CN217974769U - 钢管柱多级环板式柱脚 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了钢管柱多级环板式柱脚，包括：钢柱埋入段、顶部加劲环板、中部加劲环板、加劲底板和栓钉,钢柱埋入段位于基础顶面以下,钢柱埋入段上从上往下依次焊接有顶部加劲环板、中部加劲环板和加劲底板,中部加劲环板可以有一个或数个,钢柱埋入段的内壁和外壁上焊接有栓钉，栓钉位于顶部加劲环板、中部加劲环板和加劲底板之间,本实用新型的有益效果是：多级环板可以实现柱脚在钢柱埋入段可靠传递竖向力,柱脚基础的冲切验算，钢柱埋入段的高度可计入冲切高度,达到可减小基础总厚度，减少基础材料用量，节约造价，减小基础开挖等效果。

Description

钢管柱多级环板式柱脚

技术领域

本实用新型涉及建筑构造物的钢柱所使用的埋入式柱脚结构技术领域，具体涉及钢管柱多级环板式柱脚。

背景技术

钢结构建筑由于其施工快捷、自重小，近年来已日益广泛地应用于建筑结构中。近年来国家大力提倡装配式建筑，钢结构作为全装配式施工的结构形式得到更多的应用发展。在受力较大或交复杂的建筑中，钢混组合结构也经常施工用。作为钢结构(钢混组合结构)建筑的最直接的传力构件，柱脚的安全尤为重要。

钢结构或钢混组合结构中，柱截面常为圆钢管柱、方钢管柱、圆钢管混凝土柱或方钢管混凝土柱。常用传统的钢柱脚分为非埋入式柱脚和埋入式柱脚。传统的非埋入式柱脚底板在基础顶面。传统的埋入式柱脚底板位于基础顶面以下。

因此传统的钢柱脚的主要不利作用表现于：

1)如图6所示，非埋入式柱脚的外包混凝土16不能承担足够弯曲压力。当柱脚弯矩较大时，需要的抗弯钢筋17过大，甚至难以配置合适的抗弯钢筋17。

2)如图7所示，埋入式柱脚竖向力绝大部分直接传递给底板以下的基础，在埋入段传递的竖向力很少。基础冲切验算时，竖向力要取柱子全部的竖向力，冲切高度只能取加劲底板下的基础总厚度19，不能计入埋入段厚度18。当竖向压力很大时，需要的加劲底板下的基础总厚度19很大，进而基础总厚度20很大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是钢柱埋入段的厚度不能计入埋入式柱脚基础的冲切高度。需要的基础厚度大，基坑开挖量大，需要大量的工程材料和工程造价高的技术问题，本实用新型的目的在于提供钢管柱多级环板式柱脚。

本实用新型通过下述技术方案实现：

钢管柱多级环板式柱脚，其特征在于，包括:

柱脚,该柱脚埋入柱脚基础内，用于钢柱固定和传力；

钢柱埋入段,所述柱脚包含有该钢柱埋入段，钢柱埋入段位于所述柱脚基础内，钢柱埋入段内设置有顶部加劲环板、中部加劲环板、加劲底板和栓钉；

柱脚基础具有基础顶面，钢柱埋入段位于所述基础顶面以下,所述顶部加劲环板、中部加劲环板、加劲底板和栓钉焊接于钢柱埋入段上。

进一步说明，所述柱脚埋入段上从上往下依次焊接有所述顶部加劲环板、中部加劲环板和加劲底板，顶部加劲环板靠近所述基础顶面，加劲底板位于柱脚埋入段的底部，中部加劲环板设置在顶部加劲环板和加劲底板之间。

所述中部加劲环板的个数至少有一个。

所述顶部加劲环板和中部加劲环板包含外环板、内环板和第一加劲肋。

所述外环板和内环板在同一标高平面并分别焊接于钢柱埋入段的外侧和内侧。

第一加劲肋具有多个沿外环板环向均匀设置并焊接于外环板和钢柱埋入段上，第一加劲肋位于钢柱埋入段的外侧。

所述加劲底板具有底板和第二加劲肋，底板焊接于钢柱埋入段的底部，第二加劲肋沿底板环向均匀设置并焊接于底板和钢柱埋入段上，第二加劲肋位于钢柱埋入段的外侧。

所述钢柱埋入段的内壁和外壁上焊接有所述栓钉，栓钉位于所述顶部加劲环板、中部加劲环板和加劲底板之间。

所述顶部加劲环板、中部加劲环板和加劲底板的材质与所述钢柱的钢材材质一致。

所述栓钉的材质为能够焊接在所述钢柱上的钢材。

所述钢柱为圆钢管柱、方钢管柱、圆钢管混凝土柱或方钢管混凝土柱，所述钢柱在埋入段内均填充有混凝土。

所述柱脚基础具有基础总厚度，所述钢柱埋入段具有钢柱埋入段厚度，钢柱埋入段的下侧具有加劲底板下基础厚度，所述基础总厚度等于所述钢柱埋入段的厚度加上加劲底板下基础厚度。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型的多级环板可以实现柱脚在埋入段传递竖向力,带加劲肋环板传力均匀可靠，刚度大,能在混凝土埋入端起始位置将钢管壁上内力可靠传递给外侧混凝土部分,并通过逐级环板,有效减轻柱脚底板上内力。

2、本实用新型柱脚基础的冲切验算，钢柱埋入段的厚度可计入冲切高度。可大大减小基础的总厚度,减少基础材料用量，节约造价，减小基础开挖深度和开挖安全风险。

3、本实用新型柱脚的加劲环板可以同时兼做柱脚基础和地梁钢筋的连接板。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的顶板加劲环形板和中部加劲环板俯视方向结构示意图；

图3为本实用新型的顶板加劲环形板和中部加劲环板主视方向结构示意图；

图4为本实用新型的加劲底板俯视方向结构示意图；

图5为本实用新型的加劲底板主视方向结构示意图；

图6为现有技术的钢管混凝土非埋入式柱脚结构示意图；

图7为现有技术的钢管混凝土埋入式柱脚结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-柱脚，2-柱脚基础，3-钢柱埋入段，4-顶部加劲环板，5-中部加劲环板， 6-加劲底板，7-栓钉，8-钢柱埋入段厚度，9-加劲底板下基础厚度，10-基础总厚度，11-外环板，12-内环板，13-第一加劲肋，14-底板，15-第二加劲肋，16- 外包混凝土，17-抗弯钢筋，21-基础顶面。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示，本实用新型钢管柱多级环板式柱脚，包括:

柱脚1,埋入柱脚基础2内一定深度，柱脚基础2在基础顶面21下侧，对钢管柱固定和传力，柱脚1包含钢柱埋入段3、顶部加劲环板4、中部加劲环板 5、加劲底板6和栓钉7，钢柱埋入段3位于基础顶面21以下，钢柱埋入段3上从上往下依次焊接有顶部加劲环板4、中部加劲环板5和加劲底板6，顶部加劲环板4、中部加劲环板5、加劲底板6和栓钉7焊接于钢柱埋入段3上，中部加劲环板5的个数可以有一个或数个，柱脚1包含有钢柱埋入段3，钢柱埋入段3 位于柱脚基础2内。

如图2～3所示，顶部加劲环板4和中部加劲环板5包含：外环板11、内环板12和第一加劲肋13，外环板11和内环板12在同一标高平面并分别焊接于钢柱埋入段3的外侧和内侧，第一加劲肋13具有多个沿外环板11环向均匀设置，焊接于外环板11和钢柱埋入段3上，第一加劲肋13位于钢柱埋入段3的外侧。

如图4～5所示，加劲底板6具有底板14和第二加劲肋15，底板14焊接于钢柱埋入段3的底部，第二加劲肋15沿底板14环向均匀设置，焊接于底板14 和钢柱埋入段3上，第二加劲肋15位于钢柱埋入段3的外侧。

作为优选的实施方式，钢柱埋入段3的内壁和外壁上焊接有栓钉7，栓钉7 位于所述顶部加劲环板4、中部加劲环板5和加劲底板6之间,加劲底板6的下侧连接有固定柱脚1的固定装置,该固定装置在柱脚基础2内。

加劲环板4、中部加劲环板5、加劲底板6的材质为满足现行中华人民共和国国家标准《钢结构设计标准》(GB50017)钢材的一种，一般情况下与钢柱钢材材质一致，栓钉7的材质为满足现行中华人民共和国国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》(GB/T 10433)钢材的一种。

柱脚1的钢柱可以为圆钢管柱、钢管柱、或圆钢管混凝土柱、方钢管混凝土柱，无论管柱为上述4种中的哪一种，钢柱埋入段3内均应填充混凝土。

柱脚基础2具有基础总厚度10，钢柱埋入段3具有钢柱埋入段厚度8，钢柱埋入段3的下侧具有加劲底板下基础厚度9(固定柱脚1的固定装置的厚度)，基础总厚度10等于钢柱埋入段厚度8加上加劲底板下基础厚度9。

基础和柱脚设计时：

1)基础冲切验算可以计入钢柱埋入段3的厚度。

2)顶部加劲环板4、中部加劲环板5的具体标高可以结合基础和地梁钢筋标高确定，以方便被钢柱截断的钢筋在环板上连接。

基础和柱脚施工时：

1)顶部加劲环板4、中部加劲环板5、加劲底板6和栓钉7均在工厂焊接于钢柱埋入段3上。

2)现场施工先在加劲底板6下设置固定装置或固定支架，柱脚1固定就位，再浇筑混基础混凝土，并灌注钢管或钢柱内的混凝土。

实施例2

在一工程项目中，一圆钢管直径为1.2m，其轴力设计值约为4万kN，基础为三桩承台基础。根据冲切验算要求，柱脚1下的加劲底板下基础厚度9需要约4m厚。根据规范要求，钢柱埋入段3的深度不小于3倍钢管外径，即3.6m。当采用传统埋入式柱脚时，钢柱埋入段3的基础厚度不能计入冲切高度，基础的总高度需要3.6+4＝7.6m。当采用本实用新型多级环板式柱脚时，钢柱埋入段 3的基础厚度计入冲切高度，基础总厚度10仅需要4m即可。可见本实用新型多级环板式柱脚对减小基础高度的效果明显，能节约较多的工程量。且基础承台高度的减小，承台基坑的开挖深度也减小，进而节约工期，降低深基坑施工安全风险。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.钢管柱多级环板式柱脚，其特征在于，包括:

柱脚(1),该柱脚(1)埋入柱脚基础(2)内，用于钢柱固定和传力；

钢柱埋入段(3),所述柱脚(1)包含有该钢柱埋入段(3)，钢柱埋入段(3)位于所述柱脚基础(2)内，钢柱埋入段(3)内设置有顶部加劲环板(4)、中部加劲环板(5)、加劲底板(6)和栓钉(7)；

柱脚基础(2)具有基础顶面(21)，钢柱埋入段(3)位于所述基础顶面(21)以下,所述顶部加劲环板(4)、中部加劲环板(5)、加劲底板(6)和栓钉(7)焊接于钢柱埋入段(3)上。

2.根据权利要求1所述的钢管柱多级环板式柱脚，其特征在于，所述柱脚埋入段(3)上从上往下依次焊接有所述顶部加劲环板(4)、中部加劲环板(5)和加劲底板(6)，顶部加劲环板(4)靠近所述基础顶面(21)，加劲底板(6)位于柱脚埋入段(3)的底部，中部加劲环板(5)设置在顶部加劲环板(4)和加劲底板(6)之间。

3.根据权利要求2所述的钢管柱多级环板式柱脚，其特征在于，所述中部加劲环板(5)的个数至少有一个。

4.根据权利要求2所述的钢管柱多级环板式柱脚，其特征在于，所述顶部加劲环板(4)和中部加劲环板(5)包含外环板(11)、内环板(12)和第一加劲肋(13)；

所述外环板(11)和内环板(12)在同一标高平面并分别焊接于钢柱埋入段(3)的外侧和内侧；

第一加劲肋(13)具有多个沿外环板(11)环向均匀设置并焊接于外环板(11)和钢柱埋入段(3)上，第一加劲肋(13)位于钢柱埋入段(3)的外侧。

5.根据权利要求2所述的钢管柱多级环板式柱脚，其特征在于，所述加劲底板(6)具有底板(14)和第二加劲肋(15)，底板(14)焊接于钢柱埋入段(3)的底部，第二加劲肋(15)沿底板(14)环向均匀设置并焊接于底板(14)和钢柱埋入段(3)上，第二加劲肋(15)位于钢柱埋入段(3)的外侧。

6.根据权利要求1所述的钢管柱多级环板式柱脚，其特征在于，所述钢柱埋入段(3)的内壁和外壁上焊接有所述栓钉(7)，栓钉(7)位于所述顶部加劲环板(4)、中部加劲环板(5)和加劲底板(6)之间。

7.根据权利要求1所述的钢管柱多级环板式柱脚，其特征在于，所述顶部加劲环板(4)、中部加劲环板(5)和加劲底板(6)的材质与所述钢柱的钢材材质一致。

8.根据权利要求1所述的钢管柱多级环板式柱脚，其特征在于，所述栓钉(7)的材质为能够焊接在所述钢柱上的钢材。

9.根据权利要求1所述的钢管柱多级环板式柱脚，其特征在于，所述钢柱为圆钢管柱、方钢管柱、圆钢管混凝土柱或方钢管混凝土柱，所述钢柱在埋入段(3)内均填充有混凝土。

10.根据权利要求1所述的钢管柱多级环板式柱脚，其特征在于，所述柱脚基础(2)具有基础总厚度(10)，所述钢柱埋入段(3)具有钢柱埋入段厚度(8)，钢柱埋入段(3)的下侧具有加劲底板下基础厚度(9)，所述基础总厚度(10)等于所述钢柱埋入段厚度(8)加上所述加劲底板下基础厚度(9)。

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