钢结构埋入式柱脚埋入深度浅析

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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）19-0232-01 1、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。

关于埋入深度，《钢结构设计规范》GB50017-2003第8.4.15条给出最小插入深度的要求为不小于1.5倍柱截面高度，而《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2015（下文简称“高钢规”）中8.6.1-3则要求箱型柱的埋置深度不应小于柱截面长边的2.5倍，但是目前实际情况是