[發(fā)明專利]鋼管柱柱腳剛性連接結(jié)構(gòu)及其安裝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210310575.4
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN102828577A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡曉靜
• 申請（專利權(quán)）人: 上海勘測設(shè)計研究院
• 主分類號: E04C3/32
• 分類號: E04C3/32;E04G21/14
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 雷紹寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是土木工程所涉及的鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋼管柱柱腳剛性連接結(jié)構(gòu)及其安裝方法。

背景技術(shù)

鋼柱柱腳是鋼柱與混凝土基礎(chǔ)的連接構(gòu)件，通常由柱腳底板、錨栓、加勁肋等組成，其作用在于傳遞支承反力并約束柱底位移。鋼柱鉸接柱腳僅承受軸向力和水平剪力，柱下端允許轉(zhuǎn)動；鋼柱剛性固定柱腳不僅承受軸向力和水平剪力，還承受柱端彎矩，柱下端剛性固定不允許轉(zhuǎn)動。鋼柱剛性固定柱腳整體埋入混凝土基礎(chǔ)內(nèi)的，稱為埋入式柱腳；不能埋入的，則稱為露出式剛性固定柱腳。對于鋼管柱，露出式剛性固定柱腳的常規(guī)做法為：將柱腳底板與鋼管下端焊接封閉，在鋼管外部沿鋼管周邊徑向（或縱、橫向）布置豎向加勁肋群（必要時還要增設(shè)水平加勁板或錨栓支承托座），加勁肋間底板上開設(shè)錨栓孔，利用預(yù)埋在基座上的錨栓將柱腳固定。為使柱端完全嵌固，露出式剛性固定柱腳各組成構(gòu)件均需要足夠的剛度和強度，錨栓、加勁肋數(shù)量較多，整體尺寸較大。

中國專利ZL200420037235.X公開一種矩形鋼管柱鉸接柱腳節(jié)點結(jié)構(gòu)，其包括鋼柱，所述的鋼柱為矩形鋼管柱；所述的矩形鋼管柱底部固接有底板，所述的底板與所述的矩形鋼管柱的強軸方向垂直；所述的底板上縱向地固接有垂直于所述底板的插板，所述的矩形鋼管柱下部的腹板上開有槽口，所述的插板插入所述的槽口中并與之固接；所述的底板固定在基礎(chǔ)上。該柱腳結(jié)構(gòu)中插板露出鋼管，整體尺寸仍較大。

中國專利ZL200920286229.0公開一種鋼管柱柱腳結(jié)構(gòu)，其包括鋼柱，所述的鋼柱為圓形或矩形鋼管柱；所述的鋼管柱底部連接有豎向鋼板和底板鋼板，所述柱腳底板鋼板與混凝土基礎(chǔ)間采用若干錨栓固定連接。該結(jié)構(gòu)傳力接近于理想鉸接，整體尺寸較小，外觀較簡潔美觀。

上述專利均僅適用于鉸接柱腳，而常規(guī)的露出式剛性固定柱腳不僅體量大，用鋼量大，且笨重、影響立面美觀。當(dāng)工程上遇混凝土基礎(chǔ)不允許埋入，而要求鋼管柱腳為剛性固定，又限制設(shè)置外露加勁肋群時，則常規(guī)的露出式剛性固定柱腳將無法應(yīng)用。

鑒此，實有必要設(shè)計一種新的鋼管柱柱腳剛性連接結(jié)構(gòu)以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種鋼管柱柱腳剛性連接結(jié)構(gòu)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中鋼管柱剛性固定柱腳體量大、用鋼量大且影響建筑立面效果的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種鋼管柱柱腳剛性連接結(jié)構(gòu)，用于連接鋼管柱和混凝土基礎(chǔ)。所述鋼管柱柱腳剛性連接結(jié)構(gòu)包括上封鋼板、豎向鋼板架、柱腳底板鋼板、柱腳外包鋼管、位于所述混凝土基礎(chǔ)上的預(yù)埋錨栓和預(yù)埋鋼板。所述上封鋼板位于鋼管柱內(nèi)密封所述鋼管柱；所述豎向鋼板架的一端與所述鋼管柱內(nèi)壁和所述上封鋼板固定相連，另一端與所述柱腳底板鋼板固定相連；所述柱腳底板鋼板通過所述預(yù)埋錨栓與所述混凝土基礎(chǔ)相連；所述柱腳外包鋼管由包裹在所述豎向鋼板架外圍的鋼板圍成；所述柱腳外包鋼管與所述鋼管柱、上封鋼板、所述預(yù)埋鋼板形成一灌漿腔，所述灌漿腔內(nèi)充滿灌漿料。優(yōu)選的，所述豎向鋼板架由多塊鋼板自中心徑向延伸構(gòu)成，相鄰兩塊鋼板間的夾角為其中N≧2。

優(yōu)選的，所述豎向鋼板架由多塊鋼板兩兩交叉組成。

優(yōu)選的，所述柱腳外包鋼管與所述鋼管柱相連的一端設(shè)有通氣孔，所述柱腳外包鋼管與所述預(yù)埋鋼板相連的一端設(shè)有灌漿口。

優(yōu)選的，所述柱腳外包鋼管上設(shè)有豎向或水平向的加勁肋。

優(yōu)選的，所述預(yù)埋鋼板下方焊接有抗剪鍵。

優(yōu)選的，所述鋼管柱的橫截面呈矩形、圓形或橢圓形。

優(yōu)選的，所述鋼管柱與所述混凝土基礎(chǔ)間形成的夾角為0°到180°。

本發(fā)明還提供一種上述鋼管柱柱腳剛性連接結(jié)構(gòu)的安裝方法，具體包括以下步驟：A將所述上封鋼板與所述鋼管柱固定，再將豎向鋼板架的一端與所述上封鋼板、鋼管柱固定，豎向鋼板架的另一端與柱腳底板鋼板固定；B在混凝土基礎(chǔ)中的預(yù)定位置固定埋設(shè)預(yù)埋鋼板和預(yù)埋錨栓后，澆注完成混凝土基礎(chǔ)，將所述柱腳底板鋼板與所述預(yù)埋錨栓臨時連接；C安裝與所述鋼管柱相連的上部結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要調(diào)整所述鋼管柱的空間位置；D調(diào)整好鋼管柱的空間位置后，緊固所述預(yù)埋錨栓，再在所述豎向鋼板架外層包覆所述柱腳外包鋼管，將所述柱腳外包鋼管與所述鋼管柱、預(yù)埋鋼板固定連接，所述柱腳外包鋼管與所述鋼管柱、預(yù)埋鋼板之間形成封閉灌漿腔；E采用壓力灌漿法向所述灌漿腔內(nèi)灌注灌漿料，使灌漿腔內(nèi)充滿灌漿料，最后形成鋼管柱柱腳剛性連接結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述灌漿料為微膨脹砂漿、微膨脹鐵屑砂漿、微膨脹細石混凝土。