【总结】外露式刚接柱脚锚栓和短柱配筋计算方法
各位大侠，规范看得云里雾里，下面是我整的，有空帮忙看下是不是理解上有错误！
【总结】外露式刚接柱脚锚栓和短柱配筋计算方法
勝蛇的梦
查《高层钢-混凝土混合结构规程》8.1.2条：
验算局部受压按《混凝土结构设计规范》D.5.1-2条：
显然本
条=0.85 ; 其中局部受压的计算底面积Ab，可由局部受压面积与计算底面积按同心、对称的原则确定；常用情况按下图取用：
本条用于计算单侧锚栓面积.工程意义为：按柱底范围配筋（指锚栓）的混凝土短柱按压弯计算，其受弯承载力钢柱柱脚弯矩设计值！计算假定：
B、受拉边仅计入锚栓拉力（不考虑混凝土短柱外边缘配筋作用，因为锚栓和钢筋无连接，由其间混凝土传递内力）；
C、锚栓和混凝土的强度都取强度标准值。
查《混凝土结构设计规范》6.2.10，按以下步骤计算锚栓面积（对称配筋）：
另外,计算得到的锚栓面积要满足构造规定:轻钢结构最小锚栓M24;重
钢结构最小锚栓M30.而且也要满足《高层建筑钢-混混合结构规程》8.1.1条规定：刚接柱脚时，对于6°及其以上抗震设防的结构，柱脚锚栓截面面积不宜小于钢柱下端截面面积的20%。
其中钢柱全塑性受弯承载力Mpc计算按照本条第4项计算（见下）。
柱脚（混凝土短柱）压弯极限受弯承载力可以按《混凝土结构设计规范》11.4.3条条文说明计算：
本条用于计算混凝土短柱配筋.本条要求照8.1.2-2计算M1的方法计算Mu，计算假定应该调整为：A、混凝土柱截面按照柱底板范围记取【为啥不取全短柱截面?这样会偏于保守】；B
计算假定含糊不清，按如上处理肯定偏于安全】短柱上筋上端不考虑锚
固是考虑与锚栓“搭接”长度25d作用。计算得到的就是受弯计算平面混凝土柱单侧配筋面积,应该不小于同抗震等级框架柱单侧配筋下
限:.同样,箍筋抗剪计算满足外还要满足同抗震等级混凝土柱加密区箍筋构造要求.
另外参考《机械工业厂房结构设计规范》(GB 50906-2013)7.4.1：锚栓边距和柱底板边距
本条工程意义为：按柱底范围配筋的混凝土柱按压弯计算，其受弯极限承载力不小于钢柱全塑性受弯承载力！【疑惑的是：为什么混凝土短柱
守？对非混合结构比如多层钢结构房屋这样做是否保守呢？它们是否有自己的一套计算方法？】
当短柱柱顶设置锚板，钢柱和锚板之间不设置抗剪连接件的时候，锚栓就承担了水平剪力（比如混凝土排架柱顶和钢梁的不完全抗剪连接）。可以先按压弯算出轴向拉力，剪力平分，代入公式计算满足即可。但是应该考虑其他剪力出现的情况，比如排架方向钢梁下挠产生对支座的剪力，改剪力和纵向剪力应该先合成再代入上式！
【完】2014-12-9希望大家斧正完善！QQ:405182798
柱脚锚栓设计计算书
柱脚锚栓设计计算书 计算依据： 1、《钢结构设计规范》GB50017-2003 一、基本参数 锚栓号M1 弯矩M(kN·m) 50 轴力N(kN) 100 底板长L(mm) 700 底板宽B(mm) 300 锚栓至底板边缘距离d(mm) 650 11.9 混凝土强度等级C25 混凝土轴心抗压强度设计值fc (N/mm2) 单侧锚栓个数n 4 锚栓直径de(mm) 21 锚栓材质Q235 锚栓抗拉强度设计值fta (N/mm2) 140 计算简图： σm ax=N/(B*L)+M/(B*L2/6)=100×103/(300×700)+50×106/(300×7002/6)=2.517N/mm2≤fcc=0
.95*fc=0.95×11.9=11.305N/mm2 满足要求！ σmin=N/(B*L)-M/(B*L2/6)=100×103/(300×700)-50×106/(300×7002/6)=-1.565N/mm2 压应力分布长度：e=σmax/(σmax+|σmin|)*L=2.517/(2.517+|-1.565|)×700=431.627mm 压应力合力至锚栓距离：x=d-e/3=650-431.627/3=506.124mm 压应力合力至轴心压力距离：a=L/2-e/3=700/2-431.627/3=206.124mm 锚栓所受最大拉力： Nt=(M-N×a)/x=(50-100×206.124/1000)/(506.124/1000)=58.064KN≤n×π×de2/4×fta=4×3.142×212/4×140=193.962KN 满足要求！
柱脚节点计算
M N ???--2 233102.20361027.1416
mm f M t 7.15205 8495 66=?=≥ 满足要求 取,30mm t ∴ ③区段内底板下平均反力 2min max /45.12 85 .004.22 mm N =+= += σσσ ③区按三边支承板：mm a 178 2= mm b 2002= 124.1178 200 22==a b 查表得118 .0=β N a M 1260717846.3115.022 22=??==σβ mm y 6903 480 100950=- -= 锚拴受力为 KN y Na M Nt 25.680690 31592.36100.4813=?-?=-= 采用4个M45的锚拴，Nt=182.8*4=731.2KN 满足要求 2、Z2柱脚
0.1=c kN 82.954 cc c f βcc c f β= 查表得060.0=β N a M 2368026562.5060.022 22=??==σβ mm f M t 9.21295 23680 66=?=≥ 满足要求 取,30mm t ∴ ③区按三边支承板：mm a 178 2= mm b 2002= 124.1178 200 22==a b 查表得118.0=β N a M 2047717862.5115.022 22=??==σβ mm f M t 4.20295 20477 66=?=≥ 满足要求 取,30mm t ∴
mm y 7493 100950=- -= 锚拴受力为 KN N 14422.1/24.10482/36.1138=+= 223/6.9/77.4756 400101442mm N mm N bl N c <=??==σ ○ 1区段内底板下平均反力
钢结构柱脚设计(优.选)
第八章基础设计 第一节基础设计的特点 由于结构型式、荷载取值、支座条件等方面的不同，传至基础顶面内力是不同的，轻钢结构与传统的砼结构相比，最大差别就是在柱脚处存在较小的竖向力和较大的水平力，对于固接柱脚，还存在较大的弯矩，在风荷载起控制作用的情况下，还存在较大的上拔力。柱底水平力会使基础产生倾覆和滑移，基础受上拔力作用，在覆土较浅的情况下，会使基础向上拔起，有关这方面的问题，后面再作详述。由于轻钢结构的这些受力特点，导致其基础设计与其它结构存在很大的不同，主要表现在以下几个方面： ⒈基础形式 基础型式选择应根据建筑物所在地工程地质情况和建筑物上部结构型式综合考虑，对于砼结构基础，常见的基础型式有独立基础、条形基础、片筏基础、箱形基础、桩基等等，而对于轻钢结构而言，由于柱网尺寸较大，上部结构传至柱脚的内力较小，一般以独立基础为主，若地质条件较差，可考虑采用条形基础，遇到暗浜等不良地质情况，可考虑采用桩基础，一般情况下不采用片筏基础和箱形基础。
轴向力N和水平力V之外，还存在一定的弯矩M，从而使刚接柱脚的基础大于铰接柱脚。 ⒊基础破坏形式 要正确进行基础设计，首先要知道基础破坏形式，对其工作原理有所了解。 对于砼结构，通常柱网尺寸较小，故柱底水平力相对较小，基础一般不会产生滑移现象，又由于上部结构自重很大，足以抵抗风荷载作用下产生的上拔力，故基础也不会产生上拔的可能，对于这种结构，基础主要发生冲切、剪切破坏；而轻钢结构则不同，基础除
发生冲切、剪切破坏之外，由于存在较大的水平力，对于固接柱脚，还存在较大的弯矩作用，从而导致基础产生倾覆和滑移破坏，另外，在风荷载较大的情况下，特别对于一些敞开或半敞开的结构，由于轻钢结构自重很轻，有可能不足于抵抗风荷载产生的上拔力，导致基础上拔破坏。为防止这些破坏的发生，最经济有效的方法是增加基础埋深，即增加基础上覆土的厚度，但增加了土方开挖和回填工程量。另外对于轻钢结构基础，还须预埋锚栓（也称地脚螺栓），用于上部结构和基础的连接，若锚栓离砼基础边缘太近，会产生基础劈裂破坏，所以我国钢结构设计规范规定了锚栓离砼基础边缘的距离不得小于150mm；若锚栓长度过短，会使锚栓从基础中拔出，导致破坏，所以规范也规定了锚栓埋入长度。 ⒋基础设计内容 基础设计一般包括基础底面积确定、基础高度确定和配筋计算，还应符合有关构造措施。基础底面积可根据地基承载力确定，同时还应考虑软弱下卧层存在；基础高度由冲切验算确定；在基础底面积和高度确定的情况下计算基础配筋，这里须注意伸缩缝双柱基础处理，双柱为基础提供了两个支点，在地基反力作用下，有可能出现负弯矩，即基础上部受拉的情况，
柱脚锚栓计算
Annex 2: Form of Submission for JCPL Best Practice (Submit your contribution (Annex 2 form and soft copy of the proposal) via email to kmd@https://www.360docs.net/doc/841774930.html,) Author (s)/作者: 徐丽惠 Originator: Dept/部门: 设计部 Title of Submission /题目: 钢结构柱脚锚栓计算方法 A. Types of Submission /类型: ( ? Please tick 1 of the submission type /请选择其中一项) B. Category/专业分目:( ? Can tick more than 1 field/可多选) ?Research Papers/研究报告 ?Design Resources & Details/设计资源及细节 ?Procedures/过程 ?Forms & templates/表格及样本?Others/其它By Discipline: ?Architectural ?Civil ?Structural ?Mechanical ?Electrical ?Quantity Surveying ?Masterplanning ?Others: Facility Management By Project Phases: ?Business Development ?Design & Documentation ?Authority Submission ?Construction ?Post Construction ?Others_____________ C. Synopsis/ 摘要:关于钢结构柱脚锚栓的计算方法 D.Keywords/关键词:柱脚锚栓计算方法 E. Contents/内容:见附件 F. Date of Submission/上交日期: 8／10／２００３ G. Signature of Originator/作者签名: 徐丽惠
钢管柱脚计算手册DOC
圆形底板刚接柱脚压弯节点技术手册 根据对柱脚的受力分析，铰接柱脚仅传递垂直力和水平力；刚接柱脚包含外露式柱脚、埋入式柱脚和外包式柱脚，除了传递垂直力和水平力外，还要传递弯矩。 软件主要针对圆形底板刚接柱脚压弯节点，计算主要遵循《钢结构连接节点设计手册》（第二版）中的相关条文及规定，并对相关计算过程自行推导。 设计注意事项 刚性固定外露式柱脚主要由底板、加劲肋（加劲板）、锚栓及锚栓支承托座等组成，各部分的板件都应具有足够的强度和刚度，而且相互间应有可靠的连接。 为满足柱脚的嵌固，提高其承载力和变形能力，柱脚底部（柱脚处）在形成塑性铰之前，不容许锚栓和底板发生屈曲，也不容许基础混凝土被压坏。因此设计外露式柱脚时，应注意：（1）为提高柱脚底板的刚度和减小底板的厚度，应采用增设加劲肋和锚栓支承托座等补强措施； （2）设计锚栓时，应使锚栓在底板和柱构件的屈服之后。因此，要求设计上对锚栓应留有15%~20%的富裕量，软件一般按20%考虑。 （3）为提高柱脚的初期回转刚度和抗滑移刚度，对锚栓应施加预拉力，预加拉力的大小宜控制在5~8kN/cm2的范围，作为预加拉力的施工方法，宜采用扭角法。 （4）柱脚底板下部二次浇灌的细石混凝土或水泥砂浆，将给予柱脚初期刚度很大的影响，因此应灌以高强度微膨胀细石混凝土或高强度膨胀水泥砂浆。通常是采用强度等级为C40的细石混凝土或强度等级为M50的膨胀水泥砂浆。 一般构造要求 刚性固定露出式柱脚，一般均应设置加劲肋（加劲板），以加强柱脚的刚度；当荷载大、嵌固要求高时，尚须增设锚栓支承托座等补强措施。 圆形柱脚底板的直径和厚度应按下文要求确定；同时尚应满足构造上的要求。一般底板的厚度不应小于柱子较厚板件的厚度，且不宜小于30mm。 通常情况下，圆形底板的长度和宽度先根据柱子的截面尺寸和锚栓设置的构造要求确定；当荷载大，为减小底板下基础的分布反力和底板的厚度，多采用补强做法，如增设加劲肋（加劲板）和锚栓支承托座等补强措施，以扩展底板的直径。此时底板的尺寸扩展的外伸尺寸（相 对于柱子截面的边端距离），每侧不宜超过底板厚度的倍。
刚接柱脚计算书
端部设计类型: 箱形柱刚接柱脚(1); 此类端部个数:4 节点抗震设计抗震调整系数按<建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)>取值 端部所在节点号: 113; 111; 524; 526; 端部所在单元号: 56; 55; 886; 887; 截面名称：焊接矩形截面□500×400×16×16; 相关杆件单元： 截面名称：; 下面的计算结果由这4个端部在计算模型中所有荷载组合中轴力，剪力，弯矩的最大，最小值经计算得到 构件抗拉强度(N/mm2):310.00 构件抗剪强度(N/mm2):180.00 焊缝抗剪强度(N/mm2):200.00 钢材牌号: Q345 接触面处理方法: 喷砂 高强螺栓类型: 摩擦型 螺栓等级: 10.9级 锚栓信息: 直径d0(mm): 30 锚栓排列: 3 行 3 列 行间距: 775.00 列间距: 500.00 底板抗拉强度设计值(N/mm2):265.00 锚栓抗拉强度设计值(N/mm2):180.00 砼轴心抗压强度设计值(N/mm2):11.90 锚栓最大拉应力(N/mm2):8.96 砼最大压应力(N/mm2): 3.86 砼轴心抗压强度设计值提高系数:1.22 最大水平剪力(N):128925.03 抗剪承载力(N):452293.82 底板区格最大弯矩(N.mm): 93563.31 连接板信息: 板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm)
1 1670 1120 46 板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm) 2 430 360 36 板焊缝高度(mm): 14 板号板长(mm) 板宽(mm) 板厚(mm) 3 430 360 36 板焊缝高度(mm): 14 端部设计类型: 箱形柱刚接柱脚(1); 此类端部个数:21 节点抗震设计抗震调整系数按<建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)>取值 端部所在节点号: 115; 121; 123; 135; 143; 147; 151; 155; 161; 131; 145; 149; 153; 157; 159; 163; 179; 181; 183; 165; 185; 端部所在单元号: 57; 60; 61; 66; 70; 72; 74; 76; 79; 895; 71; 73; 75; 77; 78; 80; 88; 89; 90; 81; 91; 截面名称：焊接矩形截面□350×350×10×10; 相关杆件单元： 截面名称：; 下面的计算结果由这21个端部在计算模型中所有荷载组合中轴力，剪力，弯矩的最大，最小值经计算得到 构件抗拉强度(N/mm2):310.00 构件抗剪强度(N/mm2):180.00 焊缝抗剪强度(N/mm2):200.00 钢材牌号: Q345 接触面处理方法: 喷砂 高强螺栓类型: 摩擦型 螺栓等级: 10.9级
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 《钢结构设计规》(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 =14mm 3．荷载值 柱底弯矩M=350m kN 柱底轴力N=500kN 柱底剪力V=50kN 4．材料信息 混凝土C25 柱脚钢材Q235-B 锚栓Q235 5．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 3 6t l L +=800/6+75/3=158.333mm 偏心距 N M 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 LB N +=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 6L B M L B N ??+?=σ 2 min 6L B M L B N ??-?=σ 柱脚底板的受压区长度 x n ＝m in m 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 B nA 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 。 ) 3/()2/(2n t n t max x l L x B l L e N --?-+?=σ
铰接柱脚计算(5.5.2011)
铰接柱脚设计：（考虑电葫芦集中荷载） 锚栓采用Q345钢（抗弯，抗拉设计值f=295N/mm 2;抗剪设计值f v =295N/mm 2;） 假定砼基础为C20，f c =10N/mm 2. 由钢架梁计算知：柱底轴力N=214.75KN,最大剪力V max =582.99 KN 1,柱脚有效A=540mmX350mm=189000 mm 2; 柱脚底板应力验算： 22/10/1159.14323241890001000 75.214mm N mm N X X X X a A N <=-=-=π σ 2，按一边支承板（悬臂板）计算弯矩 mm N X X ?=??? ? ?-=M 161182161751559.12121 脚板厚度mm mm X f M MAX 2011.1832829516118 66<====δ 3，取t=20mm 进行抗剪验算 A:轴力磨擦抗剪MAX fb V X N V <===9.8575.2144.04.0；故需要设计抗剪键 B:抗剪键设计： 施工图总剖面数: 5 当前剖面归并号: 4 柱号: 1 柱脚形式: 2 ( 铰接) 计算柱脚底板的设计内力: M= 0.000 kN.m, N= 214.308 kN 基础混凝土等级: 20 基础混凝土强度: 9.600 基础混凝土最大压应力: 1.529 满足: 柱脚混凝土抗压满足! 计算柱脚锚栓的设计内力: M=0.000 kN.m, N=0.000 kN 锚栓抗拉强度: 直径=M24, Ftb= 180.000 N/mm , Ntb= 63.450 kN 锚栓拉应力 : Max Ft=0.000 N/mm ; 锚栓拉力: Max Nt= 0.000 kN 满足: 柱脚锚栓抗拉满足! 柱脚需要设计抗剪键: 抗剪键设计剪力: V =493.815 kN (组合号= 11 ) 抗剪键截面: [32c 抗剪键长度: 300.0 mm 侧面混凝土压应力: 9.6 抗剪键根部设计弯矩: M =74.072 kN.m 抗剪键强度设计值: f =310.000 N/mm , fv=180.000 N/mm 抗剪键根部应力: sgm = 137.762 N/mm ,tao= 156.944 N/mm 与底板连接角焊缝尺寸: 8 mm
钢柱计算
圆形底板刚接柱脚压弯节点技术手册 2011年10月28日16:13先闻公司15次阅读共有评论0条 根据对柱脚的受力分析，铰接柱脚仅传递垂直力和水平力；刚接柱脚包含外露式柱脚、埋入式柱脚和外包式柱脚，除了传递垂直力和水平力外，还要传递弯矩。 软件主要针对圆形底板刚接柱脚压弯节点，计算主要遵循《钢结构连接节点设计手册》（第二版）中的相关条文及规定，并对相关计算过程自行推导。 设计注意事项 刚性固定外露式柱脚主要由底板、加劲肋（加劲板）、锚栓及锚栓支承托座等组成，各部分的板件都应具有足够的强度和刚度，而且相互间应有可靠的连接。 为满足柱脚的嵌固，提高其承载力和变形能力，柱脚底部（柱脚处）在形成塑性铰之前，不容许锚栓和底板发生屈曲，也不容许基础混凝土被压坏。因此设计外露式柱脚时，应注意：（1）为提高柱脚底板的刚度和减小底板的厚度，应采用增设加劲肋和锚栓支承托座等补强措施； （2）设计锚栓时，应使锚栓在底板和柱构件的屈服之后。因此，要求设计上对锚栓应留有15%~20%的富裕量，软件一般按20%考虑。 （3）为提高柱脚的初期回转刚度和抗滑移刚度，对锚栓应施加预拉力，预加拉力的大小宜控制在5~8kN/cm2的范围，作为预加拉力的施工方法，宜采用扭角法。
（4）柱脚底板下部二次浇灌的细石混凝土或水泥砂浆，将给予柱脚初期刚度很大的影响，因此应灌以高强度微膨胀细石混凝土或高强度膨胀水泥砂浆。通常是采用强度等级为C40的细石混凝土或强度等级为M50的膨胀水泥砂浆。 一般构造要求 刚性固定露出式柱脚，一般均应设置加劲肋（加劲板），以加强柱脚的刚度；当荷载大、嵌固要求高时，尚须增设锚栓支承托座等补强措施。 圆形柱脚底板的直径和厚度应按下文要求确定；同时尚应满足构造上的要求。一般底板的厚度不应小于柱子较厚板件的厚度，且不宜小于30mm。 通常情况下，圆形底板的长度和宽度先根据柱子的截面尺寸和锚栓设置的构造要求确定；当荷载大，为减小底板下基础的分布反力和底板的厚度，多采用补强做法，如增设加劲肋（加劲板）和锚栓支承托座等补强措施，以扩展底板的直径。此时底板的尺寸扩展的外伸尺寸（相 对于柱子截面的边端距离），每侧不宜超过底板厚度的倍。
钢结构用柱脚锚栓选用表
表1Q235 钢锚栓选用表 锚栓直径 d (mm) 锚栓截面 有效面积 A0 (cm) 连接尺寸锚固长度及细部尺寸每个螺栓 的受拉承 载力设计 值 t a N (KN) Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型 单螺母双螺母锚固长度l (mm)锚板尺寸 a (mm) b (mm) a (mm) b (mm) 当基础混凝土的强度等级为 C (mm) t (mm) C15 C20 C15 C20 C15 C20 20 22 24 27 30 33 36 39 42 45 2.448 3.034 3.525 4.594 5.606 6.936 8.167 9.758 11.21 13.06 45 45 50 50 55 55 60 65 70 75 75 75 80 80 85 90 95 100 105 110 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 90 95 100 105 110 120 125 130 135 140 500 550 600 675 750 825 900 1000 400 440 480 540 600 660 720 780 1050 1125 840 900 630 675 505 540 140 140 20 20 34.3 42.5 49.4 64.3 78.5 97.1 114.3 136.6 156.9 182.8
表2Q235 钢锚栓选用表 锚栓直径 d (mm) 锚栓截面 有效面积 A0 (cm) 连接尺寸锚固长度及细部尺寸每个螺栓 的受拉承 载力设计 值 t a N (KN) Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型 单螺母双螺母锚固长度l (mm)锚板尺寸 a (mm) b (mm) a (mm) b (mm) 当基础混凝土的强度等级为 C (mm) t (mm) C15 C20 C15 C20 C15 C20 48 52 56 60 64 68 72 76 80 14.73 17.58 20.30 23.62 26.76 30.55 34.60 38.89 43.44 80 85 90 95 100 105 110 115 120 120 125 130 135 145 150 155 160 165 110 120 130 140 150 160 170 180 190 150 160 170 180 195 205 215 225 235 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 960 1040 1120 1200 1280 1360 1440 1520 1600 720 780 840 900 960 1020 1080 1140 1200 575 625 670 720 770 815 865 910 960 200 200 200 240 240 280 280 320 350 20 20 20 25 25 30 30 30 40 206.2 246.1 284.2 330.7 374.6 427.7 484.4 544.5 608.2
钢结构柱脚设计要点
第八章基础设计 房屋建筑设计总体上分为上部结构设计和下部结构设计两大部分，轻型钢结构建筑也不例外，前面几章已介绍了其上部结构，本章对其下部结构——基础作一些讨论。 众所周知，在房屋建筑中，基础造价约占整个建筑物的30%左右，对于轻钢结构而言，最大优点就是重量轻，从而直接影响基础设计，与其它结构型式的基础相比，轻钢结构基础尺寸小，可以减少整个建筑物造价，另外对于地质条件较差地区，可优先考虑采用轻钢结构，这样容易满足地基承载力方面的要求。那么轻钢结构基础与砼结构基础有什么不同？轻钢结构基础是如何设计的？在轻钢结构基础设计时应注意哪些方面？本章针对这些问题进行探讨，而不涉及基础本身设计的有关内容。 第一节基础设计的特点 由于结构型式、荷载取值、支座条件等方面的不同，传至基础顶面内力是不同的，轻钢结构与传统的砼结构相比，最大差别就是在柱脚处存在较小的竖向力和较大的水平力，对于
砼结构柱脚均为刚接，即同时存在轴向力N、水平剪力V和弯矩M，故基础尺寸较大，轻钢结构常见的柱脚型式有刚接和铰接两种（图8-1），其受力是不同的，对于铰接柱脚，只存在轴向力N和水平力V，对于刚接柱脚，除存在轴向力N和水平力V之外，还存在一定的弯矩M，从而使刚接柱脚的基础大于铰接柱脚。 ⒊基础破坏形式 要正确进行基础设计，首先要知道基础破坏形式，对其工作原理有所了解。 对于砼结构，通常柱网尺寸较小，故柱底水平力相对较小，基础一般不会产生滑移现象，又由于上部结构自重很大，足以抵抗风荷载作用下产生的上拔力，故基础也不会产生上拔的可能，对于这种结构，基础主要发生冲切、剪切破坏；而轻钢结构则不同，基础除发生冲切、剪切破坏之外，由于存在较大的水平力，对于固接柱脚，还存在较大的弯矩作用，从而导致基础产生倾覆和滑移破坏，另外，在风荷载较大的情况下，特别对于一些敞开或半敞开的结构，由于轻钢结构自重很轻，有可能不足于抵抗风荷载产生的上拔力，导致基础上拔破坏。为防止这些破坏的发生，最经济有效的方法是增加基础埋深，即增加基础上覆土的厚度，但增加了土方开挖和回填工程量。另外对于轻钢结构基础，还须预埋锚栓（也称地脚螺栓），用于上部结构和基础的连接，若锚栓离砼基础边缘太近，会产生基础劈裂破坏，所以我国钢结构设计规范规定了锚栓离砼基础边缘的距离不得小于150mm；若锚栓长度过短，会使锚栓从基础中拔出，导致破坏，所以规范也规定了锚栓埋入长度。 ⒋基础设计内容 基础设计一般包括基础底面积确定、基础高度确定和配筋计算，还应符合有关构造措施。基础底面积可根据地基承载力确定，同时还应考虑软弱下卧层存在；基础高度由冲切验算确定；在基础底面积和高度确定的情况下计算基础配筋，这里须注意伸缩缝双柱基础处理，双柱为基础提供了两个支点，在地基反力作用下，有可能出现负弯矩，即基础上部受拉的情况，此时除基础底部配置钢筋外，基础上部也应配筋，避免因上部受拉而出现开裂现象。轻钢结构基础除上述内容以外，还须进行柱底板设计和锚栓设计，至于这两部分设计归于上部结构还是下部结构，也存在一些争议，柱底板尺寸是根据柱与基础连接部位砼的局部承压来确定的，与基础砼参数有关，但其制作又与上部结构连在一起，按照常规柱底板设计归入上部结构；锚栓在上部结构和基础之间起桥梁作用，但基础施工时应将锚栓埋入，故属于基础部分。本章避开这个问题，就锚栓和底板设计分别进行讨论。 ⒌与上部结构连接 基础与上部结构是二次施工完成的，其间存在连接问题。对于砼结构的基础，通过预留插筋的方式连接上部结构（图8-2a）,而对于轻钢结构基础，则通过预埋锚栓的方式进行连接（图8-2b）。
柱脚锚栓安装方案
东北亚（长春）国际机械城会展中心项目钢结构工程钢柱地脚锚栓安装方案 编制人：浙江东南网架股份有限公司 编制日期：2017年4月18日
目录 第一章编制依据 (1) 第二章工程概况 (1) 第三章柱脚锚栓施工部署 (3) 第一节材料准备 (3) 第二节技术准备 (3) 第三节机械及工具准备 (3) 第四节人员准备： (4) 第四章柱脚锚栓安装方案 (4) 第一节预埋锚栓施工工艺 (4) 第二节预埋锚栓的现场安装 (7) 第三节预埋锚栓的测量控制 (8) 第五章柱脚锚栓施工质量保证措施 (9) 第六章柱脚锚栓施工安全保证措施 (9)
第一章编制依据 1、东北亚（长春）国际机械城会展中心项目第二标段钢结构施工图纸。 2、国家现行工程验收规范。 3、集团公司工程质量、安全管理规定。 第二章工程概况 东北亚（长春）国际机械城会展中心项目位于长春市长德甲三路以南，102国道以东。建筑总面积134460.95m2，檐口高度为18。10m，檐口最高点为28.10m。结构类型为钢框架结构；建筑总长度为441m，建筑总宽度为252m。中区有T型地下室。 本工程地脚锚栓种类有M24、M30两种，但数量比较多，而且预埋锚栓的安装精确度，对后期钢结构的安装施工有重要的影响。地脚锚栓插入式埋件主要用于十字型柱的柱底节点、圆管柱柱底节点和箱型柱柱底节点。埋件具体形式如下表：
第三章柱脚锚栓施工部署 第一节材料准备 1、根据施工图纸及施工进度要求，10天提出分区、分段的锚栓计划单，组织锚栓分批进场。 2、根据锚栓固定方案，提出锚栓固定框计划，随锚栓一起进场。 3、对进场的地脚螺栓按照型号合理进行堆放，厂家必须提供相关的材料质量证明及相关的手续，并提供做复检的材料。 第二节技术准备 1、组织项目人员认真学习有关的规范、规程或规定，在施工的过程中做到有据可依。 2、施工前认真查阅结构施工图纸，在图纸会审的基础上争取将施工中可能碰到的难题在施工前解决。提前分析确定施工中的难点及需要着重注意的部分，做到目标明确，重点突出。 3、收集或准备相应技术资料。 4、实行三级交底制，即：技术部对项目部有关人员、分包技术人员进行方案交底；工程部对分包工长、班组长进行交底；分包工长对班组进行技术交底 第三节机械及工具准备
地脚螺栓计算
柱脚锚栓设计 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－工程名称：工程一锚栓编号：M1 2016/9/26 13:59:19 一、基础设计参数： 弯矩 M： 590 KN.M 轴力 N： 560 KN 底板长 L： 920 mm 底板宽 B： 920 mm 锚栓至边距离 d： 50 mm 混凝土等级： C20 二、选用锚栓： 锚栓大小： M24 单侧锚栓颗数： 3 颗 锚栓材质： Q235 三、计算结果： 最大压应力σmax=N/(B*L)+6*M/(B*L^2)= 5.2 N/mm2 最小压应力σmin=N/(B*L)-6*M/(B*L^2)=-3.89 N/mm2 压应力分布长度e=σmax/(σmax+|σmin|)*L= 526.29 mm 压应力合力至锚栓距离 x=d-e/3=-125.43 mm 压应力合力至轴心压力距离 a=L/2-e/3= 284.57 mm 锚栓所受最大拉力 Nt=(M-N*a)/x=-3433.31 KN 四、验算结果： 锚栓所受最大拉力 Nt = -3433.31KN < 3Ntk= 3* 49.4= 148.2 KN Ok! 满足要求！ 工程名称：工程一锚栓编号：M1 2016/9/26 14:00:09 一、基础设计参数： 弯矩 M： 1320 KN.M 轴力 N： 665 KN 底板长 L： 920 mm 底板宽 B： 920 mm 锚栓至边距离 d： 50 mm 混凝土等级： C20 二、选用锚栓： 锚栓大小： M24 单侧锚栓颗数： 3 颗 锚栓材质： Q235
三、计算结果： 最大压应力σmax=N/(B*L)+6*M/(B*L^2)= 10.95 N/mm2 最小压应力σmin=N/(B*L)-6*M/(B*L^2)=-9.39 N/mm2 压应力分布长度e=σmax/(σmax+|σmin|)*L= 495.28 mm 压应力合力至锚栓距离 x=d-e/3=-115.1 mm 压应力合力至轴心压力距离 a=L/2-e/3= 294.9 mm 锚栓所受最大拉力 Nt=(M-N*a)/x=-9764.47 KN 四、验算结果： 锚栓所受最大拉力 Nt = -9764.47KN < 3Ntk= 3* 49.4= 148.2 KN Ok! 满足要求！
柱脚锚栓施工方案
柱脚锚栓预埋施工方案 箭牌糖果（中国）有限公司永和厂房一期基础工程坐落在中国广州市永和开发区。厂区北侧为春分路、东侧紧靠广州慧谷化学品有限公司、南侧为永岗路、西侧为广州娃哈哈饮料有限公司，本工程主要包括生产厂房、办公实验楼、动力厂房、香料库、消防泵房、废水处理站、门卫室的基础工程，占地面积42004.74㎡，建筑面积49056.35㎡。 本工程上部结构为钢桁架结构，钢构锚栓有M27、M33、M36和M42等四种类型，数量多，较为复杂。我司根据类似工程的施工经验，主要采取定位钢板固定的方式进行预埋，锚栓及短柱混凝土一起浇筑。，为了节约工期，柱脚锚栓采用与基础一次直埋整浇成型。施工方法如下： （1）根据施工图要求，并视锚栓位置在承台中设置四根φ25钢筋，作为固定锚栓的定位支架。在预埋前，将预埋定位钢板与锚栓配套装好，在定位钢板上下均用螺母将锚栓固定在适当部位，并根据锚栓位置，在定位钢板上刻划出纵横中心线。 （2）用经纬仪定出钢柱纵横中心线，用水准仪在每个柱脚锚栓支架上测出适当定位标高，割平定位支架。 （3）安装锚栓时，将定位钢板上中心线对齐钢柱纵横中心线，并用钢尺再次复核，锚栓标高用水准仪复核无误后，用φ16短钢筋将锚栓焊牢在预埋定位支架上，焊接时防止锚栓定位钢板因受热而变形，定位钢筋至少两道，以确保锚栓牢固垂直。锚栓预埋大样详见下图。
（4）砼浇筑前，将定位钢板以上锚栓用塑料胶带缠绕保护，以免水泥等嵌入丝牙内。砼浇筑时宜先人工均匀插捣再振捣密实，以免振动过大引起锚栓编位。 （5）砼浇筑完毕，立即对柱脚锚栓的水平标高及中心线进行复查，发现偏位，及时校正，以确保柱脚锚栓之精度满足设计要求。 （6）锚栓安装及复查均指派专人负责，并对柱脚锚栓的安装及复查作好详细的记录，并请现场工程师、业主代表签字，作资料存档。 （7）当砼达到一定的强度后，撤去塑料胶带，清理锚栓。 （8）待混凝土强度达到设计标号的70%以后，才能进行钢柱等构件安装。
柱脚设计习题
钢结构轴心受压柱柱脚的计算与设计 轴心受压柱轴心压力设计值1450N kN =，柱脚钢材选用Q345B ，柱子采用热轧H 型钢，截面为HW200×204×12×12，基础混凝土采用 C20，29.6/c f N mm =。试设计该柱的柱脚。 解： 选用带靴梁的柱脚，如图： 1、底板尺寸 锚栓采用d=20mm ，锚栓孔A 0约为5000mm 2，靴梁厚度取t=10mm ，悬臂c=3d=60mm ，则需要的底板面积为： 32 02 52 14501050009.6/1.5610c N N A B L A mm f N mm mm ?=?=+=+=?1222002(1060)B a t c mm mm mm =++=++ 340mm = 5 1.5610459340 A L mm B ?===，取为500mm 。 采用B×L=340mm×500mm 。 底板承受的均匀压应力： 3202 1450103405005000=8.79N N q B L A mm mm mm N mm ?== ?-?- 四边支撑板（区格 ）的弯矩为：
200 1.176170b mm a mm == 查表插值得0.061α=， 22220.0618.79/17015496/M q a N mm mm N mm mm α=??=??=? 三边支撑板（区格②）的弯矩为： 11800.4200b mm a mm ==，查表得0.042β=， 222210.0428.79/20014767/M q a N mm mm N mm mm β=??=??=? 悬臂板（区格③）的弯矩为： 222211 8.79/6015822/22 M q c N mm mm N mm mm = ?=??=? 各区格板的弯矩值相差不大，最大弯矩为： max 15822/M N mm mm =? 底板厚度为： 17.9t mm ≥ == 取底板厚度为18mm 。 2、靴梁与柱身间竖向焊缝计算 连接焊缝取mm h f 10=，则焊缝长度w L 为： 32 14501025960=60040.740.710200/w f w f f N N L mm h mm h f mm N mm ?===
景观桥柱脚计算书
“箱形柱外露刚接”节点计算书 ==================================================================== 计算软件：TSZ结构设计系列软件 TS_MTSTool v4.6.0.0 计算时间：2017年04月24日 14:19:26 ==================================================================== 一. 节点基本资料 设计依据：《钢结构连接节点设计手册》（第二版） 节点类型为：箱形柱外露刚接 柱截面：BOX-200*10，材料：Q235 柱与底板全截面采用对接焊缝，焊缝等级为：二级，采用引弧板； 底板尺寸：L*B= 540 mm×540 mm，厚：T= 30 mm 锚栓信息：个数：6 采用锚栓：双螺母焊板锚栓库_Q235-M27 方形锚栓垫板尺寸(mm)：B*T=70×20 底板下混凝土采用C30 节点前视图如下： 节点下视图如下：
二. 荷载信息 设计内力：组合工况内力设计值 组合工况1 315.0 5.0 -5.0 8.0 10.0 否组合 工况2 46.0 0.0 -8.0 12.0 76.0 否组合工况3 160.0 -3.0 -15.0 30.0 -5.0 否 三. 验算结果一览 最大压应力(MPa) 6.52 最大14.3 满 足受拉承载力(kN) 52.9 最大64.3 满足底板厚度(mm) 30.0 最小29.9 满足等强全截面 1 满足板件宽厚比 12.8 最大14.9 满足板件剪应力(MPa) 14.9 最大180 满足焊缝剪应力(MPa) 16.1 最大200 满足焊脚高度(mm) 10.0 最小8.22 满足焊脚高度(mm) 10.0 最大16.8 满足板件宽厚比 12.8 最大14.9 满足板件剪应力(MPa) 24.3 最大180 满足焊缝剪应力(MPa) 26.5 最大200 满足焊脚高度(mm) 10.0 最小8.22 满足焊脚高度(mm) 10.0 最大16.8 满足基底最大剪力(kN) -126 最大0 满足绕x轴抗弯承载力(kN*m) 155 最小140
【总结】外露式刚接柱脚锚栓和短柱配筋计算方法
各位大侠，规范看得云里雾里，下面是我整的，有空帮忙看下是不是理解上有错误！ 【总结】外露式刚接柱脚锚栓和短柱配筋计算方法 勝蛇的梦 查《高层钢-混凝土混合结构规程》8.1.2条： 验算局部受压按《混凝土结构设计规范》D.5.1-2条： 显然本 条=0.85 ; 其中局部受压的计算底面积Ab，可由局部受压面积与计算底面积按同心、对称的原则确定；常用情况按下图取用：
本条用于计算单侧锚栓面积.工程意义为：按柱底范围配筋（指锚栓）的混凝土短柱按压弯计算，其受弯承载力钢柱柱脚弯矩设计值！计算假定： B、受拉边仅计入锚栓拉力（不考虑混凝土短柱外边缘配筋作用，因为锚栓和钢筋无连接，由其间混凝土传递内力）； C、锚栓和混凝土的强度都取强度标准值。 查《混凝土结构设计规范》6.2.10，按以下步骤计算锚栓面积（对称配筋）：
另外,计算得到的锚栓面积要满足构造规定:轻钢结构最小锚栓M24;重 钢结构最小锚栓M30.而且也要满足《高层建筑钢-混混合结构规程》8.1.1条规定：刚接柱脚时，对于6°及其以上抗震设防的结构，柱脚锚栓截面面积不宜小于钢柱下端截面面积的20%。 其中钢柱全塑性受弯承载力Mpc计算按照本条第4项计算（见下）。 柱脚（混凝土短柱）压弯极限受弯承载力可以按《混凝土结构设计规范》11.4.3条条文说明计算：
本条用于计算混凝土短柱配筋.本条要求照8.1.2-2计算M1的方法计算Mu，计算假定应该调整为：A、混凝土柱截面按照柱底板范围记取【为啥不取全短柱截面?这样会偏于保守】；B 计算假定含糊不清，按如上处理肯定偏于安全】短柱上筋上端不考虑锚 固是考虑与锚栓“搭接”长度25d作用。计算得到的就是受弯计算平面混凝土柱单侧配筋面积,应该不小于同抗震等级框架柱单侧配筋下 限:.同样,箍筋抗剪计算满足外还要满足同抗震等级混凝土柱加密区箍筋构造要求. 另外参考《机械工业厂房结构设计规范》(GB 50906-2013)7.4.1：锚栓边距和柱底板边距
柱脚锚栓
一、地脚螺栓锚固长度的计算可根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 提供的公式(第114页)： la=α*fy /ft *d 式中：la——锚栓的锚固长度； fy——锚栓的抗拉强度设计值 ft——混凝土轴心抗拉强度设计值 d——钢筋的公称直径 α——锚栓的的外形系数 锚栓直径大于25mm时，锚固长度应乘以修正系数1.1 钢筋的外形系数 钢筋类型光面钢筋带肋钢筋刻痕钢丝螺旋肋钢丝三股钢绞线七股钢绞线α 0.16 0.14 0.19 0.13 0.16 0.17 混凝土强度设计值 强度总类混凝土强度等级 C15 C20 C25 C30 C35 C40 ft 0.91 1.1 1.27 1.43 1.57 1.71 根据《钢结构设计规范》GB50017-2003所列数据显示，Q235的锚栓抗拉强度设计值为140N/mm2，Q345的锚栓抗拉强度设计值为180N/mm2。《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T5154-2002所列数据显示，35#优质碳素钢锚栓抗拉强度设计值为190N/mm2， 45#优质碳素钢锚栓抗拉强度设计值为215N/mm2。经计算得地脚螺栓锚固长度(混凝土强度C20)： Q235为22.4d(故实际取25d) Q345为28.8d(故实际取30d) 35#为30.4d(故实际取35d) 45#为34.4d(故实际取35d) 二、地脚螺栓锚固长度根据锚固方式不同，取值不同，当螺栓采用1、2类锚固时时，取25d;当当螺栓采用3类锚固时时，取15d，具体取值可参见《建筑结构构造资料集》（下册）P145. 三、门式钢架7.2.18条柱脚锚栓应采用Q235或Q345钢制作。锚栓的锚固长度应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定，锚栓端部应按规定设置弯钩或锚板。锚栓直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽。 四、《建筑地基基础设计规范》GB50007的8.2.3条、8.2.4条钢筋锚固见《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 的相关规定。 五、《轻型房屋钢结构应用技术手册》P67:柱脚锚栓应采用Q235或Q345钢制作。锚栓的锚固长度应符合现行混凝土结构设计规范的规定，锚栓端部应按规定设置弯钩4d。锚栓长度不小于锚栓直径的25倍（不含弯钩），当埋置深度受到限制时，锚栓应牢固地固定在锚板或锚梁上，以传递锚栓的全部拉力，此时不考虑锚栓与混凝土之间的粘结力。锚栓的直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽。计算锚栓直径，设计内力宜乘以不小于1.3的系数。
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 =14mm
3．荷载值 柱底弯矩M=350m kN 柱底轴力N=500kN 柱底剪力V=50kN 4．材料信息 混凝土C25 柱脚钢材Q235-B 锚栓Q235 5．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 3 6t l L +=800/6+75/3=158.333mm 偏心距 N M 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 LB N +=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： 2 max 6L B 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 in m 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 B nA 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 。 )3/()2/(2n t n t max x l L x B l L e N --?-+?=σ 锚栓拉力 3 /)3/2/(n t n a x l L x L e N T --+-?= 综上解得： 基础混凝土的最大压应力 ==max c σσ 4.88 N/mm 2c f l β≤=11.9 N/mm 2 柱脚底板的受压区长度 x n ＝476.19mm 锚栓拉力 T a =405.045kN 2. 锚栓的强度校核 柱脚中部的锚栓主要起到安装定位作用，承受拉力较小，忽略其抗拉贡献。