fc(N/mm2 )
800
600
30000 14.3
M作用下钢柱一侧翼缘轴力Nf
hc(mm) =h-t
tw(mm) 16
箍筋肢数 nv
6
箍筋间距s 100
纵筋根数n>As/A1= 8.329046
包脚底部剪力Vb
Vb>
Mb/(Hc)=
717.1582 kN
包脚受剪承载力Ncs
1）Ncs(kN)=0.07*b'*h0*fc + 0.5*fy*A2*nv*h0/s= 2428.347 取小值Ncs(kN)= 2428.347
= 95.54065 (kN)
栓钉抗拉与屈服强度之比

钢结构刚性固定柱脚的3个方法

钢结构刚性固定柱脚的3个方法一、钢柱柱脚形式的分类（1）刚性固定柱脚：1）埋入式柱脚；2）外包式柱脚；3）插入式柱脚。

（2）铰接柱脚：外露式柱脚。

二、埋入式柱脚1、基本概念埋入式柱脚是指将钢柱底端直接埋入混凝土基础筏板、地基梁或地下室墙体内的一种刚性连接的柱脚。

其特点是埋入相对自身绝对刚性的基础中而形成刚性固定柱脚节点。

这种柱脚构造可靠，常用于高层钢结构框架柱的柱脚。

2、埋入式柱脚的受力特点（1）柱的轴向压力N，由钢柱的柱脚底板直接传递给钢筋混凝土基础；柱的轴向拉力，则是通过柱脚底板悬出部分将其上部混凝土的反向压力传递给基础，或经由锚栓（底脚螺栓）直接传给基础。

（2）柱的弯矩M有2种传递方式：1）均由H形钢柱翼缘上的抗剪圆柱头焊钉传递给基础，在实际工程设计中大多采用该方法；2）依靠钢筋混凝土对钢柱翼缘的侧向承压力所产生的抵抗拒来传递给基础。

（3）柱脚顶部的水平剪力V由钢柱翼缘与基础混凝土侧向承压力来传递。

（4）钢柱翼缘与基础混凝土在侧向承压应力状态下，由于钢柱翼缘与混凝土摩擦而产生的抵抗力，设计时不考虑。

（5）钢柱翼缘与基础混凝土之间的粘结作用设计时不考虑。

（6）在确定埋入钢柱周边对称配置的垂直纵向钢筋面积时，不考虑由钢柱承担的弯矩。

3、埋入式柱脚一般构造要求及部分细部设计计算（1）埋入式柱脚的钢柱埋入基础的深度一般可以在以下范围内采用（h c为钢柱截面的高度或管径）：1）轻型工字钢截面柱：H=（2.0~2.5）h c；2）圆管形截面柱和箱形截面钢柱：H=（2.5~3.0）h c。

（2）埋入式柱脚，在钢柱埋入部分的顶部，应设置水平加劲肋或横隔板；对H形截面柱，其水平加劲肋外伸宽度的宽厚比应不大于9（235/f ay）?，对于箱型截面柱，其内部横隔板的宽厚比应不大于30（235/f ay）?。

（3）埋入式柱脚在钢柱的埋入部分，应设置圆柱头抗剪栓钉，栓钉的数量和布置，应按计算要求确定。

H形截面柱强轴左右两侧的翼缘、箱形截面柱两轴的每侧、圆管形截面柱两轴的每侧（90°扇面），其栓钉数目不宜小于8Φ16，栓钉水平和竖向中心距均不应大于200mm，栓钉竖向中心距不宜小于6d，横向间距不宜小于4d，栓钉外表面至钢柱翼缘侧边的距离不应小于20mm；栓钉的直径不应小于Φ16（常用Φ19），栓钉长度宜取4~6倍栓钉直径。

外包式柱脚的栓钉长度

1. 栓钉的安装应遵循规范要求，保证其垂直度和水平度，防止出现偏斜或错位现象。
2. 在安装栓钉时，应使用专用的螺纹连接工具，确保栓钉能够准确穿透柱脚座并与地基或地板牢固连接。
3. 安装栓钉时应注意栓钉与柱脚座之间的间隙，确保栓钉能够完全穿透柱脚座并充分锚固。
4. 在选择栓钉长度时，需注意栓钉长短的合理性，避免过长或过短导致连接不牢固或浪费材料。
外包式柱脚的栓钉长度应根据具体结构设计要求来确定。设计师在设计外包式柱脚时会考虑结构的承重能力、抗震性能和固定稳定性等方面的因素，从而确定适当的栓钉长度。在选择栓钉长度时，必须严格按照设计要求进行操作，以保证整体结构长度还应考虑柱脚座的厚度。一般来说，栓钉的长度至少应比柱脚座的厚度多出2-3倍，以确保栓钉能够充分穿透柱脚座并牢固连接。栓钉长度还应考虑到与地基或地板的连接深度，以确保整体结构的牢固性。
1. 分散压力：外包式柱脚能够将柱子承受的力量通过底座均匀分散到基础中去，避免局部承受过大的压力而导致基础出现裂纹或损坏。
2. 提高稳定性：外包式柱脚连接紧固在柱子和基础上，能够有效地提高建筑物的整体稳定性，降低倾覆或倒塌的风险。
3. 方便施工：外包式柱脚采用预制构件，安装简便快捷，有利于提高施工效率和质量。
栓钉的长度还需要考虑到外包式柱脚的设计要求和构造形式。在一些特殊的结构中，比如薄壁柱或者钢结构柱脚等，栓钉的长度可能需要特殊设计和加工，以满足结构的要求。此时，设计师需要根据具体的结构特点和使用要求来确定栓钉的长度，并制定相应的施工方案。
栓钉的长度是外包式柱脚设计中一个非常重要的参数，它直接影响到连接的可靠性和安全性。设计师在确定栓钉长度时需要全面考虑混凝土的性质、荷载大小、结构要求和构造形式等因素，选择合适的栓钉长度，才能确保外包式柱脚的正常使用和长期稳定。在实际施工中，施工人员也需要严格按照设计要求和规范进行操作，确保栓钉的安全使用和连接效果。【本文总字数2000字】

外包式柱脚的极限受剪承载力

外包式柱脚的极限受剪承载力外包式柱脚是一种常见的结构连接件，用于连接柱子与基础或梁的交接处。

它的设计目的是传递柱子的荷载到基础或梁上，并承受水平力和剪力。

在设计和施工过程中，了解外包式柱脚的极限受剪承载力是至关重要的。

外包式柱脚的极限受剪承载力可以通过以下公式计算得出：V = φ·Vc其中，V为极限受剪承载力，φ为调整系数，Vc为混凝土的受剪强度。

这个公式是根据相关的结构力学原理和试验数据推导出来的。

在实际设计中，调整系数φ的取值与结构的可靠性有关。

根据设计规范的要求，一般取φ为0.75或0.85。

混凝土的受剪强度Vc可以根据混凝土的强度等级和剪切破坏模式来确定。

外包式柱脚的极限受剪承载力受多种因素的影响。

首先，外包式柱脚的尺寸和形状对其受剪承载力有重要影响。

通常情况下，外包式柱脚的截面尺寸越大，其受剪承载力越高。

而且，柱脚的形状也会影响受剪承载力，例如，圆形柱脚的受剪承载力要高于方形柱脚。

混凝土的强度水平对外包式柱脚的受剪承载力也有重要影响。

一般来说，混凝土的强度越高，柱脚的受剪承载力也越高。

外包式柱脚的钢筋配置和粘结性能也会对其受剪承载力产生影响。

适当配置足够的钢筋可以提高柱脚的受剪承载力。

而且，钢筋与混凝土之间的粘结性能也会影响受剪承载力，良好的粘结性能可以提高柱脚的受剪承载力。

外包式柱脚的施工质量和连接方式也会对其受剪承载力产生影响。

如果施工质量不好，例如柱脚的混凝土浇筑不均匀或钢筋的安装不合理，都会降低柱脚的受剪承载力。

此外，柱脚的连接方式也会对受剪承载力产生影响，合理选择连接方式可以提高柱脚的受剪承载力。

了解外包式柱脚的极限受剪承载力对于结构设计和施工都非常重要。

通过合理的设计和施工措施，可以确保外包式柱脚在承受荷载时不会发生破坏，从而保证结构的安全性和可靠性。

外露式刚接柱脚计算书

外露式刚接柱脚计算书项目名称 ____xxx_____ 日期 _____________设计 _____________ 校对 _____________一、柱脚示意图二、基本参数1．依据规范《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002)2．柱截面参数柱截面高度h b =500mm柱翼缘宽度b f =500mm柱翼缘厚度t f =14mm柱腹板厚度t w =14mm3．荷载值柱底弯矩M=350mkN柱底轴力N=500kN柱底剪力V=50kN4．材料信息混凝土 C25柱脚钢材 Q235-B锚栓 Q2355．柱脚几何特性底板尺寸 a ＝75mm c ＝100mm b t ＝85mm l t ＝75mm 柱脚底板长度 L =800mm 柱脚底板宽度 B =800mm 柱脚底板厚度 t =30mm 锚栓直径 d =39mm柱腹板与底板的焊脚高度 h f1 =10mm加劲肋高度 h s =210mm加劲肋厚度 t s =10mm加劲肋与柱腹板和底板的焊脚高度 h f2 =10mm三、计算过程1. 基础混凝土承压计算（1）底板受力偏心类型的判别 36tl L +=800/6+75/3=158.333mm 偏心距 NMe ==350×1000/500=700mm根据偏心距e 判别式得到：abs(e)>(L/6+lt/3) 底板计算应对压区和拉区分别计算（2）基础混凝土最大压应力和锚栓拉力 a. 6/0L e ≤<锚栓拉力 0a =T)/61(max L e LBN+=σb.)3/6/(6/t l L e L +≤< 锚栓拉力 0a =T)2/(32max e L B N-=σc. )3/6/(t l L e +> 若d <60mm 则：2max 6L B ML B N ⋅⋅+⋅=σ 2min 6L B ML B N ⋅⋅-⋅=σ 柱脚底板的受压区长度 x n ＝m inm ax m ax σσσ-⋅L若mm 60≥d 则：解下列方程式得到柱脚底板的受压区长度x n ：0))(2/(6)2/(3n t t ae 2n 3n =---+--+x l L l L e BnA x L e x其中，A e a为受拉区锚栓的有效面积之和，n =E s /E c 。