【管理资料】柱脚钢结构汇编
第六节钢柱脚
第六节钢柱脚第８.６.１条高层钢结构框架柱的柱脚宜采用埋入式或外包式柱脚。
仅传递垂直荷载的铰接柱脚可采用外露式柱脚。
当钢框架按本规程第３.５.２条和第３.５.５条的要求在地下室中设置钢骨混凝土结构层时，其钢柱脚可按本节要求进行设计。
第８.６.２条埋入式柱脚（图８.６.２）的埋深，对轻型工字形柱，不得小于钢柱截面高度的二倍；对于大截面Ｈ型钢柱和箱型柱，不得小于钢柱截面高度的三倍。
埋入式柱脚在钢柱埋入部分的顶部，应设置水平加劲肋或隔板。
加劲肋或隔板的宽厚比应符合现行国家标准《钢结构设计规范》（ＧＢＪ１７）关于塑性设计的规定。
埋入式柱脚在钢柱的埋入部分应设置栓钉，栓钉的数量和布置可按外包式柱脚的有关规定确定。
第８.６.３条埋入式柱脚（图８.６.３）通过混凝土对钢柱的承压力传递弯矩（图８.６.３-１）。
埋入式柱脚的混凝土承压应力应小于混凝土轴心抗压强度设计值，可按下式计算（图８.６.３-２）：第８.６.４条埋入式柱脚钢柱翼缘的保护层厚度，应符合下列规定：一、对中间柱不得小于１８０ｍｍ（图８.６.４-１）；二、对边柱和角柱的外侧不宜小于２５０ｍｍ（图８.６.４-１）；三、埋入式柱脚钢柱的承压翼缘到基础梁端部的距离，应符合下列要求（图８.６.４-２～３）；四、混凝土对钢柱的压力通过位于柱脚上部的加劲肋和柱腹板传递，钢柱承压区及其承压力合力至混凝土顶面的距离ｄｃ，应按下列规定确定（图８.６.４-４）：第８.６.５条埋入式柱脚的钢柱四周，应按下列要求设置主筋和箍筋：一、主筋的截面面积应按下列公式计算：二、主筋的最小含钢率为０.２％，其配筋不宜小于４φ２２，并在上端设弯钩。
主筋的锚固长度不应小于３５ｄ（ｄ为钢筋直径），当主筋的中心距大于２００ｍｍ时，应设置φ１６的架立筋。
三、箍筋宜为φ１０，间距１００；在埋入部分的顶部，应配置不少于３φ１２、间距５０的加强箍筋。
第８.６.６条外包式柱脚（图８.６.６-１）的混凝土外包高度与埋入式柱脚的埋入深度要求应相同。
钢结构柱脚分类、特点与适用范围
钢结构柱脚分类、特点与适用范围（二）引言概述：钢结构柱脚作为钢结构建筑中承载垂直载荷的重要组成部分，具有不同的分类、特点和适用范围。
本文将深入探讨钢结构柱脚的不同分类、各自的特点，以及不同分类的适用范围。
正文内容：一、钢结构柱脚的分类1.1常见的分类方法1.2基于结构形式的分类1.3基于力学特性的分类1.4基于特定使用环境的分类1.5其他分类方法的探讨二、钢结构柱脚的特点2.1承载能力高2.2抗震性能好2.3建筑形态灵活2.4施工周期短2.5耐久性优良三、不同分类的钢结构柱脚的特点与适用范围3.1类型一：刚性连接的柱脚3.1.1特点一3.1.2特点二3.1.3特点三3.1.4适用范围3.2类型二：半刚性连接的柱脚3.2.1特点一3.2.2特点二3.2.3特点三3.2.4适用范围3.3类型三：柔性连接的柱脚3.3.1特点一3.3.2特点二3.3.3特点三3.3.4适用范围3.4类型四：可调整连接的柱脚3.4.1特点一3.4.2特点二3.4.3特点三3.4.4适用范围3.5类型五：专用连接的柱脚3.5.1特点一3.5.2特点二3.5.3特点三3.5.4适用范围四、钢结构柱脚的设计与施工注意事项4.1细部连接设计4.2材料选择4.3强度验算4.4抗震设计要点4.5施工质量控制五、结论总结本文对钢结构柱脚的分类、特点和适用范围进行了详细阐述。
钢结构柱脚根据不同的分类方法可以得出各自的特点，从而更好地满足不同使用环境下的需求。
在设计和施工过程中，需要注意细节和强度验算，以确保钢结构柱脚的安全和耐久性。
注：文中所列内容仅供参考，具体细节和数据需要根据实际情况进行详细研究和验证。
柱脚--钢结构
柱脚--钢结构柱脚--钢结构1. 引言柱脚是钢结构中的重要部分，用于连接柱子和基础。
它承受着柱子的重量和水平力，并将其传递到基础上。
本文将详细介绍柱脚的设计、施工和维护。
2. 柱脚的分类2.1 固定柱脚：通过焊接或螺栓连接柱子和基础，使其固定在一起。
2.2 可调柱脚：允许在安装过程中进行调整，以确保柱子竖直。
2.3 转动柱脚：允许柱子相对于基础进行旋转，以抵抗地震或风荷载。
3. 柱脚的设计3.1 荷载计算：根据柱子的荷载和地震或风荷载计算柱脚的尺寸和材料强度。
3.2 材料选择：选择适当的钢材和连接件，以满足设计要求和性能要求。
3.3 强度验证：进行强度验证，包括承载能力和抗侧向位移能力。
3.4 安装方式：确定柱脚的安装方式，包括焊接和螺栓连接。
4. 柱脚的施工4.1 基础准备：确保基础平整、牢固，并符合设计要求。
4.2 柱子安装：将柱子垂直放置在基础上，并使用适当的连接件将其固定。
4.3 柱脚焊接：按照设计要求进行焊接，确保焊缝牢固可靠。
4.4 螺栓连接：按照设计要求选择适当的螺栓类型和规格，并正确安装。
5. 柱脚的维护5.1 定期检查：定期检查柱脚的连结情况，包括焊缝和螺栓连接是否存在疲劳、腐蚀等问题。
5.2 补救措施：如发现任何问题，及时采取补救措施，修复或更换受损部分。
5.3 防腐处理：对柱脚进行适当的防腐处理，以延长其使用寿命。
6. 本文档所涉及附件如下：6.1 图表：详细柱脚设计图、安装图等。
6.2 技术标准：相关的国家或行业标准。
6.3 施工规范：针对柱脚安装和焊接的具体规范。
7. 本文档所涉及的法律名词及注释：7.1 柱脚：连接柱子和基础的零件。
7.2 荷载：施加在柱脚上的力或重量。
7.3 强度：材料的承载能力或抵抗能力。
柱脚--钢结构
底板的厚度通常为20-40mm，不得小于14mm
③单位宽度上的最大弯矩
四边支撑板 M qa 2
α—系数, 由b/a查表4.7
三、二边支撑板
M
qa
2 1
β—系数, 由b1/a1查表4.8
一边支撑板
图4.40 底板的计算
M 1/ 2qc2
q=N/An—作用于底板上的压力
讲解：
靴梁按支承在柱身焊缝上的双悬臂梁计算。 每根靴梁承受B/2宽度内的基础反力（B： 底板宽度）验算悬伸段支承点处
Vmax 178000 86 6.4175 274300N
1.5 Vmax ht
1.5
274300 40010
103N
/
mm2＜fV
125N / mm2
M max
178000 75
1 86 6.4 1752 2
21.78106 N mm
M max 6 21.78106 81.7N / mm2＜f 215N / mm2
[解]
采用右图所示柱脚形式。
1、底板尺寸
需要的底板净面积：
An
N fc
226700mm2
图4.42 例4.5图
采用宽为450mm，长为600mm的底板，毛面积为450×600
=270000mm2，减去锚栓孔面积，大于所需净面积。
基础对底板的压应力为：
N 1700103 6.4N / mm2
验算隔板抗剪、抗弯强度：
Vmax R 178000N
1.5 Vmax ht
1.5
178000 2708
124N
/
mm2＜f
V
125N / mm2
M max
1 1280 2782 8
钢结构柱脚节点设计
所以：ha lw 2h f 且取10的倍数。
a b1 L
ha
c a1 c t1 B t1
B、靴梁旳截面验算
按支承在柱边旳双悬臂外伸梁受均布反力作用。
M q l l R e 2
V q l R
e
a b1
上式中的q为线荷载，按实际 情况计算。
lL
R
R
q’
M
l
l
抗弯： M 6M f
1～1.5倍。
c a1 c t1 B t1
B a1 2t1 2c
a1— 构件截面高度； t1— 靴梁厚度一般为10～14mm； c— 悬臂宽度，c=3～4倍螺栓直
径d，d=20～24mm，则 L 可求。 注意B、L均应取整。
a b1 L
取定B、L后应验算基础顶面压应力要求：
q N An c fc
隔板
柱 隔板 锚栓
肋板 b1
锚栓用以固定柱脚位置，沿轴线布置2个，直径2024mm。
（二）柱脚计算
靴梁
1.传力途径
底板
N
柱 隔板 锚栓
c a1 c t1 B t1
隔板
隔板（肋板）
a b1 L
柱 靴梁
底板
实际计算不考虑
混凝土基础
焊缝布置原则： 考虑施焊旳以便与可能
柱脚零件间旳焊缝布置
2.柱脚旳计算
a b1 L
b1/a1
β
0.3 0.026
0.4 0.042
0.5 0.056
0.6 0.072
0.7 0.085
0.8 0.092
0.9 0.104
1.0 0.111
1.1 0.120
≥1.2 0.125
全面认识钢结构柱脚!(二)2024
全面认识钢结构柱脚!（二）钢结构柱脚是钢结构中的重要组成部分，它承担着传递柱子荷载至地基的任务。
本文将从五个大点出发，深入探讨全面认识钢结构柱脚的相关内容。
引言概述：钢结构柱脚作为连接柱子和地基的关键节点，其设计和施工对于整个钢结构的安全性和稳定性至关重要。
在本文中，我们将首先介绍钢结构柱脚的定义和作用，然后重点探讨钢结构柱脚的设计原则、常见病害及其防治措施、施工质量控制和强度验算标准等方面内容。
正文内容：一、钢结构柱脚的定义和作用1. 钢结构柱脚的定义2. 钢结构柱脚的作用二、钢结构柱脚的设计原则1. 荷载计算与传递原则2. 材料选取与使用原则3. 结构形式与连接方式的选择原则4. 震动与变形控制原则5. 安全性与可靠性原则三、钢结构柱脚的常见病害及其防治措施1. 磨损与腐蚀2. 裂缝与变形3. 疲劳和断裂4. 锈蚀和腐蚀5. 震动和地震影响6. 高温和火灾风险7. 防护措施与维护保养四、钢结构柱脚的施工质量控制1. 材料质量控制2. 制作工艺控制3. 连接方式控制4. 安装质量控制5. 预防措施和监测控制五、钢结构柱脚的强度验算标准1. 国内钢结构柱脚强度验算标准2. 国际钢结构柱脚强度验算标准3. 考虑设计震动荷载的强度验算总结：全面认识钢结构柱脚对于钢结构设计、施工和维护至关重要。
在本文中，我们从定义和作用、设计原则、常见病害及其防治措施、施工质量控制和强度验算标准五个大点出发，深入剖析了钢结构柱脚的相关内容。
希望这些信息能对相关专业人员和从业者有所启发，并能够提高钢结构柱脚的设计和施工质量。
《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）——柱脚设计来源：从钢结构到装配式钢结构建筑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。
钢结构资料汇总
钢结构资料汇总钢结构规范和图集【国家标准】1、GB-50017-2003、《钢结构设计规范》2、GB50018-2002、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》3、GB-50205-2001、《钢结构结构施工质量验收规范》4、GB50191-93、《构筑物抗震设计规范》5、GB59135-2006、《高耸结构设计规范》6、GB500046-2008、《工业建筑防腐蚀设计规范》7、GB8923-88、《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》8、GB14907-2002、《钢结构防火涂料通用技术条件》9、GB-50009-2001（2006）、《建筑结构荷载规范》10、GBT-50105-2001、《建筑结构制图标准》11、GB-50045-95、《高层民用建筑设计防火规范》(2001年修订版)12、GB-50187-93、《工业企业总平面设计规范》【行业标准】1、JGJ138-2001/J130-2001、型钢混凝土组合结构技术规程2、JGJ7-1991、网架结构设计与施工规程3、JGJ61-2003/J258-2003、网壳结构技术规程4、JGJ99-1998、高层民用建筑钢结构技术规程(正修订)5、JGJ82-91、钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程6、JGJ81-2002/J218-2002、建筑钢结构焊接技术规程7、DL/T5085-1999、钢－混凝土组合结构设计规程8、JCJ01-89、钢管混凝土结构设计与施工规程9、YB9238-92、钢－混凝土组合楼盖结构设计与施工规程10、YB9082-1997、钢骨混凝土结构技术规程11、YBJ216-88、压型金属钢板设计施工规程(正修订)12、YB/T9256-96、钢结构、管道涂装技术规程13、YB9081-97、冶金建筑抗震设计规范14、CECS102:2002、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程15、CECS77：96、钢结构加固技术规范16、YB9257-96、钢结构检测评定及加固技术规范17、CECS28：90、钢管混凝土结构设计与施工规程18、YB9254-1995、钢结构制作安装施工规程19、CECS159：2004、矩形钢管混凝土结构技术规程20、CECS24:90、钢结构防火涂料应用技术规范21、CECS158：2004、索膜结构技术规程22、CECS23:90、钢货架结构设计规范23、CECS78:96、塔桅钢结构施工及验收规程24、CECS167:2004、拱形波纹钢屋盖结构技术规程25、JGJ85-92、预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程26、CECS、多、高层建筑钢－混凝土混合结构设计规程27、CECS、热轧H型钢构件技术规程28、CECS、钢结构住宅建筑设计技术规程29、CECS、建筑拱形钢结构技术规程30、CECS、钢龙骨结构技术规程31、CECS、轻型房屋钢结构技术规程32、CECS、冷弯型钢受力蒙皮结构技术规程33、CECS、混凝土钢管叠合柱技术规程34、CECS、钢管结构技术规程35、CECS、预应力钢结构技术规程36、CECS、建筑用铸钢节点技术规程37、CECS、钢结构抗火设计规程【地方标准】1、DB29-57-2003/J10297-2003、天津市钢结构住宅设计规程2、DBJ13-51-2003/J10279-2003、钢管混凝土结构技术规程（福建省）3、DBJ13-61-2004/J10429-2004、钢－混凝土混合结构技术规程（福建省）4、DG/T08-008-2000/J10041-2000、建筑钢结构防火技术规程（上海市）5、DBJ08-68-97、轻型钢结构设计规程（上海市）6、DBJ01-616-2004/J10411-2004、建筑防火涂料（板）工程设计、施工与验收规程（北京市）7、DBJ08-32-92、高层建筑钢结构设计暂行规定（上海市）8、DBJ08-52-96、网架结构技术规程（上海市）9、DBJ08-97-2002、膜结构技术规范（上海市）10、DB29-140-2005/J10566-2005、天津市空间网格结构技术规程【钢材、钢制品与材料标准】1、GB/T699-1999、优质碳素结构钢2、GB/T700-1998、普通碳素结构钢3、GB5313-85、厚度方向性能钢板4、GB/T1591-1994、低合金高强度结构钢5、GB/T4171-2000、高耐候结构钢6、GB/T4172-2000、焊接结构用耐候钢7、GB/T19879-2005、建筑结构用钢板8、GB/T12754-91、彩色涂层钢板及钢带9、GB/T2518-2004、连续热镀锌钢板及钢带10、YB3301-1992、焊接H型钢11、GB/T702-1986、热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差12、GB/T704-1988、热轧扁钢尺寸、外形、重量及允许偏差13、GB/T706-1988、热轧工字钢尺寸、外形、重量及允许偏差14、GB/T707-1988、热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差15、GB/T9787-1988、热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差16、GB/T9788-1988、热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差17、GB7659-1987、焊接结构用碳素钢铸件18、GB/T8162-1999、结构用无缝钢管19、GB/T8163-1999、输送流体用无缝钢管20、GB/T9711-1997、螺旋焊钢管21、GB/T13793-1992、直缝电焊钢管22、JG/T137-2001、结构用高频焊接薄壁H型钢23、GB/T11253-1989、碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带24、GB/T2517-1981、一般结构用热连轧钢板和钢带25、GB/T716-1991、碳素结构钢冷轧钢带26、GB/T3274-1988、碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄钢板和钢带27、GB/T3524-1992、碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带28、GB11352-89、一般工程用铸造碳钢件29、GB/T11263-1998、热轧H型钢和剖分T型钢30、GB/T6723-1986、通用冷弯开口型钢尺寸、外形、重量及允许偏差31、GB/T6724-1986、冷弯波形钢板32、GB/T6728-2002、结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差33、GB/T3277-1991、花纹钢板34、YB/T4001-1998、钢格栅板35、GB/T14975-2002、结构用不锈钢无缝钢管36、JG11-1999、钢网架焊接球节点37、GB/T17955-2000、球型支座技术条件38、JG144-2002、门式刚架轻型房屋钢构件39、GB/T12755-91、建筑用压型钢板40、CJ3077-1998、建筑缆索用钢丝41、CJ3058-1996、塑料护套半平行钢丝拉索42、JG689-1998、金属面聚苯乙烯夹芯板43、JG/T868-2000、金属面硬质聚氨酯夹芯板44、JG/T869-2000、金属面岩棉、矿渣棉夹芯板【紧固件产品标准】1、GB/T3632～3633-83、钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件2、GB/T1228～1231-91、钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件3、GB/T16939-1997、钢网架螺栓球节点用高强度螺栓4、GB10432～10433-89、圆柱头焊钉5、GB/T18230.1～18230.7-2000、栓接结构用紧固件6、GB/T5780-2000、六角头螺栓C级7、GB/T5782-2000、六角头螺栓（A级、B级）8、GB/T3098.1-82、紧固件机械性能、螺栓、螺钉和螺柱9、GB/T15856.1~4--2002、自钻自攻螺钉10、GB/T5282~5285、自攻螺钉【焊接材料标准】1、GB/T5117-1995、碳钢焊条2、GB/T5118-1995、低合金钢焊条3、GB1300-77、焊接用钢丝4、GB/T3429－2002、焊接用钢盘条5、GB5293-1999、埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂6、GB12470-2003、埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂7、GB10045-1988、碳钢药芯焊丝8、GB/T14957－1994、熔化焊用钢丝9、GB/T14493－1998、低合金钢药芯焊丝10、GB/T14598-1994、气体保护焊用钢丝11、GB/T8110-1995、气体保护电弧焊用碳钢低合金钢焊丝12、YB/T5092-1996、焊接用不锈钢钢丝【设计标准图】1、05G511、梯形钢屋架2、05G512、钢天窗架3、05G513、钢托架4、05G514-1、12m实腹式钢吊车梁轻级工作制(A1~A3)Q235钢5、05G514-2～3、12m实腹式钢吊车梁中级工作制(A4~A5)Q235、Q345钢6、05G514-4、12m实腹式钢吊车梁重级工作制(A6~A7)Q345钢7、05G515、轻型屋面梯形钢屋架8、05G516、轻型屋面钢天窗架9、05G517-1～5、轻型屋面三角形钢屋架10、02SG518-1、门式刚架轻型房屋钢结构（无吊车）（含2004年局部修改）11、02SG518-2、门式刚架轻型房屋钢结构（有悬挂吊车）12、04SG518-3、门式刚架轻型房屋钢结构（有吊车）13、01SG519、多、高层民用建筑钢结构节点构造详图（含2004年局部修改）14、01SG519-1、多、高层民用建筑钢结构节点连接(次梁与主梁的简支螺栓连接;主梁的栓焊拼接)15、01SG519-2、多、高层民用建筑钢结构节点连接（主梁的全栓拼接）16、SG520-1~2、钢吊车梁17、SG521-1~4、钢檩条、钢墙梁18、05SG522、钢与混凝土组合楼（屋）盖结构构造19、05SG523、型钢混凝土组合结构构造20、05G525、吊车轨道联结及车挡21、05G359-4、悬挂运输设备轨道22、04G337、吊车走道板。
浅析钢结构柱脚的
钢结构柱脚的类型
根据构造形式分类
可分为铰接柱脚和刚接柱脚。铰接柱脚通过连接钢板将柱与基础连接，具有构 造简单、安装方便的优点；刚接柱脚则通过焊接或螺栓连接将柱与基础形成整 体，具有更好的承载能力和稳定性。
根据材料分类
可分为钢制柱脚和混凝土柱脚。钢制柱脚由钢板、型钢等材料制成，具有较高 的强度和刚度；混凝土柱脚则由混凝土浇筑而成，具有较好的耐久性和防火性 能。
钢结构柱脚应进行防腐处理， 确保长期使用不锈蚀。
05
钢结构柱脚的应用与发展趋势
应用领域及案例分析
01 02
建筑领域
钢结构柱脚在建筑领域中应用广泛，如高层建筑、桥梁、厂房等。例如 ，上海中心大厦采用了巨型钢结构柱脚，保证了建筑的稳定性和抗震性 。
交通领域
高铁、地铁等交通设施中，钢结构柱脚也得到了广泛应用。例如，高铁 桥梁的支撑结构中，钢结构柱脚能够承受高速列车带来的巨大荷载。
03
工业领域
在石油化工、电力、冶金等工业领域，钢结构柱脚也发挥了重要作用。
例如，大型储罐的支撑结构中，钢结构柱脚能够保证储罐的稳定性和安
全性。
发展趋势与挑战
轻量化设计
随着材料科学的发展，钢结构柱脚的设计逐渐向轻量化方 向发展。新型材料如高强度钢、铝合金等的应用，使得钢 结构柱脚更加轻便、高效。
绿色环保
符合规范和标准
钢结构柱脚的设计应符合相关 规范和标准的要求，确保结构
的安全性和可靠性。
02
钢结构柱脚的连接方式
焊接连接
焊接工艺
焊接连接是钢结构柱脚最常用的 连接方式之一，通过将柱脚与钢 柱或基础进行焊接，实现牢固的
连接。
焊接要求
焊接连接要求焊缝质量高，焊缝强 度应满足钢结构设计要求，同时要 求焊缝无夹渣、无气孔等缺陷。
钢结构柱头柱脚设计(2024)
结构在地震作用下的整体安全性。
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05
案例分析：某高层建筑钢结构柱头柱脚 设计实例
2024/1/29
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工程概况及设计要求
2024/1/29
工程概况
本案例为一栋高层建筑，采用钢 结构框架体系，建筑高度约150 米，共40层。
设计要求
根据建筑功能、荷载条件、抗震 设防烈度等因素，确定合理的柱 头柱脚设计方案，确保结构安全 、经济、适用。
审查要点
在审查施工图纸时，应重点关注以下 几个方面：是否符合设计要求和相关 规范标准；各构件之间的连接是否可 靠；是否存在施工难度和安全隐患； 是否满足经济性要求等。
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06
总结与展望
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研究成果总结
01
钢结构柱头柱脚设计理论体系的完善
通过深入研究，完善了钢结构柱头柱脚设计的理论体系，为实际工程应
连接方式的创新
所提出的新型连接方式在传力机 制、构造措施等方面具有创新性 ，为钢结构柱头柱脚设计提供了
新的思路和方法。
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设计方法的优化
通过引入先进的优化算法和设计理 念，对钢结构柱头柱脚设计方法进 行了优化，提高了设计效率和准确 性。
多学科交叉融合
本研究涉及结构工程、力学、材料 科学等多个学科领域，通过多学科 交叉融合，推动了钢结构柱头柱脚 设计的创新发展。
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方案二
采用外包式柱脚，在柱脚外部设置钢筋混凝土外包层，通 过钢筋连接件与基础连接，具有施工简便、造价较低等优 点，但抗震性能相对较差。
选择结果
综合考虑各方面因素，最终选择方案三作为柱脚设计方案 。
22
施工图纸绘制和审查要点
钢结构厂房柱脚设计要点
钢结构厂房柱脚设计要点钢结构厂房柱脚设计要点钢结构厂房柱脚应能可靠传递柱身承载力，宜采用埋入式、插入式或外包式柱脚，6、7度时也可采用外露式柱脚。
震害表明，外露式柱脚破坏的特征是锚栓剪断、拉断或拔出，由于柱脚锚栓破坏，使钢结构倾斜，严重者导致厂房坍塌。
外包式柱脚表现为顶部箍筋不足的破坏。
厂房钢柱可划分为两类，其一是单肢柱，即通常所称的实腹柱（包括钢管、轧制或焊接H型钢）；其二则是格构柱。
两类钢柱的受力状态不同，其柱脚设计也应区别对待。
一、实腹柱（单肢柱）实腹柱刚接柱脚，承受弯矩、剪力和轴力的共同作用。
一般情况下，首先应考虑柱脚的承载力不小于柱截面塑性屈服承载力的1.2倍。
即满足下式要求：M u≥1.2M pc，N式中：M u—刚接柱脚的极限受弯承载力；M pc，N—柱截面全塑性受弯承载力，需计入多遇地震组合轴力的影响。
1、埋入式、插入式柱脚：（1）埋入式、插入式柱脚进入砼基础的深度，应符合下式要求。
式中：d—柱脚埋入深度；b f—翼缘宽度；f c—基础砼抗压强度设计值。
并且，埋入式柱脚埋入砼的深度不宜小于2.0倍的柱截面高度；插入式柱脚不宜小于2.5倍的柱截面高度。
（2）埋入式柱脚埋入段柱受拉翼缘外侧所需焊钉数量，可按下式计算：n≥?（NA f/A+M/h co）/V s式中：n—柱受拉翼缘外侧所需焊钉数量；M、N—分别为多遇地震组合的柱脚弯矩设计值、轴力设计值；A、A f—分别为柱截面的面积、柱翼缘的截面面积；h co—柱翼缘截面的中心距；V s—一个圆柱头焊钉连接件的受剪承载力设计值，可按现行《钢结构设计规范》GB50017的规定计算。
（3）插入式柱脚插入段的剪力传递（轴力）需满足下式：N≤0.75f t sd式中：f t—基础砼抗拉强度设计值；S—插入段实腹柱截面的周长。
2、外包式柱脚：外包式柱脚属于钢和砼组合结构，内力传递复杂，影响因素多，目前还存在一些未充分明晰的内容，因此诸如各部分的形状、尺寸以及补强方法等构造要求较多。
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1 .5 V h m a t1 x .5 4 2 0 7 1 0 4 0 1N 3 0 /m 0 3 2 ＜ 0 m fV 1N 2 /m 5 2 m
M m a 1 x7 7 8 5 1 2 0 8 0 6 6 .4 0 12 7 2 5 .7 1 1 8 6 N 0 mm
显然焊缝的实际计算总长度已超过此值。
柱脚与基础的连接按构造采用两个20mm的锚栓。
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
M m a6 x 1.3 2 1 7 6 0 1N 2 /m 7 2 ＜ m f 2N 1 /m 5 2m W 8 22 70
3、靴梁计算 靴梁与柱身的连接（4条焊缝），按承受柱的压力N=1700kN。
计算，此焊缝为侧面角焊缝，设 hf 10mm ，求其长度：
lw40.7 N hf ffw4 1 0.7 7 1 0 1 0 0 3 1 060 37 m9 取靴梁高400mm。 靴梁作为支承于柱力的悬臂梁，设厚度t=10mm，验算其抗剪和 抗弯强度。
M 1 a 1 2 0 .07 6 .4 2 42 0 1 09 N 0 m 5m 0
区格②为三边支承板 b1a1102070 8.36 0.0356
M 2 a 1 2 0 .03 6 .4 5 26 2 7 1 87 N 6 m1 m 0
区格③为悬臂部分
M 31 2c21 26 .4726 18N 4 m 8m 0
[例4.5]设计Biblioteka 脚。轴心压力设计值为1700kN,柱脚钢材为 Q235钢,焊条E43型。基础砼采 用C15，其抗压强度设计值 fc=7.2N/mm2。
图4.39 平板式柱脚
(a)
(b) 图4.42 例4.5图
[解]
采用右图所示柱脚形式。
1、底板尺寸
需要的底板净面积：
An
N fc
2267m00m2
b:柱的翼缘到底板边缘的距离。
靴梁厚度一般取10-14mm
（2）靴梁的计算
按悬臂梁计算,验算抗弯和抗剪强度 靴高--与柱边连接所需焊缝长度决定
隔板受荷范围
图4.41 靴梁的计算(a)
肋板受荷范围
图4.41 靴梁的计算(b)
(3)隔板与肋板的计算
隔板按简支板计算,厚度为 1/50宽度 肋板按悬臂板的计算
柱脚钢结构
（1）底板的计算
①底板的面积
N
A n c fc
②底板的厚度
t2
M 1/6
f
1
t
t 6M max f
1
t
图4.40 底板的计算
底板的厚度通常为20-40mm，不得小于14mm
③单位宽度上的最大弯矩
四边支撑板 Mqa2
α—系数, 由b/a查表4.7
三、二边支撑板
Mqa12
β—系数, 由b1/a1查表4.8
一边支撑板
图4.40 底板的计算
M1/2qc2
q=N/An—作用于底板上的压力
讲解：
靴梁按支承在柱身焊缝上的双悬臂梁计算。 每根靴梁承受B/2宽度内的基础反力（B： 底板宽度）验算悬伸段支承点处
靴梁截面强度，该处弯矩和剪力为：
M=1/2(q×B/2)b12 V=(q×B/2)b1 q：基础向上反力
f 1.22。取 hf 10mm，焊缝强度计算：
f 1 .21 2 0 .7 2 1 8 0 1 0N 5/m 02 ＜ m ffw 1N 6/m 02m
隔板与靴梁的连接（外铡一条焊缝）为侧面角焊缝，所受 隔板的支座反力为：
R112892781780N00 2
设 hf 8mm，求焊缝长度（即隔板高度）： lw0.7hRf ffw0.7 17881060 0109m9m
这三种区格的弯矩值相差不大，不必调整底板平面尺寸和
隔板位置。最大弯矩为：
Mma x190N5m0m
底板厚度：
t 6Mmax61905203.62mm，取t =24mm。
f
205
2、隔板计算
将隔板视为两端支于靴梁的简支梁，其线荷载为：
q120 6.4 012N /8 m 0m 隔板与底板的连接（仅考虑外侧一条焊缝）为正面角焊缝
M m a6 x 2.7 1 1 8 6 0 8.7 N 1 /m 2 ＜ m f 2N 1 /m 5 2m W 1 4 02 00 靴梁与底板的连接焊缝和隔板与底板的连接焊缝传递全部柱的
压力，设焊缝的焊脚尺寸均为 hf 10mm 。
所需的焊缝总计算长度应为：
lw1.2 2 0 N .7hf ffw1.21 2 0.7 7 1 1 03 0 0 0 16 1 02m 4m 4
图4.42 例4.5图
采用宽为450mm，长为600mm的底板，毛面积为450×600
=270000mm2，减去锚栓孔面积，大于所需净面积。
基础对底板的压应力为：
N 17 010 3 0 6.4N/m2m
An 2700400000
底板的区格有三种，现分别计算其单位宽度的弯矩。
区格①为四边支承板 b1/a127 /280 1 0 .390.0744
取隔板高270mm，设隔板厚度t=8mm> b/50=278/50=5.6mm。
验算隔板抗剪、抗弯强度：
VmaxR1780N00
1 .5 V h m a t1 x .5 1 2 7 7 8 8 1 0N 0 2 /m 0 4 2 ＜ 0 m fV 1N 2 /m 5 2 m
M ma x8 112 8 20 7 2 8 1.3 2 7 16 0 Nmm