9.6.1 鋼柱截面型式的選擇，應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 無起重機的廠房，宜采用等截面柱；
    2 有起重機的廠房，宜采用階形柱；單階柱的上段，可采用實腹式柱，下段當(dāng)截面高度小于等于1000mm時，宜采用實腹式柱，截面高度大于1000mm時，可采用格構(gòu)式柱；當(dāng)采用雙階柱時，其中段可根據(jù)具體情況采用實腹式或格構(gòu)式柱；對于起重量小于等于20t的輕型廠房，亦可采用等截面柱；
    3 廠房橫向預(yù)留有擴建跨并設(shè)有起重機、廠房需增設(shè)或改造起重機或廠房邊柱列外側(cè)設(shè)有露天起重機柱子時，宜采用分離式柱。

9.6.2 鋼柱的截面尺寸應(yīng)滿足強度、穩(wěn)定、剛度和構(gòu)造的要求；排架分析時，其截面尺寸可按本規(guī)范附錄N的規(guī)定初選，經(jīng)驗算后確定。

9.6.3 鋼柱的計算長度，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

9.6.4 鋼柱的計算，應(yīng)包括各段柱身、牛腿、肩梁、柱腳和各部位的連接。柱身的計算應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 實腹式柱應(yīng)按偏心受壓構(gòu)件對其進行截面強度、平面內(nèi)外的整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定計算；
    2 格構(gòu)式柱應(yīng)進行截面強度、平面內(nèi)整體穩(wěn)定和綴條的計算，可不進行平面外的整體穩(wěn)定計算，其分肢可按軸心受力構(gòu)件計算；
    3 單階柱的下段柱，當(dāng)符合本規(guī)范第9.2.9條的規(guī)定時，起重機肢應(yīng)按本規(guī)范第9.2.10條和第9.2.11條的規(guī)定計算柱由相鄰兩側(cè)的起重機梁反力差引起的縱向彎矩；格構(gòu)式下段柱的起重機肢應(yīng)按壓彎構(gòu)件進行強度和穩(wěn)定性計算，實腹式下段柱的起重機肢應(yīng)按雙向偏心受壓構(gòu)件進行強度和平面內(nèi)外穩(wěn)定性計算；
    4 當(dāng)柱為雙階柱時，其下段柱和中段柱的計算，應(yīng)與單階柱的下段柱的計算相同。

9.6.5 鋼柱柱身的構(gòu)造，除應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017的有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列要求：
    1 實腹式柱的腹板計算高度與厚度之比符合下式的要求時，應(yīng)采用橫向加勁肋加強且成對布置：

    式中：h0——腹板計算高度(mm)；
          tw——腹板厚度(mm)；
          fy——鋼材的屈服強度(N／mm²)。
    2 橫向加勁肋的間距不得大于腹板計算高度的3倍，截面尺寸應(yīng)符合下列表達式的要求：

    式中：bs——加勁肋外伸寬度(mm)；
          tsw——加勁肋厚度(mm)。
    3 實腹式柱在水平力作用點或牛腿處，應(yīng)按本條第1款和第2款的要求設(shè)置橫向加勁肋，當(dāng)承受的水平力較大時，加勁肋的厚度可適當(dāng)加厚，也可由計算確定；
    4 格構(gòu)式柱和大型實腹式柱，除應(yīng)在承受較大水平力和牛腿處設(shè)置橫隔外，尚應(yīng)在運輸單元的兩端設(shè)置橫隔板或橫隔架，橫隔的間距不得大于8m或柱截面長邊尺寸的9倍；橫隔板的厚度宜為6mm～10mm，其長寬尺寸宜以填滿柱截面為限；橫隔架宜采用不小于∠63×5的角鋼，其連接焊縫的焊腳尺寸不宜小于5mm，焊縫長度不宜小于70mm；
    5 采用插入式柱腳時應(yīng)在基礎(chǔ)頂面處設(shè)置水平加勁肋或橫隔。

9.6.6 柱的拼接接頭位置宜設(shè)在肩梁上部內(nèi)力較小的部位，其中腹板可采用正對接接頭，翼緣板宜采用45°～55°的斜對接接頭。

9.6.7 階形鋼柱應(yīng)在上、下柱接頭處設(shè)置肩梁。肩梁宜采用單腹板式，當(dāng)單腹板式不能滿足要求時，可采用雙腹板式。肩梁的設(shè)計，應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 肩梁的截面尺寸，應(yīng)由強度計算確定，但當(dāng)下段柱為實腹式柱時，可不做強度計算；肩梁的高度不宜小于下柱截面高度的0.4倍～0.6倍，腹板厚度不宜小于10mm；
    2 肩梁上蓋板的厚度，輕、中型廠房不宜小于16mm，重型廠房不宜小于25mm；肩梁下蓋板的厚度，輕、中型廠房不宜小于12mm，重型廠房不宜小于20mm；肩梁蓋板的長寬尺寸應(yīng)以填滿柱肢為限，當(dāng)下柱的截面尺寸較大時，在單腹板肩梁蓋板底部兩側(cè)可各焊一根截面不小于∠100×8的加強角鋼；
    3 當(dāng)起重機梁采用突緣支座時，在肩梁腹板的兩側(cè)宜各焊一塊加強板；加強板與肩梁腹板的連接，上端應(yīng)采用剖口焊，并應(yīng)與上蓋板刨平頂緊，其他三邊可采用貼角焊，焊腳尺寸宜為12mm～20mm；加強板的寬度不得小于起重機梁突緣支座的寬度，其高度應(yīng)根據(jù)單側(cè)起重機梁75％支座反力計算所需的焊縫長度確定，但不宜小于300mm；板厚應(yīng)根據(jù)起重機梁的支座反力確定，但宜為16mm～30mm；
    4 當(dāng)起重機梁為平板式支座時，宜在起重機肢頂部位于起重機梁支承加勁肋的相應(yīng)位置增設(shè)加強板，加強板應(yīng)按起重機梁的支座反力計算其端面支承壓應(yīng)力和焊縫的強度，其高度不宜小于500mm；加強板頂面應(yīng)與肩梁上蓋板刨平頂緊，與柱肢腹板應(yīng)采用剖口焊。

9.6.8 牛腿的構(gòu)造形式應(yīng)根據(jù)牛腿上的荷載情況確定，并應(yīng)符合下列要求：
    1 實腹式柱的牛腿，可采用工字鋼頂接焊在柱肢上，并宜采用剖口焊；柱肢應(yīng)在牛腿上下翼緣相對應(yīng)的位置處設(shè)置橫向加勁板，牛腿的腹板應(yīng)在集中荷載作用處設(shè)置橫向加勁肋，加勁肋頂面應(yīng)與牛腿上翼緣刨平頂緊；
    2 格構(gòu)式柱設(shè)置牛腿時，應(yīng)使柱水平綴條與牛腿頂面設(shè)在同一標(biāo)高處，并應(yīng)設(shè)置橫隔板加強；牛腿可由兩個槽鋼和蓋板組成，槽鋼應(yīng)焊在柱肢的外側(cè)上，蓋板應(yīng)焊在槽鋼挑出部分的上翼緣和柱肢上；槽鋼間在集中荷載作用處應(yīng)設(shè)置橫隔板，橫隔板頂面應(yīng)與蓋板刨平頂緊。

9.6.9 柱腹板上開設(shè)入孔時，應(yīng)驗算每個分肢的強度；驗算時可假定分肢的兩端為固定、反彎點在分肢高度的中間；各分肢的內(nèi)力，可采用肩梁頂面處排架分析時所提供的組合內(nèi)力計算確定。入孔應(yīng)符合下列要求：
    1 入孔的凈寬不應(yīng)小于400mm，凈高不應(yīng)小于1800mm；
    2 入孔周邊應(yīng)設(shè)加勁肋，橫向加勁肋可取與柱身橫向加勁肋相同的尺寸，其厚度可較柱身橫向加勁肋厚2mm～4mm；縱向加勁肋的厚度，應(yīng)大于腹板厚度，且不應(yīng)小于10mm，其外伸的寬度可取厚度的12倍，伸入柱腹板的長度應(yīng)根據(jù)所需連接焊縫長度確定，且不宜小于200mm；
    3 入孔底部標(biāo)高應(yīng)與起重機梁上翼緣頂面標(biāo)高相協(xié)調(diào)，孔底處的橫向加勁肋可與制動結(jié)構(gòu)相連，當(dāng)設(shè)計計及用以傳遞部分起重機橫向水平力時，其構(gòu)造與計算要求應(yīng)符合制動結(jié)構(gòu)的有關(guān)要求。

9.6.10 單層廠房鋼柱柱腳，可采用露出式柱腳或插入式柱腳。

9.6.11 露出式柱腳的選用(圖9.6.11)，應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 跨度不大于36m、柱距不大于9m、檐口高度不超過12m、無起重機且風(fēng)荷載不大的廠房，宜采用鉸接柱腳；
    2 實腹式柱及肢距小于1.5m的格構(gòu)式柱，宜采用整體式剛接柱腳；
    3 肢距大于等于1.5m的格構(gòu)式柱，宜采用分離式剛接柱腳。

 
圖9.6.11 露出式柱腳示意
1-底板；2-靴板；3-加勁板；4-錨栓；
5-錨栓支承托座；6-加強角鋼

9.6.12 露出式柱腳的設(shè)計(圖9.6.11)，應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 柱腳底板應(yīng)符合下列規(guī)定：
        1)柱腳底板寬度可按下式計算：

    式中：B——柱腳底板寬度(mm)；
          b0——柱與底板連接部分的最大寬度(mm)；
          c——邊距，可根據(jù)具體情況取20mm～50mm。
        2)柱腳底板的長度應(yīng)根據(jù)底板下混凝土的局部承壓確定；
        3)柱腳底板的厚度應(yīng)根據(jù)底板下的反力及底板的支承條件計算確定，但不應(yīng)小于鋼柱中較厚板的厚度，且對鉸接柱腳尚不應(yīng)小于20mm，對剛接柱腳尚不應(yīng)小于30mm；
        4)當(dāng)柱腳底板尺寸較大時，應(yīng)在柱腳底板上開直徑為80mm～100mm、間距為600mm～800mm的排氣孔；
    2 柱腳的靴板、加勁隔板、加勁肋應(yīng)根據(jù)其所承擔(dān)區(qū)域的底板反力及構(gòu)造情況，可近似地按簡支梁或懸臂梁計算；靴板的厚度，宜取與柱的翼緣板相同的厚度，也可適當(dāng)加厚；加勁隔板和加勁板的厚度，不宜小于其跨度的1／50，且不應(yīng)小于10mm；
    3 柱腳靴板與柱肢的連接，當(dāng)靴板與柱肢翼緣板采用對接連接時，應(yīng)采用等強度剖口焊接，且靴板與柱肢腹板的焊縫焊角尺寸宜比柱本身加大2mm～4mm；當(dāng)靴板采用角焊縫側(cè)連于柱肢翼緣板時，應(yīng)按柱肢最大壓力和最大拉力兩者中的較大值計算焊縫強度；最大拉力可近似取錨栓的拉力；最大壓力，當(dāng)柱底部采用銑平頂緊方式傳遞壓力時，應(yīng)按所承擔(dān)區(qū)域的底板反力計算，當(dāng)柱底部不采用銑平頂緊方式傳遞壓力時，應(yīng)按柱肢傳給底板的全部內(nèi)力計算；
    4 柱腳靴板和柱肢與底板的連接，當(dāng)采用銑平頂緊方式傳力時，可按柱傳給底板的全部內(nèi)力的15％或最大剪力中的較大值計算；當(dāng)不采用銑平頂緊方式傳力時，應(yīng)按柱傳給底板的全部內(nèi)力計算；
    5 鉸接柱腳的錨栓用于安裝過程的固定時，其數(shù)量和直徑可按構(gòu)造要求確定，但數(shù)量不應(yīng)少于2個，直徑不宜小于24mm；
    6 剛接柱腳的錨栓需承受柱腳彎矩和軸力組合內(nèi)力作用下產(chǎn)生的拉力，并兼作安裝過程固定之用，其直徑和數(shù)量應(yīng)根據(jù)組合內(nèi)力作用下產(chǎn)生的最大拉力計算確定，其數(shù)量在垂直于彎矩平面的每側(cè)不應(yīng)少于2個，直徑不宜小于30mm，且宜對錨栓施加預(yù)拉力，預(yù)加拉力的大小宜為錨栓承載力的5％～10％；
    7 剛接柱腳的錨栓支承托座加勁肋或錨栓加勁肋的高度和厚度，應(yīng)按其下底板反力和錨栓拉力中的較大者計算確定，但高度不宜小于300mm，厚度不宜小于12mm；錨栓支承托座頂板的厚度不宜小于12mm，且應(yīng)與錨栓支承托座加勁肋刨平頂緊，應(yīng)與柱肢或靴板剖口焊接；錨栓墊板的厚度應(yīng)根據(jù)計算確定，但不宜小于20mm；
    8 計算柱腳底板與其下部混凝土之間的摩擦力時，摩擦系數(shù)可取0.4；
    9 柱腳在地面以下的部分應(yīng)采用混凝土包裹，混凝土保護層厚度不應(yīng)小于50mm，并應(yīng)使包裹的混凝土高出地面不小于150mm；當(dāng)柱腳的底面在地面以上時，柱腳的底面應(yīng)高出地面不小于100mm。

9.6.13 插入式柱腳的設(shè)計，應(yīng)符合下列規(guī)定：
    1 輕型工字形柱可直接插入杯口中，可不設(shè)底板；
    2 承受垂直荷載較大的箱形柱或單肢管柱及格構(gòu)式柱應(yīng)設(shè)底板，底板尺寸應(yīng)略大于柱的截面尺寸。
 

條文說明

9.6 鋼柱

9.6.7 柱肩梁的作用是將上柱的內(nèi)力傳遞到下柱，并兼作起重機梁的支座，它必須具有足夠的剛度和承載力，本條對肩梁的設(shè)計與構(gòu)造作了規(guī)定。對輕、中型廠房，當(dāng)采用的肩梁腹板較厚，并可單獨支承起重機梁的反力時，可不設(shè)加強板。

9.6.9 入孔應(yīng)經(jīng)計算，本條文規(guī)定了入孔計算原則和構(gòu)造的基本要求。入孔的計算在許多鋼結(jié)構(gòu)手冊均有詳細(xì)的說明，具體的計算圖形和方法可參考有關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊。

9.6.12 對柱腳的設(shè)計要求和構(gòu)造作了規(guī)定。
    鋼柱露出式柱腳按受力條件分為鉸接和剛接兩大類，其適用范圍、構(gòu)造和計算各不相同。鉸接柱腳的錨栓主要是起安裝作用，工程實際中常用的數(shù)量為2個～4個，直徑為24mm～42mm。確定其數(shù)量和直徑時，應(yīng)與鋼柱截面的大小和形式、安裝要求以及與鋼柱板件厚度和底板厚度相協(xié)調(diào)。錨固長度一般不宜小于25倍錨栓直徑。柱腳底板的錨栓孔徑，宜取錨栓直徑加5mm～10mm，錨栓墊板的錨栓孔徑，取錨栓直徑加2mm，錨栓墊板的厚度通常與底板相同。
    剛接柱腳的錨栓除受力外，又兼起安裝螺栓的作用，其直徑一般不宜小于30mm。柱腳錨栓的計算比較復(fù)雜，對于分離式柱，柱的每一分肢所需的錨栓的總有效面積，可按每一分肢可能產(chǎn)生的最大拉力計算確定；對于整體式柱腳，每側(cè)所需錨栓總有效面積應(yīng)根據(jù)柱腳底板下混凝土基礎(chǔ)反力的分布情況計算確定。為了安裝與調(diào)整方便，錨栓一般布置在柱腳外挑的支承托座上，而不穿過柱腳底板。
    柱腳在地面以下的部分應(yīng)采用混凝土包裹，當(dāng)柱腳的底面在地面以上時，柱腳的底面應(yīng)高出地面，是為了防止柱腳和柱身的銹蝕。