关 键 词 :钢柱脚,抗 剪 键 ，承载力,摩擦力
中图分类号:TU312
文献标识码:A
〇 引言 近 年 来 ，我公司承担的化工、热 电 、石 化 等 工 程 设 计 中 ，钢框
架及轻型门式刚架的应用十分普遍。在这类结构设计中 均 涉 及 到 柱 脚 抗 剪 承 载 力 计 算 的 问 题 ，图 纸 审 查 机 构 也 会 要 求 设 计 人 提 供柱脚抗剪承载力的计算书。然 而 ，国内现有的设计规范及计算 软 件 对 柱 脚 抗 剪 承 载 力 设 计 方 面 表 达 比 较 模 糊 ，给 结 构 设 计 人 员 带 来 很 多 困惑。
栓更不能承受剪力。但 对 于 没 有 靴 梁 的 锚 栓 ，国 外 有 两 种 意 见 ， 一 种 认 为 可 以 承 受 剪 力 ，另 一 种 则 不 考 虑 （见 G.BALLI0 ，F.M. MAZZOLANI著 《钢 结 构 理 论 与 设 计 》，冶 金 部 建 筑 研 究 总 院 译 ， 1985年 1 2 月 ）。另 外 ，在 我 国 亦 有 资 料 建 议 ，在抗震设计中可用 半经验半理论的方法适当考虑外露式钢柱脚（不 管 有 无 靴 梁 ）受 压侧锚栓的抗剪作用。
铰接柱脚： ■Na
(a + />) + n 2A ec2/ ( a + b ) (3)
锚栓
钢柱
柱脚底板
基！ _顶标局
二次灌浆层
"X 基础短柱
\ …l………
nV !
n
&I
B
b )铰接柱脚详图 图1 柱脚详图
2 钢柱脚抗剪承载力性能分析
本文将钢柱脚抗剪性能的分析分三个方面来展开，分 别 是 ：
1)
摩擦力；
国 内 外 有 关 柱 脚 锚 栓 抗 剪 的 理 论 分 析 及 实 验 比 较 多 ，文献 [3 ][ 4 ]通过实验和理论推导出的如下计算公式比较有意义，计算
公式如下： rFj = fju(N + n lA e〇-l + n1Ae〇-2) + fin3A eT ⑵ \/<t \ + 3 r 2
取值方法。 2 . 3 抗剪键抗剪承载力
M "v K ? :\2016年 \16期 \231.卩 5 20160648 09:30:22
第42卷 第 16期 20 16 年6 月
甄军:钢结构柱脚抗剪承载力计算分析及设计
35
a+b
a )刚接柱脚计算简图
b )铰接柱脚计算简图
图 2 计算简图
国 内 外 的 规 范 对 于 抗 剪 键 的 设 置 均 有 明 确 要 求 ，然 而 对 于 规 范的这一要求，若 需 设 置 抗 剪 键 ，其 承 载 力 如 何 验 算 。对于设置 抗 剪 键 后 具 有 多 少 抗 剪 承 载 能 力 的 问 题 ，现 行 钢 结 构 设 计 规 范 和 欧 洲 规 范 都 没 有 给 出 具 体 的 设 计 计 算 公 式 ，对 这 方 面 的 研 究 工 作 也 很 少 ，实际设计中常常凭工程经验来确定。
柱脚示意图见图1。
其 中 ，M 为 摩 擦 系 数 ;^为 轴 力 。 由 式 ( 1 ) 可 以 看 出 ，在 摩 擦 系 数 确 定 的 情 况 下 ，摩 擦 力 的 大 小 只 取 决 于 轴 力 的 大 小 。我 国 目 前 现 行 规 范 一 般 规 定 摩 擦 系 数 可 取 〇.4 ，代人轴力即可求得摩擦力。 2_ 2 锚栓抗剪承载力
P— 铺栓受力不均匀系数,按 文 献 [5]取 值 ；
f — }. 单根锚栓的屈服强度； M— 柱脚底板与混凝土基础的摩擦系数，按 文 献 [6]取 值 。 力 和 <72 按 式 ( 3 ) ，式 ( 4 ) 计 算 ，式 （3 ) ,式 ( 4 ) 中各符号含义
如图2 所示。
在 确 定 混 凝 土 基 础 反 力 的 作 用 点 位 置 时 ，参 考 文 献 [ 4 ] 的
钢结构柱脚抗剪承载力计算分析及设计
甄军
(中海油山东化学工程有限责任公司，山 东 济 南 250101)
摘 要 : 为了确定钢结构柱脚的抗剪承载力，对国内外钢结构柱脚抗剪研究情况进行了总结，从 摩 擦 力 、锚 栓 抗 剪 承 载 力 、抗剪键
抗 剪 承 载 力 等 方 面 ，归 纳 了 柱 脚 抗 剪 承 载 力 的 计 算 分 析 及 设 计 要 求 ，以 供 参 考 。
4 — 单根柱脚锚栓有效截面面积；
<j \ --- 受拉侧单根铺栓的正应力； 心— 靠近受压一侧单根锚栓的正应力；
丁— 受拉侧单根锚栓的剪切应力；
-受 拉 侧 锚 栓 的 数 目 ； n2~ -靠近受压一侧锚栓的数目； n3- -参与受剪锚栓数目（建 议 取 受 拉 侧 及 受 压 侧 锚 栓 各
1/2)，且 ra3彡2;
2)
锚栓抗剪承载力；
3)
抗剪键承载力。
2. 1 摩擦力
柱脚底板和基础间的摩擦力的计算公式：
F=fjiN
(1)
收稿日期:2016-03-15 作 者 简 介 : 甄 军 （1 9 83-),男 ，硕 士 ,工程师
刚接柱脚，取 化 =0:

-N a
o-i (a + b )nlA e
⑷
式中:iV— 柱 脚 轴 力 ；
M "v K ? :\2016年 \16期 \231.卩 5 20160648 09:30:22
第42卷 第 16期
34
20 16 牟6 月
山 西建筑 SHANXI ARCHITECTURE
Vol. 42 No. 16 Jun. 2016
文章编号：1009-6825 (2 0 1 6 )16-0034-03
本文基于对目前国内外钢结构柱脚抗剪承载力的研究情况 的总结，提出了柱 脚 抗 剪 承 载 力 设 计 的 计 算 分 析 及 设 计 要 求 ，下 面 将 结 合 工 程 实 例 ，详 细 讨 论 这 个 问 题 。
1 _ 般规定 按我国习惯，柱 脚 锚 栓 不 考 虑 承 受 剪 力 ，特 别 是有靴 梁 的 锚
目 前 ，我 国 现 行 的 规 范 一 般 忽 略 柱 脚 锚 栓 的 抗 剪 承 载 力 [1’2]， 水平剪力全部由柱底摩擦力及抗剪键承受。而 实 际 上 ，柱脚锚栓 是有一定的抗剪能力的，在 满 足 结 构 安 全 可 靠 的 前 提下 ,若 充 分 利用其抗剪性能，可 在 实 际 设 计 中 减 少 甚 至 避 免 设 置 抗 剪 键 ，从 而方便施工，节 约 钢 材 ，取得一定的经济效益。