钢结构柱脚与基础连接的极限承载力计算分析

1 引言

钢结构柱脚是钢结构设计中的重要内容，柱脚的连接对于抗震设计具有重要意义。

按照多遇地震设计的钢结构都要求柱脚与基础连接的极限承载力高于钢柱的塑性受弯承载力。这项规定旨在确保设防烈度地震来袭时柱脚的连接破坏晚于钢柱破坏，体现了强连接弱构件的设计原则。钢柱的全塑性受弯承载力是由钢柱自身的截面特性决定的，与小震作用产生的柱脚内力无关，所以该项规定也是钢结构延性设计的具体内容，是基于低强度高延性的设计理念。《建筑抗震设计规范》和《高层民用建筑钢结构技术规程》对此均有相应的条文作为设计依据。例如：《建筑抗震设计规范》的8.2.8-5条：

柱脚与基础的连接极限承载力，应按下列公式验算：

《高层民用建筑钢结构技术规程》中的条文则更为明确和具体。其中的8.6.2-3条、8.6.3-3条和8.6.4-2条分别是外露式柱脚、外包式柱脚、埋入式柱脚的相关条文。在此，本文根据《高层民用建筑钢结构技术规程》、《钢结构设计标准》中的相关条款对埋入式、外露式、外包式和插入式柱脚的极限承载力的计算做一些简单的探讨。

2 柱脚极限承载力计算分析

2.1 埋入式柱脚：

《高层民用建筑钢结构技术规程》第8.6.4条中埋入式柱脚的计算公式如下：

注：按本文顺序编号的公式均前缀符号 *。