埋入式柱脚设计

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

fc14.3N/mm2,ft1.43N/mm2C30用混凝土，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m N1440.320kN V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

N14403206.1N/mm2fc14.3N/mm2LB528447，满足要求。

c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0.068

2M11ca20.0686.1358253162Nmm

11M2ca126.15027625Nmm22

t6Mmax662576.0735.7mmf295，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

N144032045.31N/mm22AFAeW24073520.78294

焊缝应力：

NM

M209.973106WF1324073540735196.51274.82N/mm2196.5

V55.53103v16.86N/mm2AeW20.78294

翼缘焊缝承受的最大压应力

maxNM120.13N/mm2fc265N/mm2

NWf245.312v16.86240.78N/mm21.222腹板焊缝最大应力

ffw200N/mm2

满足要求。

（2）锚栓设计

锚栓起安装固定底板的作用。按构造要求取锚栓直径24mm，埋入柱脚锚固长度一般为25d，2524600mm。

（3）翼缘栓钉设计

圆柱头栓钉采用Q345级，直径22mm。

翼缘上栓钉承担由弯矩产生的轴向压力：

M209.973419.95kNhe0.5

NF单个栓钉受剪承载力：

2.551049.6N0.43AsEcfc0.4342.8kN410001623100.7Asf0.71.6772.83kN41000

cv162所需螺栓个数为：

NF419.959.81Ncv42.8

n综上，每侧翼缘设置栓钉10个，间距为190mm。

（4）基础混凝土受压验算

埋入式柱脚的钢柱受压翼缘处的基础混凝土的受压应力

(MVSd/2)Wc （4.11）

cSd为钢柱埋入深度

WcbFcSd26407190022.45108mm36

cMVSd/2Wc209.97310655.531900000/2221.07N/mmf14.3N/mmc2.45108

满足要求。

（5）纵向钢筋设计

设置在埋入的钢柱四周的垂直纵向主筋，应分别在翼缘两侧布置；

Mbchsfsy

As （4.12）

MVSd209.97310655.531900000As1095.41mm2hsfsy800360

24A22,A1521mms选择主筋为，每侧设置3根A16架力筋。

（6）柱脚极限承载力验算

由抗规8.2.8条规定 jMu,basejMpc （4.13）其中

j为

连接系数，查表为1.2。

Mf3454073540735204282352pcyWpb2049.2kN4m

柱脚极限受弯承载力

Mjf2ubaeccbFcl2lSdS2d2lSd 式中：l——基础顶面到钢柱反弯点距离，可取驻地所在层高2/3；

Bc——与弯矩作用方向垂直的柱身宽度，对工字型截面柱取等效宽度；

hb——钢柱脚埋深。

2Mj9.6400460023222u,base24600+800+80024600+80033=7.54106kNm1.2714.2857.04kNm，满足条件Mjubaec14.340746002222232460019001900246001900333955.74kNm1.2Mpc1.22049.22459.04kNm

4.14） （