01概述
柱脚是钢结构建筑中的重要节点之一。通过其连接功能，可以将柱与基础有效地连接在一起，保证上部结构能够承受各种外力，并在柱脚处转化为轴向力。弯矩和剪力传递到基础。钢结构建筑使用的柱脚类型按位置分为外露式、外包式、预埋式和插入式四种；按其受力情况可分为铰接柱脚和刚性柱脚两种。其中，嵌入式、插入式或包裹式三种类型的柱脚在结构设计中通常假定为刚性连接柱脚，而外露式柱脚可根据需要设计为刚性连接柱脚或铰接式柱脚。 。外露柱脚具有设置灵活、施工方便、直观、维护方便等特点。是钢结构建筑中广泛使用的一种柱脚形式。本文将简要介绍钢结构工程中外露柱脚的常用做法和标准规范、其相关要求以及检验鉴定工程中的注意事项。
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普通外露钢结构柱脚
在现场检测工作和日常生活中，我们经常会遇到外观各异的裸露柱基，如工业建筑厂房柱、结构支撑柱，或者交通杆、路灯杆、移动信号塔、广告牌等。等民用设施支柱。
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关于裸露柱基要求的标准规范
关于裸露柱基础，在《钢结构设计标准》GB50017、《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层民用建筑钢结构技术规范》JGJ99、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》 《移动通信工程钢塔桅杆结构设计规范》GB51022等标准规范中有相关规定， 《移动通信工程钢塔桅杆结构设计规范》YD/T5131和《钢结构设计手册》。各种标准、规范的规定既有重叠，也有差异。主要内容摘录如下：
1、外露柱脚通常由全部或部分底板、地脚螺栓（螺栓）、剪力键、加强筋、鞋梁（加强筋、隔板）等构件组成；
柱脚底座的尺寸和厚度应根据柱端弯矩、轴力、底板支撑条件和底板下混凝土反力以及柱脚结构要求确定；
柱脚计算主要包括底板、鞋梁、肋、隔板、连接焊缝、地脚螺栓、剪力键等构件的计算。
二、《抵抗条例》相关规定
▪柱脚应能可靠地传递柱体的承载能力。外露柱脚仅适用于夹角为6°或7°、高度不超过50m的建筑；
▪单层工业厂房采用裸露柱脚时，柱脚极限承载力不应小于柱截面塑性屈服承载力的1.2倍。
▪ 不应使用柱脚锚栓来承受柱底部的水平剪力。柱底剪力应由钢底板与基础的摩擦力（摩擦系数0.4）或设置剪键确定（当柱脚与柱间支撑连接时，无论柱脚是否经计算要求，必须设置剪力键以可靠抵抗水平地震作用）等措施；
▪当地震力较大时，建议采用其他柱基础形式。
三、《钢标准》相关规定
▪在易发生腐蚀的环境中，应根据计算面积为地脚螺栓预留适当的腐蚀量；
▪ 柱脚锚栓应固定可靠，柱脚锚栓应有足够的埋深。当埋深有限或锚栓在混凝土中锚固长度较长时，可设置锚板或锚梁。
▪地脚螺栓可选用Q235或Q345钢；地脚螺栓的长度和直径除满足计算要求外，还必须满足相应的结构要求，并应采用双螺母。
4、《高钢条例》规定，高层民用建筑钢柱宜采用抗震等级为三级及以上的刚性连接柱基。地脚螺栓的截面积不应小于钢柱下端截面积的20%。
5、《门规》规定钢结构柱间支撑计算长度系数，柱基刚连接时，地脚螺栓的面积不应小于柱截面积的0.15倍。
六、《钢标准》的规定
▪ 对于铰接式柱脚，柱脚底板厚度不应小于20mm，且不应小于钢柱翼缘厚度。
▪地脚螺栓一般只在安装时起固定作用。因此，通常根据与钢柱板厚度和底板厚度相协调的原则来确定地脚螺栓的直径。一般可在20～42mm范围内选择。且不应小于20毫米；
▪对于刚性连接的柱脚，柱底板的厚度不应小于30mm，且不应小于钢柱翼缘的厚度；
▪刚性柱脚处的地脚螺栓不仅在安装过程中起到固定作用，而且在柱脚弯矩作用下承受拉力。刚性柱脚处地脚螺栓的直径和数量应通过计算确定，直径不应小于24mm。
▪地震等级为三级及以上时，地脚螺栓的截面积不应小于钢柱下端截面积的20%。
7、外露柱脚板下应设置50mm厚的二次浇筑层，压浇采用不低于C40的无收缩细石混凝土（应比基础混凝土强度等级高一级） ）。
当底板尺寸较大时，为保证二次灌注层饱满、严密，应在底板上预先开90mm左右的排气孔。数量一般为每平方米底板面积1-2个。
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综上所述
裸露柱脚不仅是实际检验鉴定工程中经常遇到的节点，也是钢结构工程中的重要节点。它负责传递柱根处的轴力、剪力、弯矩内力。因此，在结构鉴定工作中应正确使用它。重要的任务之一是确定柱脚的现状是否与计算假设（刚性连接或铰接连接）一致。只有在此基础上才能建立与其结构状况相符的结构计算模型，并保证结构计算模型的合理性和计算结果的准确性。
相关文献指出，从力学角度来看，一般外露柱脚更适合作为半刚性柱脚。因此，在实际工程中钢结构柱间支撑计算长度系数，大多数外露柱脚都设计为铰接式柱脚。虽然相关钢结构设计手册给出了刚性连接和铰接连接的典型方法的说明，但在实际工程中，无论柱脚形状多么相似，或者存在一些纠结的方法，在判断外露柱脚类型时，尤其是当刚性连接的柱脚要求高于铰链式时，不能简单地根据柱脚的外观来确定柱脚的类型。有必要对柱脚和连接支座的各个部件进行经验计算。承载能力是否满足计算假设对应的标准规范的要求，还需要检查分析是否满足与该类型相匹配的相关结构要求；另外，考虑到柱脚锚杆的剪力要求与其他标准不同，检验鉴定人员应注意识别工程项目中各领域的需求。建设具体房屋检验鉴定时，还必须遵守各自范围的相应规定。
