【钢结构·技术】柱脚锚栓的锚固长度该如何确定

2023-09-12 12:10:59

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一、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）第8.3节：

8.3.1当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，受拉钢筋的锚固应符合下列要求：

1、基本锚固长度应按下列公式计算：

fy:《钢结构设计标准》（GB 50017-2017）4.4.6

ft:《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010 2015年版）4.1.4

2、受拉钢筋的锚固长度应根据锚固条件按下列公式计算，且不应小于200mm:

3当锚固钢筋的保护层厚度不大于5d时，锚固长度范围内应配置横向构造钢筋，其直径不应小于d/4；对梁、柱、斜撑等构件间距不应大于5d，对板、墙等平面构件间距不应大于10d，且均不应大于100mm，此处d为锚固钢筋的直径。

8.3.2 纵向受拉普通钢筋的锚固长度修正系数ζ_a应按下列规定取用：

1、当带肋钢筋的公称直径大于25mm时取1.10；

2、环氧树脂涂层带肋钢筋取1.25；

3、施工过程中易受扰动的钢筋取1.10；

4、当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时，修正系数取设计计算面积与实际配筋面积的比值，但对有抗震设防要求及直接承受动力荷载的结构构件，不应考虑此项修正；

5、锚固钢筋的保护层厚度为3d时修正系数可取0.80，保护层厚度不小于5d时修正系数可取0.70，中间按内插取值，此处d为锚固钢筋的直径。

8.3.3当纵向受拉普通钢筋末端采用弯钩或机械锚固措施时，包括弯钩或锚固端头在内的锚固长度（投影长度）可取为基本锚固长度l_ab的60％。弯钩和机械锚固的形式（图8.3.3）和技术要求应符合表8.3.3的规定。

8.3章的其他内容可自行查看《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年版）

二、《钢结构设计标准》GB50017-2017

第12.7.6条外露式柱脚：柱脚锚栓应有足够的埋置深度，当埋置深度受限或锚栓在混凝土中的锚固较长时，则可设置锚板或锚梁。

条文说明：非受力锚栓宜采用Q235钢制成，锚栓在混凝土基础中的锚固长度不宜小于直径的20倍。当锚栓直径大于40mm时，锚栓端部宜焊锚板，其锚固长度不宜小于直径的12倍。

第12.7.7-3条外包式柱脚：柱脚锚栓应按构造要求设置，其直径不宜小于16mm，锚固长度不宜小于其直径的20倍；

第12.7.8-2条埋入式柱脚：柱脚端部及底板、锚栓、水平加劲肋或横隔板的构造要求应符合本标准12.7.7条的有关规定

条文说明：将钢柱直接埋入混凝土构件(如地下室墙、基础梁等)中的柱脚称为埋入式柱脚(图25)；而将钢柱置于混凝土构件上又伸出钢筋，在钢柱四周外包一段钢筋混凝土者为外包式柱脚，亦称为非埋入式柱脚。这两种柱脚常用于多、高层钢结构建筑物。本条规定与现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99以及《钢骨混凝土结构设计规程》YB 9082中相类似的构造要求相协调。

图25 埋入式柱脚

1-加劲肋；2-栓钉；3-钢筋混凝土基础

研究表明，栓钉对于传递弯矩和剪力没有支配作用，但对于抗拉，由于栓钉受剪，能传递内力。因此对于有拔力的柱，规定了宜设栓钉的要求。

三、《门式钢架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015第10.2.15-4条：

柱脚锚栓应采用Q235或Q345钢制作。锚栓端部应设置弯钩或锚件，且应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的相关规定。锚栓的最小锚固长度la（投影长度）应符合表10.2.15的规定，且不应小于200mm。锚栓直径d不宜小于24mm，且应采用双螺母。

四、《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-2015）第8.6.1-4条：

钢柱柱脚的底板均应布置锚栓按抗弯连接设计，锚栓埋入长度不应小于其直径的25倍，锚栓底部应设锚板或弯钩，锚板厚度宜大于1.3倍锚栓直径。

五、《钢结构设计手册上册》（第4版）513页

五、《轻型房屋钢结构应用技术手册》第67页

柱脚锚栓应采用Q235或Q345钢制作。锚栓的锚固长度应符合现行混凝土结构设计规范的规定，锚栓端部应按规定设置弯钩4d。锚栓长度不小于锚栓直径的25倍（不含弯钩），当埋置深度受到限制时，锚栓应牢固地固定在锚板或锚梁上，以传递锚栓的全部拉力，此时不考虑锚栓与混凝土之间的粘结力。锚栓的直径不宜小于24mm，且应采用双螺帽。计算锚栓直径，设计内力宜乘以不小于1.3的系数。

六、工程应用建议

在实际工程应用中的建议：

1、普通多层钢结构，Q235锚栓，直线锚固长度20d,弯钩4d；Q345锚栓，直线锚固长度25d,弯钩4d；

2、门式钢架轻型房屋，直线锚固长度按《门式钢架轻型房屋钢结构技术规范》表10.2.15，弯钩4d；

3、高层钢结构，按锚栓直线锚固段长度按25d，弯钩按4d；

4、大直径锚栓端部锚板的厚度，

《高钢规》是要求大于1.3倍锚栓直径，《混凝土结构设计规范》表8.3.3要求同锚栓直径，第四版《钢结构设计手册》要求不小于锚栓直径一半。

此建议仅供参考，大家在实际运用中区分选用。

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