钢管柱直径与壁厚比值
钢管柱直径与壁厚之比不应超过 100：2 k ；方 ( 矩 ) 形管的最大外缘尺寸与壁厚之比不应超过 40：k ， k 为钢号修正系数。（外径内径）除于2等于壁厚，注意一点就是公式中的单位要统一。这个比值是反应钢管壁厚的一个基本参数。
钢管结构不仅在海洋工程、桥梁工程中得到了广泛应用，而且在工业及民用建筑中的应用日益广泛，钢管结构在我国建筑结构中的应用也越来越多，如宝钢三期工程中采用方管桁架，吉林滑冰练习馆、哈尔滨冰雪展览馆、均采用方钢管作为主要结构构件。
在公共建筑领域，钢管结构中独特的结构形式层出不穷，如悉尼水上运动中心，美国迦登格罗芙水晶教堂；单层大空间建筑领域，（另外也应用于电线路塔、卫星发射台、水工闸门、其中几家等等）。
圆管固定桁架也是一款应用相当广泛的桁架，户内户外皆可使用可用来搭建展厅或背景墙。该桁架可以代替传统的铝合金灯光架（俗称TRUSS架），该款桁架不能折叠，所以承受力也是相当大的，最大跨度可达13米无需支撑。
摘要：柱脚是钢结构中上部主体结构与基础连接的重要节点，文章对铜结构的埋入式和外包式柱脚的抗震设计进行分析。
关键词：钢结构柱脚；埋入式；外包式
1.通常钢结构的柱脚形式有外包式柱脚，埋入式柱脚及外露式柱脚3种
外包式柱脚指将钢柱脚外面用钢筋混凝土包住的柱脚，埋入式柱脚是把钢柱固定在混凝土的基础梁上柱脚，而外露式柱脚是在混凝土基础表面固定钢柱的柱脚，其也是最常用的钢结构柱脚。钢结构柱脚，反力特别大，因此设计规划时一般采用固定柱脚。在此类情况下，采用外露式柱脚不仅会导致底板既大又厚，消耗大量钢材，更重要的是难以确保柱脚被完全固定。外包式柱脚和埋入式柱脚钢结构固定式柱脚的很好的选择，通常抗震设计也用这两类柱脚。
2.埋入式柱脚抗震设计
埋入式柱脚的特点，是将钢柱以一定深度埋置在混凝土基础梁中，埋人部分的钢柱表面虽然焊有栓钉，但根据研究，在这种形式的柱脚中栓钉的作用不大，内力的`传递主要依靠混凝土对钢柱翼缘的承压力，柱的轴向压力可由柱脚底板传给混凝土，柱的轴向拉力可由柱脚底板伸出部分对混凝土的承压作用传给混凝土，或由锚栓传给基础。埋入式柱脚的支配因素是埋入深度。试验表明，对于轻型工字形柱，埋深与柱截面高度之比不得小于2，对于大截面的宽翼缘H形柱和箱形柱，埋深与截面高度之比不得小3，且同时应满足下式要求：
d>=（6M/bf*fc）0.5
d-柱脚埋深；M-柱脚全截面屈服时的极限弯矩；bf-柱在受弯方向截面翼缘的宽度；fc-基础混凝土轴心受压强度设计值。
2.1柱脚轴向压力由柱脚底板直接传给基础，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2010验算柱脚底板下混凝土的局部承压，承压面积为底板面积。
2.2埋入式柱脚应验算在轴力和弯矩作用下基础混凝土的侧向抗弯极限承载力，埋入式柱脚的极限受弯承载力不应小于钢柱全塑性抗弯承载力；与极限受弯承载力对应的剪力不应大于钢柱的全塑性抗剪承载力。
埋入式柱脚的计算，可按以下假设进行：钢柱的轴心压力N是由埋入的钢柱底板直接传递到钢筋混凝土基础上；柱脚处的弯矩M由埋入钢柱的翼缘与混凝土基础的承压力来传递给基础，或者由埋入部分钢柱上的抗剪焊钉来传递；柱脚的剪力v由埋入钢柱的翼缘和基础混凝土的承压力来传递。
2.3采用钢管柱时埋入式柱脚的构造要求，截面宽厚比或径厚比较大（≥33）的箱形柱和钢管柱，其埋入部分应采取措施防止在混凝土侧压力下被压坏。常用方法是填充混凝土，填充高度应稍高于混凝土基础上表面；或在基础上端附近设置内隔板或外隔板。隔板的厚度应按计算确定，外隔板的外伸长度不应小于柱边长（或管径）1/10。对于有抗拔要求的埋入式柱脚，可在埋入部分设置栓钉。
2.4钢柱边（角）柱柱脚埋入混凝土基础部分的上、下部位均需布置u形钢筋加强。当边（角）柱混凝土保护层厚度较小时，可能出现冲切破坏，可用下列方法之一补强：
设置栓钉。根据过去的研究，栓钉对于传递弯矩和剪力没有什么支配作用，但对于抗拉，由于栓钉受剪，能传递内力。
锚栓。因柱子的弯矩和剪力是靠混凝土的承压力传递的，当埋深较深时，在锚栓中几乎不引起内力，但柱受拉时，锚栓对传递内力起支配作用。在埋深较浅的柱脚中，加大埋深，提高底板和锚栓的刚度，可对锚栓传力起积极作用。
3.外包式柱脚抗震设计
外包式柱脚的特点，是钢柱底板与外包混凝土底部齐平，外包混凝土配有主筋和箍筋，顶部箍筋要集中配置，钢柱的外包部分要设置栓钉，钢柱翼缘外侧的混凝土保护层厚度一般不应小于150mm，外包式柱脚的内力分布进行设计。当钢柱与基础铰接时，柱脚弯矩完全由外包钢筋混凝土承受，柱的剪力也由外包混凝土承担。至于柱的轴力，一般认为，轴力可由钢柱底板直接传给基础，轴向拉力可通过底板的伸出边缘和锚栓传给基础。
外包式柱脚设计应注意的主要问题是：（1）当外包层高度较低时，外包层和柱面间很容易出现粘结破坏，为了确保刚度和承载力，外包层应达到柱截面的2.5倍以上，其厚度应符合有效截面要求。（2）若主筋的粘结力和锚固长度不够，主筋在屈服前会拔出，使承载力降低。为此，主筋顶部一定要设弯钩，下端也应设弯钩并确保锚固长度不小于25d。（3）如果箍筋太少，外包层就会出现斜裂缝，箍筋至少要满足通常钢筋混凝土柱的设计要求，其直径和间距应符合规范规定。为了防止出现承压裂缝，使剪力能从主筋顺畅地传给钢筋混凝土，除了通常的箍筋外，柱顶密集配置几道箍筋十分重要。（4）抗震设计时，在柱脚达到最大受弯承载力之前，不应出现剪切裂缝。（5）采用箱形柱或圆管柱时，若壁板或管壁局部变形，承压力会集中出现在局部。为了防止局部变形，柱壁板宽厚比和径厚比应符合《钢结构设计规范》GB50017-2003关于塑性设计规定，也可在柱脚部分在钢管内浇灌注混凝土。
埋入式柱脚和外包式柱脚的混凝土保护层厚度均不小于180mm，钢柱埋人部分和外包部分均宜在柱翼缘上设置圆头焊钉，其直径不得小于16mm，其水平向和竖向的中心距离不得大于200mm。
4.结语
外包式和埋人式柱脚在抗震设计中已经被广泛应用，文章从受力等多方面对其具体设计进行了初步探讨，希望能为相关设计提供参考。
具体结点形式当然是需打破口，留间隙(一般为5mm)
如果钢柱柱足够大，能在里边施焊的话，也可双面破口，二面焊接对接头处变形及应力都有好处。
如果焊接工人水平达不到单面焊双面成形的，可做内垫。
做内衬时，要看钢管柱对接口处圆度形况确定。如果足够圆，且是单根柱可将内垫预先固定在下节柱上，既是内衬又起定位作用。
如果不够圆，可考虑在下节柱上开一长孔，对接后再将内衬圈提到对接处。
如果是将几根柱拼装成单元吊装的，建议只先加一个固定内垫。
具体对接口位置一般设地当层层面上1米处。
建筑中钢管桩技术的设计综述详细内容如何，中达咨询为大家说明一下。
钢材选型过程中，由于钢管桩分为开口桩和闭口装两种类型，根基建筑基础工程需要选择最适合的类型。通常情况下，如果钢管桩间距较大比较适合采用闭口桩。与此同时，选择钢材时要注意钢材的壁厚和强度，以免选用不符合承载力要求的钢材。承载力的确定方式一般包括单桩静压载荷试验、静力学承载公式、静力触探资料、动力试验资料及根据以往资料推算等多种方法。下面以静力学承载公式为例，详细论述闭口钢管桩承载力的得知过程。公式1：a=b+c公式2：b=def公式3：c=hg注释：a为桩的极限承载力、b为桩的侧极限摩阻力、c为桩的端极限阻力、d为桩的周长、e为桩侧在某层土的极限侧阻力标准值、f为桩穿越某层土的厚度、h为极限桩端阻力标准值、g为桩底面积。钢管柱实际设计过程中，需要通过测量得到以上公式中需要数据，然后将数据分别代入相应公式就可得到钢管桩的极限承载力，之后进行必要的验证工作。验证无误后才可按照此承载力结果设计钢管桩的布置形式、选择适合的钢材。
对于建筑基础工程中的打桩施工而言，必须制定周密、切实可行的施工组织计划，并按照计划有顺序地进行每一项工作，才能保证钢管桩得到设计要求的强度。钢管桩运输与保管由于钢管桩造价比较昂贵，为了避免因损坏追求更多的建设资金，必须做好钢管桩运输及保管工作。根据施工现场实际交通情况，选择最适合的运输工具及运输线路，尽量避免中间周转，一次性地完成运输工作，并注意颠簸问题，以免发生碰撞损坏。钢管桩的保管场地不宜设在施工现场，但也不能远离施工现场，应设在距离施工现场较近的地方。同时，保管时应遵守以下原则：第一，保管场地具有良好的排水性、地面沉降不严重、地势较为平坦；第二，钢管桩堆放时应有类别之差，不能所以乱放，必要时可利用编号；第三，相邻钢管之间应留有一点间隙，并用固定装置将其固定，以免发生碰撞。多层堆放时，更应如此。施工工艺及操作清理桩孔周边场地施工前根据实际需要清理桩孔周围场地，不允许存在垃圾。然后，在钢管桩周围及上方搭建作业平台，并用固定装置使其固定牢靠。
测量定位施工人员按照设计图纸要求在施工平面上测量定位，并用显著标志清楚标注出每桩的位置。之后，设计人员利用吊装装置将钢管桩运输到指定位置，便可利用钻孔机打桩。就位打桩钢管桩运送到指定位置后，施工人员利用钻孔机在之前标注的位置上进行钻孔。值得注意的是，钻机的钻孔工作必须按照设计及规范要求进行，大小、深度度不能超过规定误差。清理桩孔和桩底钻孔施工工作完成后，需要进行必要的桩孔和桩底清理工作，便于进行下一步工作。由于采用常规的人力方式难以完成清理工作，因而采用专业的工程地质清理钻头进行清理，尽量清除孔内沉杂。钢管桩施工钢管桩下放之前，施工人员应仔细检查桩端是否存在浮锈、油污、损坏等情况，如果有必须及时进行处理。然后对桩外侧实施防腐蚀、防锈处理措施，比如涂刷防锈漆等。下桩工作完成后，便将配合比适合的混凝土浇筑在钢管内部和外部。内部注浆主要采用高压灌浆的方式，除此之外，还可在钢管下放后将注浆管插入钢管桩后，由管底由下往上注浆，使馆内注满水泥浆。钢管外部注浆宜采用水泥-水玻璃混合浆液，因为这种注浆材料能够快速地粘结在钢管四周，形成一定强度的保护层，提升其施工强度。为了保证钢管桩施工质量，桩位偏差不得超过5cm、插桩位置的垂直度偏差不得超过5°。如果存在连接情况，必须采用专用的螺栓连接，螺栓强度不得低于钢管强度，且完好无损。
鉴于钢管桩具有高承载力和水平阻力、设计灵活、长度宜调整、土层扰动小等优势，其在建筑基本工程中越来越得到重视，且应用越来越广泛。由于建筑基础工程对建筑结构稳定及安全具有极其重要的影响，建筑设计师必须了解和掌握建筑基础工程中钢管桩技术的设计要点和施工要点，并注意钢管桩运输及保管问题，全面确保钢管柱具有足够的强度。尤其，承载力计算和验证非常重要，设计过程中应严格进行此道工序，不得马虎，以保证钢管桩强度设计达到设计和规定要求。
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