摘要：柱脚锚栓的锚固长度取值，一直以来是困扰结构设计人员的问题，因为各规范及手册等资料对于柱脚锚栓的锚固长度规定都不协调。下面我们就来看看各规范和手册对于柱脚锚栓的构造及锚固是如何规定的。钢结构设计手册对柱脚锚栓的构造规定是比较详细的。...

根据结构内力分析，钢结构柱脚大致可分为铰接柱脚和刚性连接柱脚两类。 但在实际工程应用中，其间常见半刚性固定柱脚。 即使将它们视为铰接柱脚和刚性固定柱脚，它们实际上也不是理想的铰链和完全固定的柱。 刚接起来。

钢结构柱与基础连接处的柱脚结构是否合理，对于结构底部内力的传递至关重要。 柱脚锚栓的设置是柱脚设计的关键部分。 上部结构向柱底的压力通过底板与基础的接触面直接传递到基础，而上部结构向柱底的拉力只能通过柱传递。 脚锚被传递到地基中。 因此，地脚螺栓将承受较大的拉力，地脚螺栓的规格和埋深对于充分利用地脚螺栓的受力至关重要。

柱脚锚栓锚固长度的取值一直是困扰结构设计者的问题，因为各种规范和手册中对柱脚锚栓锚固长度的规定不一致。

我们来看看各种规范和手册是如何规定柱脚锚固件的结构和锚固的。

01、首先是《钢结构设计标准》GB50017-2017中的规定。

这是对地脚螺栓的最新规定，地脚螺栓分为外露式和缠绕式两种。

1)和第12.7.6条是对外露地脚螺栓的规定。 正文规定：柱脚地脚螺栓应有足够的埋深。 当埋深有限或混凝土中锚栓较长时，可设置锚板或锚梁。

该条规定对外露柱脚锚栓的要求解释如下：

非受力地脚螺栓宜采用Q235B钢材钢结构设计手册 第四版，地脚螺栓在混凝土基础中的锚固长度不应小于直径的20倍。 当地脚螺栓直径大于40mm时，应在地脚螺栓端部焊接锚板，锚固长度不应小于直径的12倍。

2）第12.7.7条第3款对外购柱脚锚杆的规定：柱脚锚杆应根据结构要求设置，直径不应小于16mm，锚固长度不应小于其长度的20倍。直径;

旧规范《钢结构设计规范》GB50017-2003是对地脚螺栓受力原理的原则性规定。 第 8.4.14 条： 柱脚地脚螺栓嵌入基础的深度应使地脚螺栓的拉力通过其与混凝土之间的粘结传递。 当预埋深度有限时，应将地脚螺栓牢固地固定在锚板或锚梁上，以传递地脚螺栓的全部拉力。 此时，地脚螺栓与混凝土之间的结合力可以忽略不计。

02、二是最新的《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2015。

第8.6节钢柱脚第8.6.1条第4款规定：钢柱脚的底板应设置地脚螺栓，并按抗弯性能进行设计（图8.6.13）。

图8.6.13

地脚螺栓的埋入长度不应小于其直径的25倍。 地脚螺栓底部应安装地脚板或挂钩。 锚板的厚度应大于地脚螺栓直径的1.3倍。

03、三是《门式钢框架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015。

第10.2.15条第4款：柱脚地脚螺栓宜采用Q235或Q345钢。 地脚螺栓的端部应设有挂钩或锚栓，并应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。 地脚螺栓的最小锚固长度la（投影长度）应符合表10.2.15的规定，且不应小于200mm。 地脚螺栓直径d不应小于24mm，宜采用双螺母。

表10.2.15 地脚螺栓最小锚固长度

这个规定比较详细。 我们根据具体规格的公式进行计算。 Q235地脚螺栓的抗拉强度为140N/mm2，Q345地脚螺栓的抗拉强度为180N/mm2。 我们按照光圆钢筋的公式进行计算，以C25为例。

Q235：

La=α fy/ft d=0.16x140/1.27d=17.63d，接近表中的20d，

Q345：

La=α fy/ft d=0.16x180/1.27d=22.68d，接近表中的25d。

04、四是《钢结构设计手册》第四版第10.4.6条，对门式刚架的柱脚做了更详细的规定：

地脚螺栓的规定如下：

地脚螺栓的基本锚固长度La为：当地脚螺栓采用Q235钢材时，对于C15混凝土基础，取25d； C20混凝土基础取20d，（d为地脚螺栓直径）。 当地脚螺栓采用Q345钢材时，对于C15混凝土基础，取30d； C20混凝土基础取25d。

现在混凝土一般为C30钢结构设计手册 第四版，最小为C25，按Q345，最长为25d，与高钢规定中的25d一致。

钢结构设计手册对柱脚地脚螺栓的施工有比较详细的规定。

1）柱底板的锚固孔径为锚固直径的（1.2~1.5）倍，但孔径不应比螺栓直径大12mm以上。 立柱安装定位后，将立柱底板上的加强垫用角焊缝焊接在立柱底板周围。 在基板上，角焊缝的高度大约是加强垫厚度的一半。 加强垫边长为地脚螺栓直径的（2.5～3.0）倍，厚度为柱底板厚度的0.5倍，中心开孔直径比锚栓直径大1.5～2.0mm地脚螺栓； 柱脚外露时，柱底板上的螺母需用双螺母，以防松动。

2）地脚螺栓的基本锚固长度La为：当地脚螺栓采用Q235钢材时，对于C15混凝土基础，取25d； C20混凝土基础取20d（d为地脚螺栓直径）。 当地脚螺栓采用Q345钢材时，对于C15混凝土基础，取30d； C20混凝土基础取25d。

3）地脚螺栓下端锚固结构：当地脚螺栓规格小于M42时，端部制成90°弯钩，长度为4d； 当地脚螺栓规格不小于M42时，端部采用锚板加标准垫圈和标准螺母制成。 锚板厚度约为地脚螺栓直径的一半，边长为地脚螺栓直径的2.5倍，中心开孔，孔径比地脚螺栓直径大2mm ，攻丝钮的长度约为地脚螺栓直径的2.5倍。 当采用本款规定的锚板锚固结构措施时，锚杆预埋锚固长度可减少至基本锚固长度La的60%。

4）在地脚螺栓顶部攻丝标准螺纹，攻丝长度La≈5倍地脚螺栓直径+120mm。 其中，立柱底板下方螺母的作用是支撑立柱自重，通过旋转螺母来调整立柱的安装标高； 柱底板下方垫板的厚度和开口尺寸与柱底板上方加强垫板的厚度和开口尺寸相同，但边长可为地脚螺栓直径的3倍。

5）柱底板混凝土砂浆灌浆层厚度：当锚栓规格小于M42时，柱底板混凝土砂浆灌浆层厚度可采用70mm； 当地脚螺栓规格不小于M42时，混凝土砂浆灌浆层厚度宜为100mm。

6）安装第一根刚架柱时，对于铰接柱，宜在柱的四个角处使用钢垫，并加必要的楔块，使柱稳定。 当风缆安装完毕并连接后续刚架安装以保证抗风能力时，柱底四个角无需使用钢垫片。

05.《钢结构连接节点设计手册》第五版，第350页是铰接柱脚的锚栓规定。

1）。 铰接柱脚的地脚螺栓仅用于安装过程中的固定作用。 因此，通常以与钢柱板厚度和底板厚度相协调的原则确定地脚螺栓的直径； 一般可在20~42mm范围内。 应在20mm以内使用，且不应小于20mm。 地脚螺栓的数量一般为2个或4个，应与钢柱的切割形式、截面尺寸和安装要求相协调。 其布局通常如下图所示。

铰接柱脚示例 1

铰接柱脚示例 2

2）。 地脚螺栓应设有挂钩、锚板、锚梁。 此时，锚固长度一般不应小于25d（d为地脚螺栓直径）。

柱底板的锚固孔直径应为锚栓直径加5~10mm； 锚垫的锚栓孔径应为锚栓直径加2mm。 锚背板的厚度通常与底板的厚度相同。

3）。 立柱安装校正后，锚垫与底板应焊接牢固，焊脚尺寸不应小于10mm； 地脚螺栓应用双螺母拧紧； 为了防止螺母松动，螺母和铀螺栓垫不应相互接触。 应进行点焊。 埋设地脚螺栓时，一般宜采用地脚螺栓固定架，以保证地脚螺栓位置正确。

4）。 在铰接柱基础中，地脚螺栓通常无法承受柱基础底部的水平剪力。 柱脚底部的水平剪力应由柱脚底板与其下方混凝土或水泥砂浆之间的摩擦力来抵抗。 此时，其摩擦力Vfb（剪切承载力）应满足下式的要求。

Vfb=0.4N≥V

当不能满足上式要求时，可按下图设置剪切键。

剪力连接器设置图

根据上述规范和手册的规定，结合实际项目中的常见做法。 建议实际工程中，地脚螺栓的锚固长度可以采用25d（直锚长度）+4d（弯钩长度），可以满足各种规范和手册的要求。

最后，感谢您的阅读。 希望这篇文章能让您对柱脚锚栓的规定有更深入的了解。