本文整理自中冶京誠工程技術(shù)有限公司建筑設(shè)計院總工程師、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》副主編余海群的ppt《設(shè)計、規(guī)范和計算——從外露式柱腳的設(shè)計談起》，感謝余總授權(quán)發(fā)布。

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準 GB 50017-2017》

    12.7.1  多高層結(jié)構(gòu)框架柱的柱腳可采用埋入式柱腳、插入式柱腳及外包式柱腳，多層結(jié)構(gòu)框架柱尚可采用外露式柱腳，單層廠房剛接柱腳可采用插入式柱腳、外露式柱腳，鉸接柱腳宜采用外露式柱腳。

17.2.9  4  柱腳與基礎(chǔ)的連接極限承載力應(yīng)按下式驗算：

M^'_u,base――柱腳的極限受彎承載力；

    M_pc――考慮軸力影響時柱的塑性受彎承載力；

    η_j――連接系數(shù)，可按表17.2.9采用，當梁腹板采用改進型過焊孔時，梁柱剛性連接的連接系數(shù)可乘以不小于0.9的折減系數(shù)。

表17.2.9  連接系數(shù)

17.2.12  當同層同一豎向平面內(nèi)有兩個支撐斜桿匯交于一個柱子時，該節(jié)點的極限承載力不宜小于左右支撐屈服和屈曲產(chǎn)生的不平衡力的η_j倍。柱腳的承載力驗算應(yīng)符合下列規(guī)定：

    1  支撐系統(tǒng)的立柱柱腳的極限承載力，不宜小于與其相連斜撐的1.2倍屈服拉力產(chǎn)生的剪力和組合拉力；

    2  柱腳進行受剪承載力驗算時，其性能系數(shù)不宜小于1.0。

    3  對于框架結(jié)構(gòu)或框架承擔總水平地震剪力50％以上的雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)中框架部分的框架柱柱腳，采用外露式柱腳時，錨栓宜符合下列規(guī)定：

    1)  實腹柱剛接柱腳，按錨栓毛截面屈服計算的受彎承載力不宜小于鋼柱全截面塑性受彎承載力的50％。

    2)  格構(gòu)柱分離式柱腳，受拉肢的錨栓毛截面受拉承載力標準值不宜小于鋼柱分肢受拉承載力標準值的50％。

    3)  實腹柱鉸接柱腳，錨栓毛截面受拉承載力標準值不宜小于鋼柱最薄弱截面受拉承載力標準值的50％。

門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GB 51022-2015

5.1.4 門式剛架的柱腳宜按鉸接支承設(shè)計。當用于工業(yè)廠房且有5t以上橋式吊車時，可將柱腳設(shè)計成剛接。

3.4.3 當?shù)卣鹱饔媒M合的效應(yīng)控制結(jié)構(gòu)設(shè)計時，門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施應(yīng)符合下列規(guī)定：   
    3 當柱腳剛接時，錨栓的面積不應(yīng)小于柱子截面面積的0.15倍；

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范[2016年修訂版] GB 50011-2010》

9.2.16 柱腳應(yīng)能可靠傳遞柱身承載力，宜采用埋入式、插入式或外包式柱腳，6、7度時也可采用外露式柱腳。柱腳設(shè)計應(yīng)符合下列要求：    
    4 當采用外露式柱腳時，柱腳極限承載力不宜小于柱截面塑性屈服承載力的1.2倍。柱腳錨栓不宜用以承受柱底水平剪力，柱底剪力應(yīng)由鋼底板與基礎(chǔ)間的摩擦力或設(shè)置抗剪鍵及其他措施承擔。柱腳錨栓應(yīng)可靠錨固。

8.2.8 鋼結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的連接計算，應(yīng)符合下列要求：
5 柱腳與基礎(chǔ)的連接極限承載力，應(yīng)按下列公式驗算：

M^j_u,base≥_jM_pc  （8.2.8-6）

M^j_u,base——柱腳的極限受彎承載力。

η_j——連接系數(shù)，可按表8.2.8采用。

表8.2.8 鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的連接系數(shù)

《 高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ 99-2015》

8.6.1 鋼柱柱腳包括外露式柱腳、外包式柱腳和埋入式柱腳三類(圖8.6.1-1)?？拐鹪O(shè)計時，宜優(yōu)先采用埋入式；外包式柱腳可在有地下室的高層民用建筑中采用。各類柱腳均應(yīng)進行受壓、受彎、受剪承載力計算，其軸力、彎矩、剪力的設(shè)計值取鋼柱底部的相應(yīng)設(shè)計值。各類柱腳構(gòu)造應(yīng)分別符合下列規(guī)定：
    1 鋼柱外露式柱腳應(yīng)通過底板錨栓固定于混凝土基礎(chǔ)上(圖8.6.1-1a)，高層民用建筑的鋼柱應(yīng)采用剛接柱腳。三級及以上抗震等級時，錨栓截面面積不宜小于鋼柱下端截面積的20％。

8.6.2 外露式柱腳的設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 鋼柱軸力由底板直接傳至混凝土基礎(chǔ)，按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010驗算柱腳底板下混凝土的局部承壓，承壓面積為底板面積。
    2 在軸力和彎矩作用下計算所需錨栓面積，應(yīng)按下式驗算：

    式中：M——柱腳彎矩設(shè)計值(kN·m)；
          M₁——在軸力與彎矩作用下按鋼筋混凝土壓彎構(gòu)件截面設(shè)計方法計算的柱腳受彎承載力(kN·m)。設(shè)截面為底板面積，由受拉邊的錨栓單獨承受拉力，混凝土基礎(chǔ)單獨承受壓力，受壓邊的錨栓不參加工作，錨栓和混凝土的強度均取設(shè)計值。
    3 抗震設(shè)計時，在柱與柱腳連接處，柱可能出現(xiàn)塑性鉸的柱腳極限受彎承載力應(yīng)大于鋼柱的全塑性抗彎承載力，應(yīng)按下式驗算：

    式中：M_pc——考慮軸力時柱的全塑性受彎承載力(kN·m)，按本規(guī)程第8.1.5條的規(guī)定計算；
          M_u——考慮軸力時柱腳的極限受彎承載力(kN·m)，按本條第2款中計算M₁的方法計算，但錨栓和混凝土的強度均取標準值。

高度10.95米；跨度30米

柱頂位移

結(jié)構(gòu)設(shè)計過程

規(guī)范