CN208502394U - 一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构；属于钢结构技术领域；其技术要点包括设置在地基上的基坑，所述基坑内中部设有纵截面呈T型的安装钢筒，在安装钢筒外围的基坑中沿安装钢筒周向间隔均布有若干圆球缓冲柱，各圆球缓冲柱沿竖直方向设置；在安装钢筒和圆球缓冲柱外围的基坑内填充有混凝土层；在安装钢筒内套设有钢筋混凝土预制基座，在钢筋混凝土预制基座外围与安装钢筒之间填充有横向缓冲层；本实用新型旨在提供一种结构紧凑及使用效果良好的钢结构管件与预制基座的抗震连接结构；用于钢结构管件与地基连接。

Description

一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构

技术领域

本实用新型涉及一种钢结构管件的连接结构，更具体地说，尤其涉及一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构。

背景技术

在现有的大部分的房屋建筑中，地基和钢结构管件都是先采用钢筋衔接，然后通过浇筑混凝土相对凝结成型，但是在现有的技术中，地基与钢结构管件的连接都还存在很大的安全隐患，特别是在地震或者其他外界因素对其施加较大应力时，很容易使钢结构管件产生移位、倒塌及钢结构管件与地基分离等现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑及使用效果良好的钢结构管件与预制基座的抗震连接结构。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构，包括设置在地基上的基坑，所述基坑内中部设有纵截面呈T型的安装钢筒，在安装钢筒外围的基坑中沿安装钢筒周向间隔均布有若干圆球缓冲柱，各圆球缓冲柱沿竖直方向设置；在安装钢筒和圆球缓冲柱外围的基坑内填充有混凝土层；

在安装钢筒内套设有钢筋混凝土预制基座，在钢筋混凝土预制基座外围与安装钢筒之间填充有横向缓冲层；

在钢筋混凝土预制基座中部沿轴向设有安装沉孔，在安装沉孔内固定设置有定位筒，在定位筒开口部设有连接法兰，在连接法兰上方设有钢结构管件，在钢结构管件下端设有与连接法兰相配合的连接盘，连接法兰与连接盘通过若干沿连接法兰周向间隔均布的第一连接螺丝固定连接，各第一连接螺丝的螺帽及与螺帽连接的丝杆段固定在钢筋混凝土预制基座内，在连接盘底部设有与定位筒相配合的定位柱。

上述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构中，所述圆球缓冲柱由设置在基坑内单边敞口的网状定形筒、沿竖直方向设置在网状定形筒内的若干个中空的钢球、填充在网状定形筒和钢球之间的缓冲砂层及设置在网状定形筒上端的定位盖组成；

所述钢球的直径比网状定形筒的内径小4-8mm；相邻两个钢球之间的间距为8-12mm；

在网状定形筒和定位盖外壁上覆盖有防止水泥沙浆进入的防护层。

上述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构中，所述防护层为黄泥层；该黄泥层的厚度为2-4mm。

上述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构中，所述钢筋混凝土预制基座由圆柱形的固定基座和设置在固定基座上端的平衡座组成；

所述固定基座与平衡座通过若干沿固定基座周向间隔均布的第二连接螺丝连接；在固定基座上设有与定位筒相配合的定位沉孔，在平衡座上设有与定位沉孔相配合的让位通孔；所述第一连接螺丝和第二连接螺丝的螺帽及与螺帽连接的丝杆段均固定在固定基座内。

上述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构中，所述让位通孔内设有第一环形安装缺口，第二连接螺丝的螺母位于第一环形安装缺口内；在让位通孔上端开口部设有第二环形安装缺口，在第二环形安装缺口处设有防护盖；

在钢结构管件与连接盘之间的外壁上沿周向间隔均布有若干加强筋，在各加强筋上端连接有连接环，防护盖通过第一沉头螺丝分别与连接环和第二环形安装缺口固定连接；在防护盖与连接环和第二环形安装缺口的接触部之间设有O形密封圈。

上述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构中，所述第一连接螺丝和第二连接螺丝通过连接板连接，所述连接板与固定基座内的钢筋固定连接，第一连接螺丝、第二连接螺丝、连接板和钢筋均浇筑于混凝土内形成钢筋混凝土的固定基座。

上述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构中，所述横向缓冲层由沿竖直方向间隔设置在固定基座外壁与安装钢筒内壁之间的若干个环形隔离网板和填充在固定基座外壁、安装钢筒内壁及各环形隔离网板配合形成的间隙内的砂石组成；所述环形隔离网板的宽度b为1.5-2.5cm，厚度h为1-2mm。

上述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构中，所述安装钢筒外壁上沿周向分布有若干加强索锚，加强索锚由与安装钢筒外壁焊接的锚杆和沿锚杆长度方向焊接在锚杆外壁上的若干定位刺构成。

上述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构中，所述安装钢筒外底部设有加强环，在加强环上端面沿周向分布有若干连接柱，在安装钢筒底部设有与各连接柱一一对应的第一连接孔，各连接柱穿过对应的第一连接孔延伸至安装钢筒内，连接柱与安装钢筒焊接；

在加强环上沿周向间隔均布有若干第二连接孔，在第二连接孔内穿设有辅助定位桩，在第二连接孔对应的安装钢筒底部设有第三连接孔，辅助定位桩上端穿过对应的第三连接孔延伸至安装钢筒内，辅助定位桩分别与安装钢筒和加强环焊接。

上述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构中，所述安装钢筒上端设有第一定位环，所述平衡座边缘设有与第一定位环相对应的第二定位环，第一定位环和第二定位环通过第二沉头螺丝连接；

所述第一定位环的厚度为1.5-2.5mm；与第二沉头螺丝配合的内螺孔直径为4-7mm。

本实用新型采用上述结构后，通过钢筋混凝土预制基座、横向缓冲层、定位筒、连接法兰、连接盘和定位柱的配合，使与连接盘固定连接的钢结构管件与安装钢筒的连接稳固。同时通过基坑、混凝土层的配合，使安装钢筒稳固地设置在地基上。进一步地，通过圆球缓冲柱和横向缓冲层的配合，可使钢结构管件在发生地震时，能有效对地震波进行缓冲，防止因地震使设置在安装钢筒内的钢结构管件产生移位现象，进而影响通过钢结构管件配合形成的建筑。优选地，通过加强环、连接柱和辅助定位桩的配合，使安装钢筒和地基的连接更加稳固，防止因安装钢筒与地基的连接松动，影响通过安装钢筒与地基连接的钢结构管件的稳固。通过设置防护盖，可防止第一、二连接螺丝因进入建筑用水发生生锈或者损坏现象，进而造成混凝土预制基座的损坏降低其使用寿命，且采用O形密封圈的结构，使防护盖的密封效果更好。通过设置加强索锚，增大安装钢筒与混凝土的接触面，使结构更加稳定，提高其抗震能力。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是图2中B处的局部放大示意图；

图4是图2中C处的局部放大示意图；

图5是图1中D处的局部放大示意图；

图6是图1中E处的局部放大示意图；

图7是图1中F处的局部放大示意图。

图中：基坑1、混凝土层1a、安装钢筒2、加强环2a、连接柱2b、第一连接孔2c、第二连接孔2d、辅助定位桩2e、第三连接孔2f、第一定位环2g、圆球缓冲柱3、网状定形筒3a、钢球3b、缓冲砂层3c、定位盖3d、防护层3e、钢筋混凝土预制基座4、安装沉孔4a、固定基座4b、平衡座4c、第二连接螺丝4d、让位通孔4e、第一环形安装缺口4f、第二环形安装缺口4g、钢筋4h、第二定位环4i。横向缓冲层5、环形隔离网板5a、砂石5b、定位筒6、连接法兰6a、钢结构管件7、连接盘7a、定位柱7b、加强筋7c、连接环7d、第一连接螺丝8、防护盖9、第一沉头螺丝10、O形密封圈11、连接板12、加强索锚13、锚杆13a、定位刺13b。

具体实施方式

参阅图1至图7所示，本实用新型的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构，包括设置在地基上的基坑1，所述基坑1内中部设有纵截面呈T型的安装钢筒2，所述安装钢筒2外壁上沿周向分布有若干加强索锚13，加强索锚13由与安装钢筒2外壁焊接的锚杆13a和沿锚杆13a长度方向焊接在锚杆13a外壁上的若干定位刺13b构成。通过设置加强索锚，增大安装钢筒与混凝土的接触面，使结构更加稳定，提高其抗震能力。

同时，在安装钢筒2外底部设有加强环2a，在加强环2a上端面沿周向分布有若干连接柱2b，在安装钢筒2底部设有与各连接柱2b一一对应的第一连接孔2c，各连接柱2b穿过对应的第一连接孔2c延伸至安装钢筒2内，连接柱2b与安装钢筒2焊接。在加强环2a上沿周向间隔均布有若干第二连接孔2d，在第二连接孔2d内穿设有辅助定位桩2e，在第二连接孔2d对应的安装钢筒2底部设有第三连接孔2f，辅助定位桩2e上端穿过对应的第三连接孔2f延伸至安装钢筒2内，辅助定位桩2e分别与安装钢筒2和加强环2a焊接。施工时，先将辅助定位桩震入地基中，然后安装加强环并焊接，接着将安装钢筒放入，使辅助定位桩与第三连接孔对应，同时使连接柱与第一连接孔对应，再分别将辅助定位桩和连接柱与安装钢筒焊接，从而形成稳固的连接结构。这种结构，加强环可有效加强安装钢筒的底部强度，且力的传递更加均匀。

在发生地震时，为减弱地震波，使到达安装钢筒内的地震波不影响安装钢筒的稳固，在安装钢筒2外围的基坑1中沿安装钢筒2周向间隔均布有若干圆球缓冲柱3，各圆球缓冲柱3沿竖直方向设置。在安装钢筒2和圆球缓冲柱3外围的基坑1内填充有混凝土层1a。所述圆球缓冲柱3由设置在基坑1内单边敞口的网状定形筒3a、沿竖直方向设置在网状定形筒3a内的若干个中空的钢球3b、填充在网状定形筒3a和钢球3b之间的缓冲砂层3c及设置在网状定形筒3a上端的定位盖3d组成。所述钢球3b的直径比网状定形筒3a的内径小4-8mm。相邻两个钢球3b之间的间距为8-12mm。在网状定形筒3a和定位盖3d外壁上覆盖有防止水泥沙浆进入的防护层3e。所述防护层3e为黄泥层。该黄泥层的厚度为2-4mm。通过合理厚度的防护层，使得在施工时，水泥砂浆不会进入缓冲砂层使其板结，保证在地震时，圆球缓冲柱起到有效的抵消冲击波的作用。

为提高抗震效果，同时提高结构各部的有效利用率，在出现问题时，有用的部件可以重复使用。在安装钢筒2内套设有钢筋混凝土预制基座4，在钢筋混凝土预制基座4外围与安装钢筒2之间填充有横向缓冲层5。

在钢筋混凝土预制基座4中部沿轴向设有安装沉孔4a，在安装沉孔4a内固定设置有定位筒6，具体地，定位筒在基座浇注成型时即固定在一起。在定位筒6开口部设有连接法兰6a，在连接法兰6a上方设有钢结构管件7，在钢结构管件7下端设有与连接法兰6a相配合的连接盘7a，连接法兰6a与连接盘7a通过若干沿连接法兰6a周向间隔均布的第一连接螺丝8固定连接，各第一连接螺丝8的螺帽及与螺帽连接的丝杆段固定在钢筋混凝土预制基座4内，在连接盘7a底部设有与定位筒6相配合的定位柱7b。第一连接螺丝不仅起到连接连接法兰和连接盘的作用，同时其也起到巩固定位筒的作用，避免定位筒与基座分离。

在本实施例中，所述钢筋混凝土预制基座4由圆柱形的固定基座4b和设置在固定基座4b上端的平衡座4c组成。钢筋混凝土预制基座4的分体设计，主要是为了方便横向缓冲层的设置。

所述固定基座4b与平衡座4c通过若干沿固定基座4b周向间隔均布的第二连接螺丝4d连接。在固定基座4b上设有与定位筒6相配合的定位沉孔4e，在平衡座4c上设有与定位沉孔4e相配合的让位通孔4f。所述第一连接螺丝8和第二连接螺丝4d的螺帽及与螺帽连接的丝杆段均固定在固定基座4b内。

相应地，所述横向缓冲层5由沿竖直方向间隔设置在固定基座4b外壁与安装钢筒2内壁之间的若干个环形隔离网板5a和填充在固定基座4b外壁、安装钢筒2内壁及各环形隔离网板5a配合形成的间隙内的砂石5b组成。所述环形隔离网板5a的宽度b为1.5-2.5cm，厚度h为1-2mm。横向缓冲层为第二道抵抗地震冲击波的结构，环形隔离网板的设置，是为了避免砂石过度挤压，保持各层砂石的松散性，这样可使设置在安装钢筒内的钢结构管件与地基的连接在发生地震时，有效对地震波进行缓冲，防止因地震使钢结构管件与地基产生移位现象，进而影响通过钢结构管件配合形成的建筑。

优选地，所述第一连接螺丝8和第二连接螺丝4d通过连接板12连接，所述连接板12与固定基座4b内的钢筋4i固定连接，第一连接螺丝8、第二连接螺丝4d、连接板12和钢筋4i均浇筑于混凝土内形成钢筋混凝土的固定基座4b。采用这种结构，通过连接板的设置，进一步提高第一、二连接螺丝的稳定性。

进一步地，所述让位通孔4f内设有第一环形安装缺口4g，第二连接螺丝4d的螺母位于第一环形安装缺口4g内。在让位通孔4f上端开口部设有第二环形安装缺口4h，在第二环形安装缺口4h处设有防护盖9。

为使连接盘与钢结构管件连接稳固，在钢结构管件7与连接盘7a之间的外壁上沿周向间隔均布有若干加强筋7c，在各加强筋7c上端连接有连接环7d，防护盖9通过第一沉头螺丝10分别与连接环7d和第二环形安装缺口4h固定连接。在防护盖9与连接环7d和第二环形安装缺口4h的接触部之间设有O形密封圈11。通过设置防护盖，不仅可防水防尘，避免钢结构管件与基座连接部的生锈损坏，而且还可以起到对钢结构管件的辅助支撑作用。采用O形密封圈的结构，使防护盖的密封效果更好。

优选地，在安装钢筒2上端设有第一定位环2g，所述平衡座4c边缘设有与第一定位环2g相对应的第二定位环4i，第一定位环2g和第二定位环4i通过第二沉头螺丝连接。所述第一定位环2g的厚度为1.5-2.5mm。与第二沉头螺丝配合的内螺孔直径为4-7mm。采用这种结构，在正常使用时，第一、二定位环配合起到辅助固定同时避免横向缓冲层变形的作用；当遇到地震时，可以缓冲较弱的地震波，在遇到等级较高的地震时，第二沉头螺丝断裂，横向缓冲层对地震冲击波进行缓冲。

使用时，先将安装钢筒通过辅助定位桩固定在基坑内中部，同时将若干圆球缓冲柱沿安装钢筒周向设置，并在安装钢筒和圆球缓冲柱的外围内填充混凝土层，使安装钢筒固定在地基上。然后将固定基座放入安装钢筒内，并在固定基座外围与安装钢筒之间填充横向缓冲层，再将平衡座放置在固定基座上端通过第二连接螺丝锁紧。接着将与钢结构管件固定连接的连接盘且与连接盘固定连接的定位柱放入设置在固定基座上的定位筒内，并通过第一连接螺丝将连接盘和设置在定位筒开口部的连接法兰锁紧。最后将防护盖盖上锁紧即可。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构，包括设置在地基上的基坑(1)，其特征在于，所述基坑(1)内中部设有纵截面呈T型的安装钢筒(2)，在安装钢筒(2)外围的基坑(1)中沿安装钢筒(2)周向间隔均布有若干圆球缓冲柱(3)，各圆球缓冲柱(3)沿竖直方向设置；在安装钢筒(2)和圆球缓冲柱(3)外围的基坑(1)内填充有混凝土层(1a)；

在安装钢筒(2)内套设有钢筋混凝土预制基座(4)，在钢筋混凝土预制基座(4)外围与安装钢筒(2)之间填充有横向缓冲层(5)；

在钢筋混凝土预制基座(4)中部沿轴向设有安装沉孔(4a)，在安装沉孔(4a)内固定设置有定位筒(6)，在定位筒(6)开口部设有连接法兰(6a)，在连接法兰(6a)上方设有钢结构管件(7)，在钢结构管件(7)下端设有与连接法兰(6a)相配合的连接盘(7a)，连接法兰(6a)与连接盘(7a)通过若干沿连接法兰(6a)周向间隔均布的第一连接螺丝(8)固定连接，各第一连接螺丝(8)的螺帽及与螺帽连接的丝杆段固定在钢筋混凝土预制基座(4)内，在连接盘(7a)底部设有与定位筒(6)相配合的定位柱(7b)。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构，其特征在于，所述圆球缓冲柱(3)由设置在基坑(1)内单边敞口的网状定形筒(3a)、沿竖直方向设置在网状定形筒(3a)内的若干个中空的钢球(3b)、填充在网状定形筒(3a)和钢球(3b)之间的缓冲砂层(3c)及设置在网状定形筒(3a)上端的定位盖(3d)组成；

所述钢球(3b)的直径比网状定形筒(3a)的内径小4-8mm；相邻两个钢球(3b)之间的间距为8-12mm；在网状定形筒(3a)和定位盖(3d)外壁上覆盖有防止水泥沙浆进入的防护层(3e)。

3.根据权利要求2所述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构，其特征在于，所述防护层(3e)为黄泥层；该黄泥层的厚度为2-4mm。

4.根据权利要求1所述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构，其特征在于，所述钢筋混凝土预制基座(4)由圆柱形的固定基座(4b)和设置在固定基座(4b)上端的平衡座(4c)组成；

所述固定基座(4b)与平衡座(4c)通过若干沿固定基座(4b)周向间隔均布的第二连接螺丝(4d)连接；在固定基座(4b)上设有与定位筒(6)相配合的定位沉孔，在平衡座(4c)上设有与定位沉孔相配合的让位通孔(4e)；所述第一连接螺丝(8)和第二连接螺丝(4d)的螺帽及与螺帽连接的丝杆段均固定在固定基座(4b)内。

5.根据权利要求4所述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构，其特征在于，所述让位通孔(4e)内设有第一环形安装缺口(4f)，第二连接螺丝(4d)的螺母位于第一环形安装缺口(4f)内；在让位通孔(4e)上端开口部设有第二环形安装缺口(4g)，在第二环形安装缺口(4g)处设有防护盖(9)；

在钢结构管件(7)与连接盘(7a)之间的外壁上沿周向间隔均布有若干加强筋(7c)，在各加强筋(7c)上端连接有连接环(7d)，防护盖(9)通过第一沉头螺丝(10)分别与连接环(7d)和第二环形安装缺口(4g)固定连接；在防护盖(9)与连接环(7d)和第二环形安装缺口(4g)的接触部之间设有O形密封圈(11)。

6.根据权利要求4所述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构，其特征在于，所述第一连接螺丝(8)和第二连接螺丝(4d)通过连接板(12)连接，所述连接板(12)与固定基座(4b)内的钢筋(4h)固定连接，第一连接螺丝(8)、第二连接螺丝(4d)、连接板(12)和钢筋(4h)均浇筑于混凝土内形成钢筋混凝土的固定基座(4b)。

7.根据权利要求4所述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构，其特征在于，所述横向缓冲层(5)由沿竖直方向间隔设置在固定基座(4b)外壁与安装钢筒(2)内壁之间的若干个环形隔离网板(5a)和填充在固定基座(4b)外壁、安装钢筒(2)内壁及各环形隔离网板(5a)配合形成的间隙内的砂石(5b)组成；所述环形隔离网板(5a)的宽度b为1.5-2.5cm，厚度h为1-2mm。

8.根据权利要求1所述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构，其特征在于，所述安装钢筒(2)外壁上沿周向分布有若干加强索锚(13)，加强索锚(13)由与安装钢筒(2)外壁焊接的锚杆(13a)和沿锚杆(13a)长度方向焊接在锚杆(13a)外壁上的若干定位刺(13b)构成。

9.根据权利要求1或4所述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构，其特征在于，所述安装钢筒(2)外底部设有加强环(2a)，在加强环(2a)上端面沿周向分布有若干连接柱(2b)，在安装钢筒(2)底部设有与各连接柱(2b)一一对应的第一连接孔(2c)，各连接柱(2b)穿过对应的第一连接孔(2c)延伸至安装钢筒(2)内，连接柱(2b)与安装钢筒(2)焊接；

在加强环(2a)上沿周向间隔均布有若干第二连接孔(2d)，在第二连接孔(2d)内穿设有辅助定位桩(2e)，在第二连接孔(2d)对应的安装钢筒(2)底部设有第三连接孔(2f)，辅助定位桩(2e)上端穿过对应的第三连接孔(2f)延伸至安装钢筒(2)内，辅助定位桩(2e)分别与安装钢筒(2)和加强环(2a)焊接。

10.根据权利要求4所述的一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构，其特征在于，所述安装钢筒(2)上端设有第一定位环(2g)，所述平衡座(4c)边缘设有与第一定位环(2g)相对应的第二定位环(4i)，第一定位环(2g)和第二定位环(4i)通过第二沉头螺丝连接；

所述第一定位环(2g)的厚度为1.5-2.5mm；与第二沉头螺丝配合的内螺孔直径为4-7mm。