CN220365047U - 一种埋入式钢管柱脚结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及土木施工相关领域，具体公开了一种埋入式钢管柱脚结构，其包括设置在钢管的底部的连接盘，所述连接盘上同轴连接有插柱，所述插柱的最大外径不小于所述钢管的外径；所述钢管上设置有用于将所述插柱固定连接于所述连接盘上的固定组件。本申请具有插柱与柱体或基础的重叠段接触面积增大，抗倾覆和抗折能力均提升的效果。

Description

一种埋入式钢管柱脚结构

技术领域

本申请涉及土木施工相关领域，尤其是涉及一种埋入式钢管柱脚结构。

背景技术

柱脚的作用是把柱固定于基础，并把柱的内力传给基础，钢结构柱脚按结构受力分类，大体可分为铰接柱脚和刚接柱脚两大类，铰接柱脚仅传递垂直力和水平力，不传递弯矩，如轴承式铰接柱脚和平板式铰接柱脚，但对钢接柱脚来说，柱脚和基础的连接段需要具备足够抗倾覆能力。

相关技术中，会在柱脚底部固接多根钢筋，将钢筋插入所需连接的基础/桩体中，后续再浇筑混凝土进行固定，（如公告号为CN212200803U的中国专利，其柱脚包括底板，底板通过螺丝与地面混凝土基座连接），虽然钢筋和基础/桩体有连接重合段，但由于钢筋相较于钢管而言其直径较小，在插入基础内后，钢筋相对减小了钢管与基础/桩体的接触面积，使得钢管整体抗倾覆、抗弯折能力低。

实用新型内容

为了改善提高钢管柱的柱脚使用钢筋进行连接，使得柱体抗倾覆能力、抗弯折能力低的问题，本申请提供一种埋入式钢管柱脚结构。

本申请提供的一种埋入式钢管柱脚结构采用如下的技术方案：

一种埋入式钢管柱脚结构，包括设置在钢管的底部的连接盘，所述连接盘上同轴连接有插柱，所述插柱的最大外径不小于所述钢管的外径；

所述钢管上设置有用于将所述插柱固定连接于所述连接盘上的固定组件。

通过采用上述技术方案，安装刚管时，由于柱脚可以通过插柱插入混凝土或是桩体中，而柱脚插柱的最大外径不小于钢管的外径，从而，插柱与柱体或基础的重叠段接触面积增大，抗倾覆和抗折能力均提升。

可选的，所述插柱包括圆环、与所述圆环一体成型的圆台，沿所述圆环至所述钢管的方向，所述圆台的外径逐渐增大；

所述固定组件设置在所述圆环和所述连接盘之间。

通过采用上述技术方案，由于圆台的外径逐渐增大，因此，圆台可以适配更多孔径的基础或是桩体，即使是不同内径的桩也能够与圆台形成适配。

可选的，所述固定组件包括螺栓、螺母，所述螺栓穿出所述圆环和所述连接盘后，与所述螺母螺纹连接。

通过采用上述技术方案，在外部安装插柱和钢柱时，只需要将螺栓穿出圆环和连接盘，可以将连接盘与钢管便捷连接，螺栓和螺母连接便捷且稳固，具有较高的抗剪切力。

可选的，所述连接盘上开设有多个透气孔，多个所述透气孔的位置与所述钢管的中空内腔相对应。

通过采用上述技术方案，在钢管插入桩体或是其他基础中时，从钢管中部浇筑混凝土，由于透气孔平衡了钢管内部的气压，使得混凝土下落更为顺畅，混凝土流入插柱中，在插柱-钢管中形成一体的柱形混凝土结构，使得钢柱和柱脚的整体性得到加强。

可选的，所述钢管的外周固接有多个加劲肋板，所述加劲肋板的一个侧边与所述钢管外壁固接、另一侧边与所述连接盘远离于所述插柱的侧壁固接；多个所述加劲肋板沿着所述钢管的外周壁均匀布设。

通过采用上述技术方案，加劲肋板提高了连接盘与钢管外壁之间的稳定性，使得连接盘受压、受剪切性能得到提升。

可选的，所述钢管的管体外壁上连接有多个栓钉，多个所述栓钉的横/竖向间距设置为200mm。

通过采用上述技术方案，栓钉外凸出钢管，在钢管外部浇筑混凝土后，栓钉即可锚固至混凝土层中，加强连接，栓钉的横/竖向间距设置为200mm不会太密集，保证其锚固效果的同时节省材料。

可选的，所述圆台外周侧壁的坡角的正切值范围在（4-6）:1。

通过采用上述技术方案，圆台外周壁倾斜设置，且圆台外周侧壁的坡角的正切值范围在（4-6）:1，形成类三角的稳定结构，能够具备更高强度的抗压效果。

可选的，所述圆台的外周壁上设置有用于增大其外壁摩擦力的摩擦结构。

通过采用上述技术方案，摩擦结构增大圆台外壁摩擦力，在插柱插入桩体或是基础的孔洞内时，圆台外壁和孔洞内壁或是桩体的内壁相抵，从而降低圆台发生相对滑动的概率。

可选的，所述钢管的外周壁固接有止水板，所述止水板与所述钢管同心设置，所述钢管与所述止水板上部套设有橡胶环。

通过采用上述技术方案，止水板和橡胶环进一步的增大了钢管的挡水效果，水沿着新旧混凝土接缝位置的间隙渗透的情况下，遇到止水板就不能再渗透，止水板及橡胶环起到隔断水渗透路径、防渗的作用。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.安装刚管时，由于柱脚可以通过插柱插入混凝土或是桩体中，而柱脚插柱的最大外径不小于钢管的外径，从而，插柱与柱体或基础的重叠段接触面积增大，抗倾覆和抗折能力均提升；

2.于透气孔平衡了钢管内部的气压，使得混凝土下落更为顺畅，混凝土流入插柱中，在插柱-钢管中形成一体的柱形混凝土结构，使得钢柱和柱脚的整体性得到加强；

3.摩擦结构增大圆台外壁摩擦力，在插柱插入桩体或是基础的孔洞内时，圆台外壁和孔洞内壁或是桩体的内壁相抵，从而降低圆台发生相对滑动的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是钢管的连接盘与插柱的相接处的结构示意图。

附图标记：1、钢管；11、连接盘；111、透气孔；12、栓钉；13、止水板；131、橡胶环；14、加劲肋板；2、插柱；21、圆环；22、圆台；3、固定组件；31、螺栓；32、螺母。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种埋入式钢管柱脚结构。

参照图1，埋入式钢管柱脚结构包括设置在钢管1的底部的连接盘11，连接盘11上同轴连接有插柱2，插柱2的最大外径不小于钢管1的外径；插柱2包括圆环21、与圆环21一体成型的圆台22。

沿柱脚至钢管1的方向，圆台22的外径逐渐增大，同时，圆台22外周侧壁的坡角的正切值范围在（4-6）:1，优选为5:1，从而圆台22两相对的侧壁能形成类似三角形的结构，提高受力稳定性，同时，正切值范围在（4-6）:1的圆台22外壁，其外径缓慢增大，减少了由于圆台22坡面过大造成与基础尺寸难以相互匹配的现象；钢管1上设置有用于将插柱2固定连接于连接盘11上的固定组件3，固定组件3设置在圆环21和连接盘11之间。

由于圆台22外径逐渐增大，第一方面，能够适配于更多不同孔径的基础桩形成卡接效果，第二方面，在钢管1的重力作用下，能够压制圆台22，使得圆台22与基础的孔洞内壁出现过盈配合、抵紧的效果，从而，圆台22和基础的连接面摩擦力加大，抗倾覆、抗弯折能力相应提升。

为了进一步提高圆台22与孔洞内壁的摩擦力，圆台22的外周壁上设置有用于增大其外壁摩擦力的摩擦结构（未图示），摩擦结构可以是点焊形成的凸点、凸条。

具体施工时，先将地面以下的桩体或其他基础施工完毕，并预留有供钢管1的圆台22插入的孔洞，然后吊装钢管1，将圆台22插入地面的基础孔洞中，进行预固定后浇筑混凝土，混凝土养护成型并包覆于钢管1外壁、填充于其中空内壁时，形成稳定支撑，从而可以在钢管1顶部进行后续的冠梁施工。

由于浇筑混凝土与钢管1外壁连接时，钢管1外壁弧面摩擦力较低，本申请中的钢管1的管体外壁上连接有多个栓钉12，多个栓钉12的横/竖向间距设置为200mm，在混凝土成型时，栓钉12可以插入混凝土内部，使得两者具备锚固效果；同时为了减少施工过程或是后期溶液、水渍渗出，钢管1的外周壁固接有止水板13，止水板13与钢管1同心设置，钢管1与止水板13上部套设有橡胶环131，橡胶环131可以优选为雨水膨胀止水条，在接触水溶液产生膨胀后，产生膨胀效果，从而将钢管1外壁和混凝土层之间的缝隙封堵。

为了提高施工及对钢管1吊装的效率，本申请中的钢管1可以采用多段拼接的方式进行，钢管1的两端相应的固接有连接盘11，相邻两端钢管1的连接盘11也可以通过固定组件3相连接，从而能够便捷的对钢管1的整体长度适应性调整，适用于不同的基础施工。

固定组件3包括螺栓31、螺母32，螺栓31穿出圆环21和连接盘11后，与螺母32螺纹连接，螺栓31和螺母32均设置有多组，多组螺栓31和螺母32沿着连接盘11的周向设置。

当然，在其他实施例中，螺栓31可以替换固接在其中一个连接盘11顶壁的插杆或是销轴，相应的在另一个钢管1的连接盘11上开设与该插杆/销轴过盈配合的销孔实现固定。

为便于后期对钢管1中空内腔中混凝土的浇筑，平衡气压，连接盘11上开设有多个透气孔111，多个透气孔111的位置与钢管1的中空内腔相对应；优选的，透气孔111开设有四个，四个透气孔111沿着连接盘11的周向布设，透气孔111的开设直径为45-60mm，从而在平衡气压的同时不会影响连接盘11的强度。

为进一步提升连接盘11的连接稳固性，钢管1的外周还固接有多个加劲肋板14，加劲肋板14的一个侧边与钢管1外壁固接、另一侧边与连接盘11远离于插柱2的侧壁固接；多个加劲肋板14也沿着钢管1的外周壁均匀布设。

加劲肋板14可以是竖截面形状呈三角形的三角板，还可以是呈梯形的梯形板，从而加劲肋板14能够具备一个倾斜边，在两段相邻的钢管1相连后，两侧的加劲肋板14可以相互形成抵抗，提升连接的稳定性。

本申请实施例埋入式钢管柱脚结构的实施原理为：多段钢管1通过固定组件3和连接盘11便捷的连接，能够根据不同的施工状况调整钢管1的整体长度，而柱脚与基础连接时，由于圆台22外径逐渐增大，第一方面，能够适配于更多不同孔径的基础桩形成卡接效果，第二方面，在钢管1的重力作用下，能够压制圆台22，使得圆台22与基础的孔洞内壁出现过盈配合、抵紧的效果，从而，圆台22和基础的连接面摩擦力加大，抗倾覆、抗弯折能力相应提升。

除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

以上均为本申请的可选实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种埋入式钢管柱脚结构，其特征在于：包括设置在钢管（1）的底部的连接盘（11），所述连接盘（11）上同轴连接有插柱（2），所述插柱（2）的最大外径不小于所述钢管（1）的外径；

所述钢管（1）上设置有用于将所述插柱（2）固定连接于所述连接盘（11）上的固定组件（3）。

2.根据权利要求1所述的一种埋入式钢管柱脚结构，其特征在于：所述插柱（2）包括圆环（21）、与所述圆环（21）一体成型的圆台（22），沿所述圆环（21）至所述钢管（1）的方向，所述圆台（22）的外径逐渐增大；

所述固定组件（3）设置在所述圆环（21）和所述连接盘（11）之间。

3.根据权利要求2所述的一种埋入式钢管柱脚结构，其特征在于：所述固定组件（3）包括螺栓（31）、螺母（32），所述螺栓（31）穿出所述圆环（21）和所述连接盘（11）后，与所述螺母（32）螺纹连接。

4.根据权利要求2所述的一种埋入式钢管柱脚结构，其特征在于：所述连接盘（11）上开设有多个透气孔（111），多个所述透气孔（111）的位置与所述钢管（1）的中空内腔相对应。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种埋入式钢管柱脚结构，其特征在于：所述钢管（1）的外周固接有多个加劲肋板（14），所述加劲肋板（14）的一个侧边与所述钢管（1）外壁固接、另一侧边与所述连接盘（11）远离于所述插柱（2）的侧壁固接；多个所述加劲肋板（14）沿着所述钢管（1）的外周壁均匀布设。

6.根据权利要求1所述的一种埋入式钢管柱脚结构，其特征在于：所述钢管（1）的管体外壁上连接有多个栓钉（12），多个所述栓钉（12）的横/竖向间距设置为200mm。

7.根据权利要求2-4任一项所述的一种埋入式钢管柱脚结构，其特征在于：所述圆台（22）外周侧壁的坡角的正切值范围在4-6:1。

8.根据权利要求2所述的一种埋入式钢管柱脚结构，其特征在于：所述圆台（22）的外周壁上设置有用于增大其外壁摩擦力的摩擦结构。

9.根据权利要求1所述的一种埋入式钢管柱脚结构，其特征在于：所述钢管（1）的外周壁固接有止水板（13），所述止水板（13）与所述钢管（1）同心设置，所述钢管（1）与所述止水板（13）上部套设有橡胶环（131）。