

柱腳是鋼結構的一個重要組成部分,具有固定位置和傳力兩大作用,沈陽鋼結構工程柱腳設計對整個結構的安全有重大影響,然而柱腳設計關鍵點往往被忽略,計算內容較多、公式復雜、鋼結構工程形式多樣,柱腳形式多樣。
對于高(gao)層(ceng)鋼結構(gou)(gou)工(gong)程而言,地下室框架(jia)柱一般均(jun)采用(yong)組(zu)合(he)結構(gou)(gou),如(ru)果(guo)按(an)照《組(zu)合(he)規(gui)》第 6.5條規(gui)定,基(ji)礎底板厚(hou)度較大,柱腳(jiao)設計和構(gou)(gou)造偏于嚴格(ge),造成基(ji)礎設計的(de)極大浪費和不合(he)理。結合(he)柱腳(jiao)受力機理,可主要(yao)參考(kao)《高(gao)鋼規(gui)》的(de)規(gui)定。
對于一些執行規范較嚴格的地區,設計人員對柱腳的設計也可采用性能化的設計方式,即采用大震下地震組合內力對柱腳進行設計,大震下地震力組合值系數可取1.0,材料的強度采用標準值。

綜(zong)合以(yi)上各規(gui)范對鋼結(jie)構柱腳設計的規(gui)定,對于不同類型鋼結(jie)構工程可選用(yong)的柱腳見下表 。
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設防烈度 |
類型 |
柱腳形式 |
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外露式 |
外包式 |
埋入式 |
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6度、7度 |
門式剛架輕型廠房 |
? |
? |
? |
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單層(重型)鋼結(jie)構廠房 |
○ |
? |
? |
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多層鋼結構廠房 |
× |
? |
? |
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單層鋼結構建筑 |
○ |
? |
? |
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多層鋼結構建筑 |
× |
○ |
? |
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高層鋼結構建筑 |
× |
○ |
? |
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鋼與混凝土組合結構 |
× |
○ |
? |
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鋼管混凝土組合結構 |
× |
○ |
? |
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8度及以上 |
門式剛架輕型廠房 |
○ |
? |
? |
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單(dan)層(重型)鋼結構廠房(fang) |
× |
? |
? |
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多層鋼結構廠房 |
× |
? |
? |
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單層鋼結構建筑 |
○ |
? |
? |
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多層鋼結構建筑 |
× |
○ |
? |
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高層鋼結構建筑 |
× |
○ |
? |
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鋼與混凝土組合結構 |
× |
○ |
? |
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鋼管混凝土組合結構 |
× |
○ |
? |
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(注:?:適(shi)宜采(cai)(cai)用(yong) ○:可以(yi)采(cai)(cai)用(yong),但需進行(xing)性能化設計(ji) ×:不應(ying)采(cai)(cai)用(yong)或可不采(cai)(cai)用(yong))
新鋼標對于柱腳的新規定
1. 新鋼標明確規定,插入(ru)式柱腳可用(yong)于多層鋼結構框架柱,正式認可了插入(ru)式柱腳在民用(yong)建筑(zhu)中的應(ying)用(yong)。插入(ru)式柱腳之前主要出現在工業建筑(zhu)的相關內容。
2. 關于抗震性(xing)能化設計(ji)(ji)中對(dui)于柱腳的另外(wai)一些相關規(gui)定(ding),詳《鋼結構(gou)設計(ji)(ji)標準》(GB50017-2017)第17.2.12條。
3. 新(xin)鋼(gang)標關于(yu)外包(bao)(bao)式(shi)柱(zhu)腳(jiao)參考了(le)日本的相(xiang)關規定,受(shou)力模(mo)式(shi)跟之前(qian)規范有(you)更(geng)新(xin),鋼(gang)柱(zhu)彎矩在外包(bao)(bao)柱(zhu)腳(jiao)頂部鋼(gang)筋(jin)位置處最(zui)大,底(di)板(ban)處約為(wei)零,彎矩通過鋼(gang)柱(zhu)和混凝(ning)土之間的壓力傳遞。以往受(shou)力模(mo)式(shi)假(jia)定是,軸力由鋼(gang)柱(zhu)底(di)板(ban)傳遞,彎矩通過栓(shuan)(shuan)釘(ding)傳遞給混凝(ning)土短柱(zhu),受(shou)力模(mo)式(shi)的變化導致對栓(shuan)(shuan)釘(ding)的設計要(yao)求(qiu)有(you)所不同。新(xin)鋼(gang)標條文(wen)中不再(zai)寫(xie)栓(shuan)(shuan)釘(ding)的要(yao)求(qiu),只是在圖中表(biao)示栓(shuan)(shuan)釘(ding)為(wei)可(ke)選項,與高鋼(gang)規表(biao)示“外包(bao)(bao)部分的鋼(gang)柱(zhu)翼緣表(biao)面(mian)宜設置栓(shuan)(shuan)釘(ding)”相(xiang)吻(wen)合,即(ji)栓(shuan)(shuan)釘(ding)為(wei)構造措施。