[發明專利]一種抗沖切鋼管混凝土柱腳結構及其抗沖切能力估算方法

在審

• 申請號: 202110044279.3
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112861216A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 劉鋒;吳琨;李丹莎;王世斌;潘映兵;陶倍林;龍婷
• 申請（專利權）人: 中國建筑西北設計研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/17;G06F30/20;E04C3/34;E02D27/42;G06F119/14
• 代理公司: 西安佩騰特知識產權代理事務所(普通合伙) 61226
• 代理人: 曹宇飛

本發明屬于建筑結構工程技術領域，特別涉及一種抗沖切鋼管混凝土柱腳結構及其抗沖切能力估算方法。其特征在于，還包括焊接在鋼管混凝土柱外側的多個抗沖切環板以及連接在抗沖切環板底部的加勁板，在所述柱腳錨栓的中部設置有錨栓支架；位于最上層的抗沖切環板上表面緊貼混凝土基礎的面筋下緣，混凝土基礎的面筋焊接于最上層抗沖切環板上；所述鋼管混凝土柱的縱向鋼筋下端延伸至位于中部的抗沖切環板上并彎折焊接于抗沖切環板上。通過增加多個抗沖切面，增加基礎的抗沖切承載力，保證柱腳整體的受力均勻傳遞。

技術領域

本發明屬于建筑結構工程技術領域，特別涉及一種抗沖切鋼管混凝土柱腳結構及其抗沖切能力估算方法。

背景技術

鋼管混凝土因具有強度高、延展性好、耐疲勞、抗沖擊優越性而在建筑結構工程中被廣為應用，特別是在高層建筑中得到越來越多的應用。在現有的鋼管混凝土柱柱腳設計中，通常是根據實際項目按規范要求進行設計，當采用埋入式柱腳時，由于抗沖切的原因，柱部位筏板厚度較厚，一般凸出筏板厚度較多，支模及防水施工復雜。

發明內容

為了克服現有技術中筏板抗沖切能力較弱，本申請提供了一種抗沖切鋼管混凝土柱腳結構，通過增加多個抗沖切面，增加基礎的抗沖切承載力，保證柱腳整體的受力均勻傳遞。

同時，本申請還提供了上述抗沖切鋼管混凝土柱腳結構的抗沖切能力估算方法。

為了實現上述目的本申請所采用的技術方案是：

一種抗沖切鋼管混凝土柱腳結構，包括埋設在混凝土基礎10內的柱腳底板7和柱腳錨栓9，所述柱腳錨栓9的上端延伸至柱腳底板7，還包括焊接在鋼管混凝土柱1外側的多個抗沖切環板以及連接在抗沖切環板底部的加勁板6，在所述柱腳錨栓9的中部設置有錨栓支架8；

位于最上層的抗沖切環板上表面緊貼混凝土基礎10的面筋下緣，混凝土基礎10的面筋焊接于最上層抗沖切環板上；所述鋼管混凝土柱1的縱向鋼筋12下端延伸至位于中部的抗沖切環板上并彎折焊接于抗沖切環板上。

進一步限定，所述抗沖切環板包括自上而下沿著鋼管混凝土柱1設置的第一抗沖切環板3、第二抗沖切環板4以及第三抗沖切環板5，所述第一抗沖切環板3、第二抗沖切環板4的徑向寬度小于第三抗沖切環板5的徑向寬度。

進一步限定，所述第一抗沖切環板3與第二抗沖切環板4之間的間距L1、第二抗沖切環板4與第三抗沖切環板5之間的間距L2以及第三抗沖切環板5與柱腳底板7之間的間距L3以及柱腳底板7與混凝土基礎10底部之間的間距L4之間滿足：L1＝L2，L1與L2之和為柱縱向鋼筋12的直錨長度；L1、L2與L3之和為鋼管混凝土柱1的矩形鋼管2柱長邊尺寸的2.0倍或者鋼管混凝土柱1圓形鋼管2柱直徑的2.5倍；L4＝錨栓9長度+100mm。

進一步限定，所述第一抗沖切環板3和第二抗沖切環板4的徑向寬度小于鋼管混凝土柱1的鋼管2外側混凝土層厚度，第三抗沖切環板5的徑向寬度大于鋼管混凝土柱1的鋼管2外側混凝土層厚度。

上述的抗沖切鋼管混凝土柱腳結構的抗沖切能力估算方法，其是在鋼管混凝土柱1承受壓力時，在多個抗沖切環板和的柱腳底板7上產生多個層疊的抗沖切面；

各抗沖切環板以及柱腳底板7所承受的抗沖切力通過下式計算：

N_a為柱底軸向壓力設計值，kN；

N_y為各抗沖切環板及柱腳底板7分擔的軸力之和，kN；

E_s為鋼材彈性模量，MPa；

A_s為鋼管2柱截面面積，mm²；

E_ci為鋼管2柱內混凝土彈性模型，MPa；