浅谈埋入式钢柱脚设计

埋入式柱脚设计本工程设计柱与柱脚的连接板、锚栓均采用q345钢，柱脚采用刚性埋入式柱脚，采用c30混凝土fc=14.3n/mm2,ft=1.43n/mm2，箍筋和纵筋均采用hrb400钢筋（fy=360n/mm2）。

柱埋入深度都为900mm，混凝土保护层厚度为200mm。

()抗震作用下最不利的一组内力：m=-209.973kn⋅mn=-1440.320knv=55.53kn（1）底板设计选取l=428+50⨯2=528mm，b=407+20⨯2=447mm。

底板以下混凝土承载力验算n1440320σc===6.1n/mm2 lb528⨯447柱截面自由宽度b2=193.5mm，腹板高a2=358mm，底板悬臂长度a1=50mm查《钢结构节点设计手册》表8-4，得系数α=0.0682m1=α1σca2=0.068⨯6.1⨯3582=53162n⋅mm11m2=σca12=⨯6.1⨯502=7625n⋅mm22t≥==35.7mm，同时不应小于柱较厚板件的厚度且不宜小于30mm，因此底板厚选为36mm。

柱与底板连接：柱翼缘采用完全焊透坡口对接焊缝，腹板采用双面角焊缝连接hf=8mm（无引弧板）。

lw=428-2⨯35-2⨯24-2⨯8=294mm 焊缝应力：σn=σmn1440320==45.31n/mm22af+aew2⨯407⨯35+2⨯0.7⨯8⨯294m209.973⨯106==wf⎛132⎫⨯407⨯35+407⨯35⨯196.5⎪⎝12=74.82n/mm2.5v55.53⨯103τv===16.86n/mm2aew2⨯0.7⨯8⨯294翼缘焊缝承受的最大压应力σmax=σn+σm=120.13n/mm2 ⎛σnσw=β腹板焊缝最大应力⎝f2⎫45.31⎫⎪+τv2=⎛+16.862=40.78n/mm2⎪⎪⎝1.22⎭⎭2≤ffw=200n/mm2满足要求。

（2）锚栓设计锚栓起安装固定底板的作用。

钢结构刚性固定钢柱脚设计方法的总结一、钢柱柱脚形式的分类刚性固定柱脚：1）埋入式柱脚；2）外包式柱脚；3）插入式柱脚；铰接柱脚：外露式柱脚；二、埋入式柱脚2.1、基本概念：所谓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。

2.2、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有两种传递方式：a、均由H型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。

（也有研究说：该形式的柱脚中栓钉的作用不大，内力的传递主要是下述方式。

）b、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。

由于目前还没有能力考虑的有利因素如下：（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。

埋入式柱脚的埋深与构造示意图如下：2.3、埋入式柱脚一般构造要求及部分细部设计计算2.3.1、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（hc为钢柱截面的高度或管径）：a、轻型工字钢截面柱：H=（2.0~2.5）hc；b、圆管形截面柱和箱型截面钢柱：H=（2.5~3.0）hc。

2.3.2、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型截面柱，其水平加劲肋外伸宽度的宽厚比应不大于9（235/fay），对于箱型截面柱，其内部横隔板的宽厚比应不大于30（235/fay），2.3.3、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。

4.6柱脚设计本工程设计柱与柱脚的连接板、锚栓均采用Q345钢，柱脚采用刚性埋入式柱脚，采用30C 混凝土()22/43.1,/3.14mm N f mm N f t c ==，箍筋和纵筋均采用HRB400钢筋（360=y f 2/N mm ）。

柱埋入深度都为900mm ，混凝土保护层厚度为200mm 。

抗震作用下最不利的一组内力：973.209-=M m kN ⋅ 320.1440-=N kN 53.55=V kN（1）底板设计选取mm L 528250428=⨯+=，mm B 447220407=⨯+=。

底板以下混凝土承载力验算22/3.14/1.64475281440320mm N f mm N LB N c c =<=⨯==σ，满足要求。

柱截面自由宽度mm b 5.1932=，腹板高mm a 3582=，底板悬臂长度mm a 501= 查《钢结构节点设计手册》表8-4，得系数068.0=αmm N a M c ⋅=⨯⨯==531623581.6068.022211σαmm N a M c ⋅=⨯⨯==7625501.621212212σmax 6662576.0735.7mm 295M t f ⨯≥==，同时不应小于柱较厚板件的厚度且不宜小于mm 30，因此底板厚选为36mm 。

柱与底板连接：柱翼缘采用完全焊透坡口对接焊缝，腹板采用双面角焊缝连 接mm h f 8=（无引弧板）。

mm l W 29482242352428=⨯-⨯-⨯-= 焊缝应力：2/31.4529487.0235407214403202mm N A A N eW F N =⨯⨯⨯+⨯⨯=+=σ2236/82.745.1965.196354073540712110973.209mm N W M F M=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯==σ 23/86.1629487.021053.55mm N A V eW v =⨯⨯⨯⨯==τ翼缘焊缝承受的最大压应力22max /265/13.120mm N f mm N c M N =<=+=σσσ腹板焊缝最大应力222222/200/78.4086.1622.131.45mm N f mm N w f v f NW =≤=+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛=τβσσ 满足要求。

型钢埋入式柱脚设计，哪些事项要注意能抵抗弯矩作用的柱脚称为刚接柱脚，相反催化作用不能抵抗弯矩作用的柱脚称为铰接柱脚。

刚接与的区别在于是否能传递弯矩，如果锚栓在翼缘的外侧，就是刚接，而且一般不少于4个，如果在翼缘内侧，就是铰接，一般为2个或4个。

这2种柱脚内侧很明显的区别就是对侧移控制，如果结构对侧移控制较严，则采用刚接柱脚。

设计注意事项1、刚性固定埋入式柱脚是直接将钢柱埋入钢筋混凝土基础或基础梁的柱脚。

埋入办法一是预先将钢柱脚按要求组装固定在设计标高上，然后筑成基础或基础梁的混凝土;另是预先按要求浇筑基础或基础梁的混凝土，在浇筑混凝土时，按要求留出安装钢柱脚用的插入配备杯口，待安装好钢柱脚后，再用混凝土强度等级比高一级的混凝土灌实。

通常情况下，前一种方法对提高和确保钢柱脚和钢筋混凝土基础或基础梁的组合效应或全面性刚度有利，所以在工程实际中多被采用。

2、在埋入式柱脚中，钢柱的埋入深度是外界影响柱脚的固定度、承载力和断裂能力的重要非常重要因素，而且有时对中柱、边柱和角柱，其埋入深度也不相同，这就需要选择易于进行钢筋混凝土补强的埋入深度来处理。

3、为防止钢柱的局部压屈和局部变形，在钢柱向混凝土基础或基础梁传递水平力处压应力最大值的附近，设置水平加劲肋是一个有效的补强措施;对箱形截面形和圆管柱截面柱处设置水平加劲肋的环形横隔板外，在箱内和管内浇筑混凝土也将获得良好的效果。

4、为防止基础或基础梁混凝土早期的压坏和剪坏，应配置补强钢筋，合理地钢柱周边的钢筋混凝土保护层厚度及其配筋是很重要的。

5、在中柱、边柱和角柱中，其混凝土混凝土保护层厚度有时不一致，特别在边柱和尤其角柱的柱脚中，对并无设置基础梁的一侧，钢柱翼缘面处的箱型钢筋混凝土保护层厚度：中柱不小于180mm;边柱、角柱的外侧不小于250mm。

6、配置在钢柱埋入部分中的钢筋，除基础或基础梁应有的配筋外，应在钢柱周边必须增设补强垂直纵向主筋、架立筋、箍筋、顶部加强箍筋、基础梁主筋在钢柱埋入部分水平方向弯折处的加强箍筋。

埋入式钢柱脚抗震性能与设计方法研究结合现存的研究成果，对国内外埋入式钢柱脚抗震性能与设计方法进行比较，找到各种设计方法存在分歧的方面，为今后埋入式钢柱脚的研究指明具体方向，推动钢结构技术的发展。

标签：传力机制；抗震性能；实验研究一、引言建筑钢结构中，钢柱脚的作用是将钢柱脚下端的轴力、弯矩、剪力传递给基础，使上部结构与基础有效地连接在一起，确保结构安全。

钢柱脚是决定底层钢柱稳定承载能力的主要因素，同时也直接关系到结构整体的内力分布状况与变形性能。

按照埋入形式的不同，钢柱脚分为外露式、外包式与埋入式三种，最新研究还有基于埋入式的浅埋式柱脚。

二、国外研究现状国外对埋入式钢柱脚的研究主要集中在日本。

日本学者秋山宏研究了H型截面的中柱和边柱柱脚的破坏形式、设计方法；中岛茂寿研究了方钢管截面的中柱和边柱柱脚的抗震性能以及各因素对柱脚性能的影响、破坏形式；捷克学者Pertold J等研究了在静力轴压下柱脚的粘结承载力和冲切承载力、应力分布及设计方法。

三、国内研究现状蔡益燕、王燕分别翻译了秋山宏的设计方法和破坏形式，童根树通过试算研究了埋入式柱脚的传力机制，殷志文初步研究了中柱的M-θ滞回性能、埋置深度、栓钉的布置对柱脚的影响。

秋山宏等用8个试件研究了H型截面的埋入式钢柱脚在低周反复荷载作用下的受弯承载力（Akiyama H，1984）。

通过对实验结果的分析，提出埋入式柱脚的主要破坏形式和符合该试验数据的H型截面埋入式柱脚的设计方法。

四、实验概况（一）试件设计和制作设计四个构件EB300-050、EB300-050-H、EB300-050-U、EB300-050-U-H 来研究地梁混凝土保护层的破坏模式以及边柱柱脚的传力机理，图1所示为试件配筋图。

（二）试验结果预测规定构件受拉时为正方向，受推时为负方向，四个构件的预测极限承载力以及破坏形式如表1所示。

根据计算结果，按照CECS230得到的计算结果过于保守。

（三）加载方法与量测方法试验中设计了加载孔，水平千斤顶的锚栓通过这个加载孔将荷载施加到试件上，在柱顶部加一块钢板，竖向千斤顶通过这块钢板将荷载施加到试件上。

型钢埋入式柱脚设计注意事项能抵抗弯矩作用的柱脚称为刚接柱脚，相反不能抵抗弯矩作用的柱脚称为铰接柱脚。

刚接与铰接的区别在于是否能传递弯矩，如果锚栓在翼缘的外侧，就是刚接，而且一般不少于4个，如果在翼缘内侧，就是铰接，一般为2个或4个。

这2种柱脚很明显的区别就是对侧移控制，如果结构对侧移控制较严，则采用刚接柱脚。

设计注意事项1、刚性固定埋入式柱脚是直接将钢柱埋入钢筋混凝土基础或基础梁的柱脚。

埋入办法一是预先将钢柱脚按要求组装固定在设计标高上，然后浇筑基础或基础梁的混凝土；另一种是预先按要求浇筑基础或基础梁的混凝土，在浇筑混凝土时，按要求留出安装钢柱脚用的插入杯口，待安装好钢柱脚后，再用混凝土强度等级比基础高一级的混凝土灌实。

通常情况下，前一种方法对提高和确保钢柱脚和钢筋混凝土基础或基础梁的组合效应或整体刚度有利，所以在工程实际中多被采用。

2、在埋入式柱脚中，钢柱的埋入深度是影响柱脚的固定度、承载力和变形能力的重要因素，而且有时对中柱、边柱和角柱，其埋入深度也不相同，这就需要选择易于进行钢筋混凝土补强的埋入深度来处理。

3、为防止钢柱的局部压屈和局部变形，在钢柱向钢筋混凝土基础或基础梁传递水平力处压应力最大值的附近，设置水平加劲肋是一个有效的补强措施；对箱形截面柱和圆管形截面柱处设置水平加劲肋的环形横隔板外，在箱内和管内浇筑混凝土也将获得良好的效果。

4、为防止基础或基础梁中混凝土早期的压坏和剪坏，应配置补强钢筋，合理地确定钢柱周边的钢筋混凝土保护层厚度及其配筋是很重要的。

5、在中柱、边柱和角柱中，其钢筋混凝土保护层厚度有时不一致，特别在边柱和角柱的柱脚中，对没有设置基础梁的一侧，钢柱翼缘面处的钢筋混凝土保护层厚度：中柱不小于180mm；边柱、角柱的外侧不小于250mm。

6、配置在钢柱埋入部分中的钢筋，除基础或基础梁应有的配筋外，应在钢柱周边增设补强垂直纵向主筋、架立筋、箍筋、顶部加强箍筋、基础梁主筋在钢柱埋入部分水平方向弯折处的加强箍筋。

型钢埋入式柱脚设计有哪些注意事项型钢埋入式柱脚设计是一种常见的建筑结构设计方法。

钢结构被广泛应用于各种建筑物，地下车库、机房等场所，型钢埋入式柱脚可以使建筑物结构更加稳固，保证建筑的安全性。

但是，在设计型钢埋入式柱脚时，需要注意一些关键点，以避免在使用过程中出现安全问题。

一、钢材规格的选择在设计型钢埋入式柱脚之前，需要确定所需的钢材的规格。

这涉及到许多因素，如建筑物的使用类型、建筑物的高度、地震等级等。

根据这些因素，工程师可以选择合适的钢材规格，以确保柱脚的稳定性和安全性。

选用的钢材规格越大，其刚度也就越大。

在设计钢筋网壳体时，一般都是为了给某些构件带来加强作用，从而避免其出现发生板裂缝的问题。

二、柱脚的埋入深度柱脚的埋入深度是极其关键的，因为它直接影响到柱脚的承载能力和稳定性。

一般情况下，建筑物的设计人员通常会根据实际情况来确定钢材的埋入深度。

在确定柱脚的埋入深度时，也应考虑地下水位、土壤松散度、土质类型等一系列因素的影响。

如果柱脚的埋入深度不够，则可能会发生柱脚塌陷或结构不稳定的问题。

三、柱脚的安装安装是柱脚设计的重中之重。

柱脚在安装时需要考虑各种因素，如支撑平整度、钢材的弯曲和损坏、电焊等。

在柱脚的安装过程中，应特别注意钢材的压弯、钢材的切割以及电焊的技术相关问题，有必要提前做好技术方案的制定和协调工作。

对于大规格的柱脚，一般需要使用重型机械来进行安装，并需要进行充分的检验和验收。

四、柱脚的质量监控柱脚的质量监控是关键的环节之一。

只有保障了柱脚的质量，才能保证钢构件的安全性。

在柱脚的质量检验过程中，需要详细地测量钢材的尺寸、硬度、物理和力学性能指标等内容。

在检测的过程中，如发现质量方面存在问题，应及时纠正。

只有经过充分的检验和验收，柱脚才能通过质量监控，达到使用的标准和要求。

综上所述，型钢埋入式柱脚的设计需要注意许多关键点。

在选择钢材规格、确定埋入深度、安装柱脚和进行质量监控等方面，都需要精心设计和仔细操作，以确保钢构件的安全性和稳定性。

埋入式钢柱脚的传力分析和设计计算金 波(杭州广播电视大学 杭州 310012)童根树(浙江大学建筑工程学院 杭州 310027)摘 要:对埋入式钢柱脚的设计方法进行了研究,分析了其传力的机理。

指出因为栓钉的存在,钢柱必然传递一部分轴力给外包混凝土柱,利用组合柱理论对外包混凝土的压力进行了计算,得到了简单的公式,通过算例发现,传递到外包混凝土的轴力是总轴力的25%~35%。

根据这个传递比例,提出栓钉验算和柱脚底板计算的方法。

同时,根据混凝土埋入式钢柱脚的弯矩和剪力的传递,介绍了混凝土埋入式钢柱脚抗弯强度的计算公式,对于边柱和角柱,提出了沿整个埋入深度设置水平U 形钢筋的要求和计算方法。

对于竖向抗冲切不足的问题,介绍了设置水平短钢梁将竖向力扩散到更大范围的方法。

关键词:埋入式钢柱脚 荷载传递 抗剪强度 组合柱A STU DY ON DESIGN METHOD OF BURIED STEEL COLUMN BASESJin Bo(Hangzhou Radio and TV University Hangzhou 310012)Tong Genshu(School of Archi tecture &Engineering,Zhejian g Universi ty Hangzhou 310027)Abstract :A theoretical s tudy is carried out on the current design approach of embedded steel colu mn bases.The load transfer within embedded bases is analyzed.Because of the studs,part of the axial load is transferred from steel to foundation concrete.An analytical solution is presented for the ax ial load in the concrete.Through calculated examples it is found that the axial force i n the concrete is 25%~35%of the total axial force of the column.Based on this finding,the design methods of shear stud and the column base plate are proposed.Based on the shear and bending moment transfer of the embedded s teel column bases,the strength check is proposed,and for side columns and corner columns,horizontal U rebars are proposed to preven t horizontal punch shear failure of concrete,method for determining the area of the U rebars is presented.Embedded steel column bases have inadequate vertical punch shear strength below.It is presented a method for avoiding this punch shear failure by adding horizontal short steel beams at the base.Keywords :embedded steel column base load transfer shear strength composi te column第一作者:金 波 男 1972年10月出生 硕士 讲师 全国注册监理工程师E-mail:jb@收稿日期:2007-12-201 概 述埋入式钢柱脚即将钢柱埋入钢筋混凝土基础中,基础可以是基础梁、独立基础和片筏基础,其构造如图1所示,柱脚传递轴力、剪力和弯矩。

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。

浅埋式钢柱脚抗震性能与设计方法研究建筑钢结构中，钢柱脚的作用是将钢柱脚下端的轴力、弯矩、剪力传递给基础，使上部结构与基础有效地连接在一起，确保结构安全。

钢柱脚是决定底层钢柱稳定承载能力的主要因素，同时也直接关系到结构整体的内力分布状况与变形性能。

按照埋入形式的不同，钢柱脚分为外露式、外包式与埋入式三种，本文设计了两种类型的浅埋式钢柱脚（分别布置加强筋和加肋筋），并研究了其在单向水平地震作用下的滞回性能。

标签：钢结构；浅埋式柱脚；抗震性能一、国内外研究现状（一）国内研究现状建筑钢结构中，钢柱脚的作用是将钢柱脚下端的轴力、弯矩、剪力传递给基础，使上部结构与基础有效地连接在一起，确保结构安全。

浅埋式柱脚是将厚度不大的混凝土板覆盖在外露式柱脚上。

根据能否抵抗弯矩，柱脚分为铰接柱脚与刚接柱脚，其中埋入式与浅埋式柱脚一般按刚接考虑。

我国台湾学者Hsu H. L.在浅埋部分设置加劲肋，研究了钢柱脚的弹性刚度。

Hsu H. L.等用7个方钢管混凝土试件研究浅埋式柱脚在恒定的竖向荷载、反复水平荷载作用下的抗震性能（Hsu H. L.，2006），试验主要研究参数为埋入深度（0.5D，1.0D，1.5D）、是否设置加劲肋。

该研究通过对破坏形式、刚度、传力机制、耗能的比较，得出浅埋入式柱脚设置加劲肋可以提高刚度和耗能能力的结论，提出了一种浅埋式柱脚的施工方法，即将底板浅埋于混凝土基础，并在埋入部分设置加劲肋，同时给出了刚度计算的参考计算方法，经核算该方法可应用于半刚接柱脚刚度的估算。

（二）国外研究现状对于浅埋式钢柱脚，国外仅有两位专家对其进行了相关研究。

日本学者Morino，S.提出了浅埋式柱脚，并研究了钢柱脚的抗震性能、评价公式。

Morino，S.等用8个试件研究了浅埋式方钢管混凝土柱脚在单调、反复水平荷载、无轴力作用下的性能（Morino，S.，2003）（Hitaka，T.，2003），试验主要研究参数为埋入深度，试验分别选取了2D、D、0.5D、0（D为方钢管宽）作比较。

埋入式钢结构柱脚施工方案引言埋入式钢结构柱脚是指将钢制柱子的底部安装到混凝土地基中的一种结构设计。

在建筑领域中，埋入式钢结构柱脚广泛应用于各种类型的建筑物中，其稳定性和强度能够有效支撑整个建筑物的重量。

本文将介绍埋入式钢结构柱脚的施工方案，以确保施工过程的顺利进行。

施工准备在开始施工之前，需要进行一系列准备工作，以确保施工的顺利进行。

以下是准备工作的详细步骤：1.地基勘察：进行地基勘察是为了确定地基的类型和承载能力。

根据地基的情况，可以选择适当的埋入式钢结构柱脚设计方案。

2.施工图纸：根据建筑设计需求，绘制钢结构柱脚的施工图纸。

施工图纸中应包含详细的尺寸和标示，以便工人按照图纸进行施工。

3.材料准备：根据施工图纸确定所需的材料清单，并确保材料的供应和质量符合要求。

施工步骤步骤1：准备施工现场1.清理施工现场：清除施工现场上的障碍物和杂物，以确保施工区域的整洁和安全。

2.标记位置：根据施工图纸，在地面上标记出钢结构柱脚的位置，以指导施工过程。

步骤2：准备混凝土基础1.混凝土浇筑：按照设计要求，在钢结构柱脚位置上进行混凝土浇筑，形成坚固的基础。

2.平整清理：利用水平仪和工具对混凝土基础进行平整和清理，确保基础表面的平整度和光滑度。

步骤3：安装钢结构柱脚1.安装支撑架：根据施工图纸，在混凝土基础上安装支撑架，用于支撑钢结构柱脚。

2.进行钢结构柱脚的预装：将预先制作好的钢结构柱脚放置在支撑架上，并使用螺栓固定。

3.调整位置和水平度：使用水平仪和调整工具对钢结构柱脚进行位置和水平度的调整，确保其垂直度和水平度符合设计要求。

步骤4：固定钢结构柱脚1.预埋螺栓固定：在混凝土基础中预埋螺栓，并确保其与钢结构柱脚的固定孔对齐。

2.拧紧螺栓：使用扳手或其他工具拧紧螺栓，以固定钢结构柱脚在混凝土基础上。

3.检查和调整：检查钢结构柱脚的固定情况，并根据需要进行进一步的调整，以确保其稳定性和牢固性。

施工安全注意事项在进行埋入式钢结构柱脚施工时，应注意以下安全事项：•工人应佩戴适当的安全帽、手套和鞋子，以保护自己免受伤害。

钢结构柱脚设计要点探讨魏飞摘要：当前，钢结构建筑取得了迅猛发展，已经成为当前我国重要的建筑形式之一。

柱脚是钢结构建筑中的重要组成部分，柱脚设计质量会对整个建筑工程产生直接性影响。

基于此，本文联系实际，就钢结构柱脚设计要点展开分析，希望能为相关工作的开展带来些许帮助。

关键词：钢结构；柱脚；设计原则；设计方法在钢结构中，柱脚起到相关的连接作用，通过柱脚，基础混凝土与柱构件相连，基础也因此接收到建筑最下层柱所受到的弯矩、剪力以及轴力【1】。

当前，常见的钢结构柱脚主要有以下类型：混凝土外包式柱脚、外露式柱脚以及埋入式柱脚。

下面首先就这三种柱脚的特点做简要分析。

1钢结构柱脚的主要形式分析1.1外露式柱脚在钢结构中，外露式柱脚是由混凝土基础与脚底板、柱构件下端通过锚栓相连，形成外露式柱脚。

与其他类型柱脚不同的是，外露式柱脚的锚栓被预先埋在了混凝土中，这样能保证混凝土实际强度达到设计标准，后续的吊装工作也更容易开展。

即钢柱的吊装与基础梁的配筋施工可以分开进行，因而施工过程更为简单便捷，施工效率也更高。

当前，我们常见的小规模钢结构建筑、高层建筑中外露式柱脚比较常见，主要是由于该种类型的柱脚结构简单，施工简便。

但在认识到外露式柱脚有点的同时，也不得不注意到外露式柱脚的缺点：与其他类型的钢结构柱脚相比，外露式柱脚的力学性能，如承载力、刚度等相对较低,,且外露式柱脚的抗震性能也较差，因而外露式柱脚在多层钢结构住宅建筑中很少应用。

在应用外露式柱脚时，剪力主要是由混凝土基础与底板的接触面进行传递。

在设计与施工过程中，若摩擦力未达到设计标准，则可通过设置抗剪键的方式来承担柱底的剪力【2】。

1.2埋入式柱脚与其他类型的钢结构柱脚相比，埋入式柱脚的承载力较高，稳定性也较好。

在设计埋入式柱脚时，将钢柱设计为先屈服是常见的设计方法，在该种设计下，柱脚的完全弹塑性会相对稳定，整个钢结构的牢固性、耐久性也能得到有效提升。

但埋入式柱脚也存在一些缺陷，如在埋入式柱脚中，埋入基础中的钢柱长度较长，且基础梁的宽度内的主筋不能与插入的钢柱相交、扩展或是弯曲等，因此设计与施工的难度较大【3】。

钢结构埋入式柱脚埋入深度浅析作者：白帆来源：《中国科技博览》2018年第19期[摘要]近年来，钢结构在建筑设计中的应用越来越广泛，在钢结构框架结构设计中，按照相关规范和规程，多采用埋入式柱脚，并且埋入深度要求为柱子截面的2～3倍，当基础没有足够的高度埋置钢柱时，应进行合理的设计和计算。

本文通过工程实例中柱脚埋入深度的计算介绍了埋入式柱脚的设计要点，对多高层钢结构中柱脚进行探讨。

[关键词]钢框架；埋入式柱脚；埋入深度中图分类号：TU398.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）19-0232-011、引言在结构设计中，钢结构被广泛应用于工业、民用建筑，钢柱脚作为钢结构的基本构件，用于固定钢柱并将上部结构内力可靠传给基础。

目前，钢结构柱脚设计通常采用埋入式柱脚和外包式柱脚两种形式：埋入式柱脚是直接将钢柱埋入钢筋混凝土独立基础或基础梁或筏板基础中，外包式柱脚是将钢柱用钢筋混凝土外包构成的柱脚，钢柱的轴力和弯矩通过焊接于钢柱的栓钉传递给混凝土，其中，埋入式柱脚的埋入深度与外包混凝土的高度的要求相同。

在埋入式柱脚中，钢柱的埋入深度是影响柱脚的固定度、承载力和变形能力的重要因素，由于埋入深度的特殊要求，在工程中往往遇到基础高度无法满足埋入深度的问题，本文通过对实际工程的埋入式柱脚计算进行探讨。

2、工程概况该工程实例为北京地区某四层钢结构框架，贴建于厂区内一现有厂房，按照《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）进行抗震设计，采用埋入式柱脚。

因本工程紧邻周边建筑，根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），新建建筑物的基础埋深不宜大于原有建筑基础，于是同周边建筑一致，取基底标高为-1.700m，室外地坪-0.15m，首层层高2.88m。

通过结构计算，该工程选用400mm见方的箱型柱，M24地脚螺栓，埋入式柱脚，基础选用C30混凝土，钢材材质为Q345B。

根据相关规范，箱型截面柱的柱脚埋入深度需要是柱子截面高度的2.5倍，也就是1m的埋入深度；而基础高度为1.55m，减去地脚螺栓的锚固长度和保护层的厚度，柱脚埋入深度只能达到0.8m，也就是2倍柱截面高度。

浅谈埋入式钢柱脚设计摘要：近年来，钢结构在建筑设计中的应用越来越广泛，其诸多优点也得到很好体现。

本文就钢结构柱脚设计，以现有施工技术为基础，提出了一种新型的埋入式双底板柱脚节点设计方案，以前参考交流。

关键词：设计；局限性；基础冲切；计算Abstract: In recent years, the steel structure in building design more and more widely, its advantages are well reflected. In this paper, the design of steel structure column, with the existing construction technology as the foundation, puts forward a new embedded double bottom column node design, previously.Key Words: design; limitations; punching calculation basis;1、钢柱脚的设计及其局限性目前钢结构柱脚设计通常采用埋入式柱脚和外包式柱脚两种形式。

埋入式柱脚是将钢柱埋入钢筋混凝土独立基础或基础梁或筏片式基础中的（见图1）；外包式柱脚是将钢柱用钢筋混凝土外包构成的柱脚（见图2），钢柱的轴力和弯矩通过焊接于钢柱的栓钉传递给混凝土，外包混凝土的高度与埋入式柱脚的埋入深度要求相同。

图1埋入式柱脚在建筑结构中,柱脚的作用是固定柱身并将柱中的内力传递给基础。

由于埋置深度的特殊要求，一般高层建筑都设有多层地下室。

这种多层地下室柱脚基本上弯矩、剪力较小，主要以轴力为主。

如果采用常规的埋入式柱脚形式，柱脚埋入深度需要是柱子截面高度的3倍。

以柱子截面1 m×1 m箱型截面为例，柱脚埋入基础深度就要3 m，而且这种截面的柱子荷载一般较大，若再考虑柱子的冲切问题，就会出现柱脚部分基础厚度很大，达到5 m以上，使设计不尽合理。

钢结构柱脚随着我国经济建设的快速发展，钢结构在工业及民用建筑房屋中的应用日益广泛。

特别是近年来，随着国家的大力提倡，我国钢结构工程建设得到了空前规模的发展。

柱脚是钢结构的一个重要组成部分，具有固定位置和传力两大作用，对整个结构的安全有重大影响。

然而柱脚设计关键点往往被忽略，计算内容较多、公式复杂、钢结构工程形式多样，柱脚形式多样。

中国著名钢结构建筑本文主要从新建建筑钢柱脚形式的选用、现行新规范对柱脚的相关规定、构造及各种加层钢结构的柱脚节点做法等方面，阐述并整理柱脚设计的相关内容，为设计人员提供一定参考。

1柱脚形式选用现行规范对柱脚形式选用的规定不同类型钢结构工程柱脚查询表对于高层钢结构工程而言，地下室框架柱一般均采用组合结构，如果按照《组合规》第6.5条规定，基础底板厚度较大，柱脚设计和构造偏于严格，造成基础设计的极大浪费和不合理。

结合柱脚受力机理，可主要参考《高钢规》的规定。

对于一些执行规范较严格的地区，设计人员对柱脚的设计也可采用性能化的设计方式，即采用大震下地震组合内力对柱脚进行设计，大震下地震力组合值系数可取1.0，材料的强度采用标准值。

综合以上各规范对钢结构柱脚设计的规定，对于不同类型钢结构工程可选用的柱脚见下表。

新钢标对于柱脚的新规定1. 新钢标明确规定，插入式柱脚可用于多层钢结构框架柱，正式认可了插入式柱脚在民用建筑中的应用。

插入式柱脚之前主要出现在工业建筑的相关内容。

2. 关于抗震性能化设计中对于柱脚的另外一些相关规定，详《钢结构设计标准》(GB50017-2017)第17.2.12条。

3. 新钢标关于外包式柱脚参考了日本的相关规定，受力模式跟之前规范有更新，钢柱弯矩在外包柱脚顶部钢筋位置处最大，底板处约为零，弯矩通过钢柱和混凝土之间的压力传递。

以往受力模式假定是，轴力由钢柱底板传递，弯矩通过栓钉传递给混凝土短柱，受力模式的变化导致对栓钉的设计要求有所不同。

新钢标条文中不再写栓钉的要求，只是在图中表示栓钉为可选项，与高钢规表示“外包部分的钢柱翼缘表面宜设置栓钉”相吻合，即栓钉为构造措施。

埋入式柱脚名词解释
埋入式柱脚是一种常见的建筑结构构件，用于支撑和稳定建筑物的柱子。

它通常由混凝土或钢材制成，被埋入地面或建筑基础中，起到分散柱脚荷载、提供支撑和抗震功能的作用。

埋入式柱脚的主要作用是将柱子与地面或基础紧密连接，以提高柱子的稳定性和承载能力。

通过将柱子与地面或基础直接连接，埋入式柱脚可以传递柱子所受的力和荷载到地面，从而分散和降低柱子所承受的压力。

这种结构设计有助于增加建筑物的稳定性，并能有效抵抗地震或其他外力的影响。

在建筑工程中，埋入式柱脚的选材和设计至关重要。

材料的选择应根据不同的建筑要求和荷载条件进行综合考虑。

混凝土埋入式柱脚常用于一般建筑物，具有良好的承载能力和耐久性；而钢材埋入式柱脚适用于需要更高强度和较大承载能力的建筑物。

在施工过程中，埋入式柱脚的埋设和连接必须按照相关规范和标准进行。

混凝土埋入式柱脚通常通过土工钉或钢筋连接到地基，以确保稳定性和强度。

钢材埋入式柱脚则通过焊接或螺栓连接到基础或地面，以达到良好的支撑效果。

总而言之，埋入式柱脚是一种非常重要和常用的建筑结构构件，具有支撑、稳定和抗震的功能。

它的正确选择和施工对于确保建筑物的安全性和承载能力至关重要。

钢结构柱脚的抗震设计要点分析建筑工程论文钢结构柱脚的抗震设计要点分析建筑工程论文摘要：柱脚是钢结构中上部主体结构与基础连接的重要节点，文章对铜结构的埋入式和外包式柱脚的抗震设计进行分析。

关键词：钢结构柱脚；埋入式；外包式1.通常钢结构的柱脚形式有外包式柱脚，埋入式柱脚及外露式柱脚3种外包式柱脚指将钢柱脚外面用钢筋混凝土包住的柱脚，埋入式柱脚是把钢柱固定在混凝土的基础梁上柱脚，而外露式柱脚是在混凝土基础表面固定钢柱的柱脚，其也是最常用的钢结构柱脚。

钢结构柱脚，反力特别大，因此设计规划时一般采用固定柱脚。

在此类情况下，采用外露式柱脚不仅会导致底板既大又厚，消耗大量钢材，更重要的是难以确保柱脚被完全固定。

外包式柱脚和埋入式柱脚钢结构固定式柱脚的很好的选择，通常抗震设计也用这两类柱脚。

2.埋入式柱脚抗震设计埋入式柱脚的特点，是将钢柱以一定深度埋置在混凝土基础梁中，埋人部分的钢柱表面虽然焊有栓钉，但根据研究，在这种形式的柱脚中栓钉的作用不大，内力的传递主要依靠混凝土对钢柱翼缘的.承压力，柱的轴向压力可由柱脚底板传给混凝土，柱的轴向拉力可由柱脚底板伸出部分对混凝土的承压作用传给混凝土，或由锚栓传给基础。

埋入式柱脚的支配因素是埋入深度。

试验表明，对于轻型工字形柱，埋深与柱截面高度之比不得小于2，对于大截面的宽翼缘H形柱和箱形柱，埋深与截面高度之比不得小3，且同时应满足下式要求：d>=（6M/bf*fc）0.5d-柱脚埋深；M-柱脚全截面屈服时的极限弯矩；bf-柱在受弯方向截面翼缘的宽度；fc-基础混凝土轴心受压强度设计值。

2.1柱脚轴向压力由柱脚底板直接传给基础，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010验算柱脚底板下混凝土的局部承压，承压面积为底板面积。

2.2埋入式柱脚应验算在轴力和弯矩作用下基础混凝土的侧向抗弯极限承载力，埋入式柱脚的极限受弯承载力不应小于钢柱全塑性抗弯承载力；与极限受弯承载力对应的剪力不应大于钢柱的全塑性抗剪承载力。