柱脚--钢结构
柱脚--钢结构讲解
柱脚--钢结构讲解
柱脚是指钢结构中柱子与地基之间的连接部分，通常是通过焊接或
螺栓连接来实现的。
柱脚的设计与施工非常重要，因为它承载着柱子的重量以及可能的
水平力和摆动力。
适当的柱脚设计可以保证柱子在地震或其他外力
作用下的稳定性和安全性。
在钢结构中，柱脚通常采用焊接连接。
焊接连接的优点是强度高、
刚性好，但要求焊缝质量高，需要经过严格的检验和检测。
柱脚的
焊接连接通常采用角焊缝或对焊缝。
柱脚的连接也可以采用螺栓连接。
螺栓连接的优点是方便拆卸和更换，适用于需要经常修改或维护的结构。
螺栓连接需要使用高强度
螺栓和螺母，并通过预紧力来保证连接的稳固性。
在柱脚设计中，还需要考虑地震力和风力对柱子的影响。
一般来说，柱脚需要加强，以增加整个结构的稳定性和抗震能力。
这可以通过
增加连接件的数量或使用更坚固的材料来实现。
总而言之，柱脚在钢结构中非常重要，它承载着柱子的重量和外力，并通过焊接或螺栓连接来确保结构的稳定性和安全性。
柱脚的设计
需要考虑各种力的作用，以确保结构的抗震能力和稳定性。
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。
钢结构柱头柱脚设计
第五节 柱头和柱脚的设计
一.柱头的定义及作用 柱头是指柱的顶部与梁（或桁架）连接的部分。其作用 是将梁等上部结构的荷载传到柱身。
二、柱头的连接方式 （1）将梁连于柱侧面的侧面连接
（2）将梁直接放在柱顶上的顶面连接
（1）将梁连于柱侧面的侧面连接
（2）将梁直接放在柱顶上的顶面连接
N 承压 垫板 承压 顶板 承压或焊缝1 加劲肋
13．格构式轴心受压构件的设计步骤如何？进行以上计算时 应有哪些注意事项？
答：格构式轴心受压构件的设计步骤：
首先选择分肢截面和缀材的形式，中小型柱可采用缀板或缀 条柱，大型柱宜用缀条柱。
（1）按对实轴（y－y轴）的整体稳定选择柱的截面，方法 与实腹式构件的计算相同。
（4）计缀条或缀板（包括连接）。 进行以上计算时应注意：
（1）对实轴的长细比 y和对虚轴的换算长细比 0x均不得超过 容许长细比[]；
（2）缀条构件的分肢长细比 1 l1 / i1不得超过构件两方向长细 比（对虚轴为换算长细比）较大值的0.7倍，否则分肢可能先 于整体失稳；
（3）缀板构件的分肢长细比 1 l01 / i1不应大于40，并不应大 于构件较大长细比ma的x 0.5倍（当ma<x 50时，取ma＝x 50），亦是 为了保证分肢不先于整体构件失去承载能力。
焊缝2 腹板
实腹式
格构式
N 承压 垫板 承压 顶板 承压或焊缝1加劲肋
焊缝2 柱端缀板焊 缝3 柱身
三.柱脚的定义及作用
柱下端与基础相连的部分称为柱脚。柱脚的作用是将柱身所受 的力传递和分布到基础，并将柱固定于基础。
三.柱脚的定义Leabharlann 作用柱下端与基础相连的部分称为柱脚。柱脚的作用是将柱身所受 的力传递和分布到基础，并将柱固定于基础。
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
钢结构柱脚节点构造及计算
钢结构柱脚节点构造及计算摘要：1.钢结构柱脚节点的构造2.钢结构柱脚节点的计算3.总结正文：钢结构柱脚节点构造及计算钢结构柱脚节点是钢结构建筑中非常重要的一个组成部分，它的主要作用是将钢柱与基础结构连接起来，承受钢柱传来的荷载。
钢结构柱脚节点的构造和计算是钢结构设计中的重要内容，下面将分别介绍。
一、钢结构柱脚节点的构造钢结构柱脚节点的构造主要涉及到以下几个方面：1.柱脚底板的构造：柱脚底板需要具有足够的强度和刚度，以承受钢柱传来的荷载。
通常情况下，柱脚底板采用厚钢板或混凝土板，并在其上设置螺栓或焊接等方式，将钢柱与底板连接起来。
2.柱脚与基础的连接：柱脚与基础的连接通常采用混凝土基础或钢筋混凝土基础。
在混凝土基础顶面，需要设置抗剪键，以增加柱脚与基础的连接强度。
3.防锈措施：钢结构柱脚节点在使用过程中，可能会受到腐蚀的影响。
为了提高柱脚节点的使用寿命，通常需要采取一些防锈措施，如喷涂防锈漆或镀锌等。
二、钢结构柱脚节点的计算钢结构柱脚节点的计算主要涉及到以下几个方面：1.荷载计算：钢结构柱脚节点需要承受钢柱传来的各种荷载，包括轴向荷载、弯矩、剪力等。
在计算时，需要根据实际情况合理地考虑这些荷载。
2.强度计算：钢结构柱脚节点的强度计算，需要考虑材料强度、几何尺寸、连接方式等因素。
在计算时，需要根据相关规范和设计手册，进行合理的强度验算。
3.稳定性计算：钢结构柱脚节点的稳定性计算，需要考虑柱脚底板的稳定性、基础的稳定性等因素。
在计算时，需要根据相关规范和设计手册，进行合理的稳定性验算。
总结钢结构柱脚节点是钢结构建筑中非常重要的一个组成部分，它的构造和计算是钢结构设计中的重要内容。
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。
钢结构柱脚节点构造及计算
钢结构柱脚节点构造及计算（最新版）目录1.钢结构柱脚节点概述2.钢结构柱脚节点的构造3.钢结构柱脚节点的计算方法4.钢结构柱脚节点的应用实例5.钢结构柱脚节点的设计要点正文一、钢结构柱脚节点概述钢结构柱脚节点是钢结构建筑中常见的一种连接方式，它将钢柱与基础牢固地连接在一起，承担着整个建筑物的重量和荷载。
柱脚节点的设计和计算对于钢结构建筑的安全和稳定性至关重要。
二、钢结构柱脚节点的构造钢结构柱脚节点通常由柱脚、底板、焊接钢板、高强度螺栓等构件组成。
柱脚是钢柱的端部，底板是柱脚与基础之间的承压板，焊接钢板用于增强柱脚与底板之间的连接，高强度螺栓则是用来固定焊接钢板和柱脚。
三、钢结构柱脚节点的计算方法钢结构柱脚节点的计算主要包括以下几个方面：1.柱脚轴向压力计算：根据建筑物的荷载和柱脚的受力面积，计算柱脚底板承受的轴向压力。
2.柱脚侧向抗弯极限承载力计算：在抗震设计时，需要计算柱脚在轴力和弯矩作用下的侧向抗弯极限承载力，以确保柱脚在强烈地震等极端情况下不会发生塑性铰。
3.焊接钢板和螺栓的计算：根据柱脚和底板之间的连接强度要求，计算焊接钢板的面积和厚度，以及高强度螺栓的数量和规格。
四、钢结构柱脚节点的应用实例在实际工程中，钢结构柱脚节点的应用非常广泛，如高层建筑、桥梁、体育馆等大型钢结构建筑。
在这些建筑中，柱脚节点的合理设计和计算可以确保建筑物的安全稳定。
五、钢结构柱脚节点的设计要点在设计钢结构柱脚节点时，应注意以下几个方面：1.确保柱脚节点的强度和刚度满足设计要求。
2.考虑地震等极端情况下柱脚节点的抗震性能。
3.注重柱脚节点的构造简单、安装方便、维护便捷。
4.节约材料，降低成本。
总之，钢结构柱脚节点的设计和计算是钢结构建筑中非常重要的一环。
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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
An 270000 4000
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 / a1 278/ 200 1.39 0.0744 M1 a12 0.0744 6.4 2002 19050N mm
区格②为三边支承板 b1 a1 100 278 0.36 0.0356
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
12.37106 N mm
M max 612.37106 127N / mm2＜f 215N / mm2
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：
q1 2006.4 1280N / mm 隔板与底板的连接（仅考虑外侧一条焊缝）为正面角焊缝
f 1.22 。取 h f 10mm ，焊缝强度计算：
f
1280 1.22 0.7 10
150N
/
mm2＜f
w f
160N / mm2
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
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
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： R 1 1289 278 178000N 2
设 h f 8mm ，求焊缝长度（即隔板高度）：
lw
R 0.7h f
f
w f
178000 199mm 0.7 8160
取隔板高270mm，设隔板厚度t=8mm> b/50=278/50=5.6mm。
M 2 a12 0.0356 6.4 2782 17610N mm
区格③为悬臂部分
M3
1 2
c2
1 6.4 762 2
18480N mm
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：
M max 19050N mm
底板厚度：
t 6M max 6 19050 23.62mm ，取t =24mm。
4.5.2 柱脚
(b)
(a)
图4.38 平板式铰接柱脚
图4.39 平板式柱脚
柱脚的构造 应使柱身的 内力可靠地 传给基础， 并和基础有 牢固的连接.
(c)
(d)
图4.38 平板式铰接柱脚
（1）底板的计算
①底板的面积
A n
N
c fc
②底板的厚度
M t2 1/6
f
1
t
t 6 M max f
1
t
图4.40 底板的计算
W
10 4002
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 h f 10mm 。
所需的焊缝总计算长度应为：
lw
N
1.22 0.7h f
f
w f
1700103
1244mm
1.22 0.7 10160
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。
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
[例4.5]设计柱脚。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
W
8 2702
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 h f 10mm ，求其长度：
lw
N 4 0.7h f
f
w f
1700 10 3 4 0.7 10160
379m
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。
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
பைடு நூலகம்
[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