一种H型钢柱埋入式柱脚连接结构.pdf

1、(10)授权公告号 CN 202787660 U(45)授权公告日 2013.03.13CN202787660U*CN202787660U*(21)申请号 201220408162.5(22)申请日 2012.08.17E04C 3/32(2006.01)E02D 27/42(2006.01)(73)专利权人浙江凯邦建设有限公司地址 311800 浙江省绍兴市诸暨市暨阳街道浣纱北路112-9号专利权人浙江宏达建设集团有限公司浙江万润建设有限公司(72)发明人王琦 王伟 张月光 陈天雄宣宁 朱丁立 戚铁军 宣东章彩华(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司 32200代理人李纪昌(54)

2、 实用新型名称一种H型钢柱埋入式柱脚连接结构(57) 摘要一种H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于H型钢柱柱底埋入钢筋混凝土基础部分的两翼板外侧焊接栓钉，柱脚设置柱脚底板，柱脚底板下设置扩大垫板，扩大垫板上设置定位肋板，定位肋板顶部高出柱脚底板300mm800mm；H型抗剪键对称设置在H型钢柱两翼板外侧，贯穿柱脚底板和扩大垫板，下部埋入钢筋混凝土基础内，上部与H型钢柱两翼板外侧焊接；在柱脚底板范围内布置地脚螺栓，其下部埋在钢筋混凝土基础内，其上部贯穿扩大垫板、柱脚底板采用螺帽紧固。本实用新型涉及结构可有效避免H型钢柱吊装施工中偏位、避免柱脚混凝土的局部受压破坏、柱脚与基础连接强度高，具有较好

3、的技术经济效益。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页1/1页21.一种H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于H型钢柱柱底埋入钢筋混凝土基础部分两翼板外侧垂直于侧壁均匀焊接栓钉，柱脚设置柱脚底板，柱脚底板下设置扩大垫板，扩大垫板上设置定位肋板，H型抗剪键对称设置在H型钢柱两翼板外侧，在柱脚底板范围内布置地脚螺栓。2.根据权利要求1所述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于柱脚底板、扩大垫板、定位肋板材质为钢板。3.根据权利要求1所述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在

4、于柱脚底板上预留地脚螺栓、定位肋板及H型抗剪键的贯穿槽孔，扩大垫板上预留地脚螺栓及H型抗剪键的贯穿槽孔。4.根据权利要求1所述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于栓钉在两翼板外侧的分布是水平方向并列布置两组或两组以上，每组栓钉的数量是两个以上，竖向分布的栓钉不相邻。5.根据权利要求1所述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于定位肋板底部与扩大垫板顶部焊接，且布置在柱脚底板范围内，垂直于H型钢柱的腹板，在腹板两侧对称设置2块及以上，顶部高出柱脚底板300mm500mm，定位肋板与H型钢柱腹板相接部位焊接牢固。6.根据权利要求1所述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于H型抗剪键与H型钢柱

5、平行且中心线重合，贯穿柱脚底板和扩大垫板，下部埋入钢筋混凝土基础内，上部与H型钢柱两翼板外侧焊接。7.根据权利要求1所述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于地脚螺栓布置在柱脚底板范围内H型钢柱腹板中心线上，布置2个及以上，其下部埋在钢筋混凝土基础内，其上部贯穿扩大垫板、柱脚底板采用螺帽紧固。权 利 要 求 书CN 202787660 U1/3页3一种 H 型钢柱埋入式柱脚连接结构技术领域0001 本实用新型涉及一种H型钢柱埋入式柱脚连接结构。属于建筑领域，适用于H型钢柱与钢筋混凝土基础的连接。背景技术0002 钢结构以钢材制作为主，分为轻钢和重钢，是主要的建筑结构之一。因为其强度高、自重轻

6、、整体刚性好、变形能力强、材质均匀、各向同性好、韧性好、工业化程度高等优点，及良好的抗震和受力性能，在高层建筑及厂房等工程中得到日益广泛的应用。0003 钢结构整体包括上部建筑主体与下部柱脚结构，柱脚结构虽然占整体建筑结构的比例较小，但柱脚是刚结构中上部结构与混凝土基础连接的重要节点，是整个钢结构体系的最终传力构件，是决定其承载力的主要因素，在结构中起着重要的作用，因此柱脚结构的设计关乎上部整体结构的安全，是钢结构设计中的关键。0004 柱脚型式取决于柱的截面形式以及柱与基础的连接方式。柱与基础的连接方式分为刚接和铰接两种形式。柱脚铰接时柱脚只能传递竖向反力，而地震及水平荷载作用下，柱脚往往受

7、到很大弯矩和剪力，同时现代的高层钢结构建筑由于柱底受力较大，类似工况下刚接柱脚应用较为广泛，刚接柱脚与混凝土基础的连接方式可分为外露式、外包式和埋入式。0005 埋入式柱脚的整体性好、承载力大，埋入式柱脚通过柱身与混凝土接触传力。一般情况下，当柱底受到剪力时，桩身与混凝土基础的接触段可以提供足够的抗剪力，但在某些情况下，抗剪力不足，当上部轴力传递到底板时，常常会造成底板底下混凝土的局部破坏。同时H型钢柱施工中常常出现吊装困难、安装位置易偏位、垂直度不够等问题，影响H性钢柱的受力及承载性能。0006 综上所述，H型钢柱具有良好的受力及承载性能，在工程实践中得到日益广泛的应用，我国钢结构的研究大多

8、集中在对上部结构、结构构件和整体性能的研究上,而对于与基础相连的钢柱脚受力性能及连接结构形式的研究相对较少。目前亟需发明一种可有效控制H型钢柱的偏位、安装方便、柱脚与基础连接性能好、可克服柱脚混凝土基础局压破坏的H型钢柱埋入式柱脚连接结构。发明内容0007 本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，发明一种施工吊装方便、施工速度快、位置准确、垂直度高、与基础连接性能好、可与基础协同受力及避免局压破坏的H型钢柱埋入式柱脚连接结构。0008 为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：0009 一种H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于H型钢柱柱底埋入钢筋混凝土基础部分两翼板外侧垂直于侧壁均

9、匀焊接栓钉，柱脚设置柱脚底板，柱脚底板下设置扩大垫板，扩大垫板上设置定位肋板，H型抗剪键对称设置在H型钢柱两翼板外侧，在柱脚底板范说 明 书CN 202787660 U2/3页4围内布置地脚螺栓。0010 前述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于柱脚底板、扩大垫板、定位肋板材质为钢板。0011 前述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于柱脚底板上预留地脚螺栓、定位肋板及H型抗剪键的贯穿槽孔，扩大垫板上预留地脚螺栓及H型抗剪键的贯穿槽孔。0012 前述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于栓钉在两翼板外侧的分布是水平方向并列布置两组或两组以上，每组栓钉数量是两个以上，竖向分布的栓钉不相邻

10、。0013 前述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于定位肋板底部与扩大垫板顶部焊接，且布置在柱脚底板范围内，垂直于H型钢柱的腹板，在腹板两侧对称设置2块及以上，顶部高出柱脚底板300mm500mm，定位肋板与H型钢柱腹板相接部位焊接牢固。0014 前述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于H型抗剪键与H型钢柱平行且中心线重合，贯穿柱脚底板和扩大垫板，下部埋入钢筋混凝土基础内，上部与H型钢柱两翼板外侧焊接。0015 前述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于地脚螺栓布置在柱脚底板范围内H型钢柱腹板中心线上，布置2个及以上，其下部埋在钢筋混凝土基础内，其上部贯穿扩大垫板、柱脚底板采用螺帽紧

11、固。0016 本实用新型具有以下的特点和有益效果：0017 （1）栓钉、H型抗剪键、地脚螺栓的设置，提高了H型钢柱、后浇混凝土及钢筋混凝土基础之间的相互连接性能，可提高H型钢柱与钢筋混凝土基础的整体性，实现协同受力。0018 （2）定位肋板的设置，方便了H型钢柱的吊装，可避免H型钢柱吊装施工中的偏位，同时协同地脚螺栓加强了后浇部分混凝土与钢筋混凝土基础的连接性能及整体性。0019 （3）扩大垫板的设置便于本实用新型涉及结构构件布置的同时，可有效克服H型钢柱柱脚钢筋混凝土基础的局部受压破坏，提高了H型钢柱的稳定性。附图说明0020 图1 是本实用新型H型钢柱埋入式柱脚连接结构断面示意图；0021

12、 图2 图1中A-A剖面图；0022 图3 图1中B-B剖面图。0023 图中：1-H型钢柱，2-栓钉，3-H型抗剪键，4-柱脚底板，5-扩大垫板，6-地脚螺栓，7-定位肋板，8-钢筋混凝土基础，9-钢筋混凝土二次浇筑线，10-后浇混凝土。 具体实施例0024 钢筋混凝土基础、H型钢柱、后浇混凝土、焊接、预留槽孔等设计参数及施工要求，本实施方式中不再累述，重点阐述本实用新型涉及结构的实施方式。0025 图1是本实用新型H型钢柱埋入式柱脚连接结构断面示意图，图2 是图1中A-A剖面图，图3是图1中B-B剖面图，参照图1、2、3所示，0026 一种H型钢柱埋入式柱脚连接结构，H型钢柱1柱底埋入钢筋

13、混凝土基础8部分两翼板外侧垂直于侧壁均匀焊接栓钉2，柱脚设置柱脚底板4，柱脚底板4下设置扩大垫板5，扩大垫板5上设置定位肋板7，H型抗剪键3对称设置在H型钢柱1两翼板外侧，在柱脚说 明 书CN 202787660 U3/3页5底板4范围内布置地脚螺栓6。0027 H型钢柱1采用热轧中翼缘H型钢，高度为482mm、宽度为300mm、翼板厚度为15mm、腹板厚度为11、圆角半径为28mm。0028 H型抗剪键3采用热轧宽翼缘H型钢，其高度为100mm、宽度为100mm、翼厚度为8mm、腹板厚度为6、圆角半径为10mm、长度为200mm。0029 柱脚底板4、扩大垫板5、定位肋板7材质为钢板,采用Q

14、235钢材，厚度为10mm。柱脚底板4尺寸为530mm330mm，扩大垫板5尺寸为640mm400mm，定位肋板7尺寸为158mm310mm。0030 地脚螺栓6采用长度为195mm的M20膨胀式地脚螺栓。0031 柱脚底板4上预留地脚螺栓6、定位肋板7及H型抗剪键3的贯穿槽孔，扩大垫板5上预留地脚螺栓6及H型抗剪键3的贯穿槽孔。0032 栓钉2在两翼板外侧的水平方向布置两组，每组四个，竖向间隔100mm，栓钉采用剪力钉，头部直径32mm，杆径16mm，长120mm。0033 定位肋板7底部与扩大垫板5顶部焊接，布置在柱脚底板4范围内，垂直于H型钢柱1腹板方向，在腹板两侧对称设置2块，顶部高出

15、柱脚底板300mm，定位肋板7与H型钢柱1腹板相接部位焊接牢固。0034 H型抗剪键3与H型钢柱1平行，且中心线重合，贯穿柱脚底板4和扩大垫板5，下部埋入钢筋混凝土基础1内，上部与H型钢柱1两翼板外侧焊接。0035 地脚螺栓6布置在柱脚底板4范围内、H型钢柱1腹板的中心线上，布置2个，其下部埋在钢筋混凝土基础8内，其上部贯穿扩大垫板5、柱脚底板4采用螺帽紧固。0036 钢筋混凝土二次浇筑线9以上后浇混凝土10与钢筋混凝土基础8均采用C25混凝土。0037 本实用新型H型钢柱埋入式柱脚连接结构的施工步骤如下：0038 （1）定位肋板7按设计尺寸及位置，焊接于扩大垫板5顶部；0039 （2）在钢筋

16、混凝土基础8浇筑中，将地脚螺栓6、H型抗剪键3、扩大垫板5按设计位置预埋于钢筋混凝土基础8中；0040 （3）H型钢柱1底部根据设计要求焊接栓钉2及柱脚底板4，待钢筋混凝土基础8达到设计H型钢柱1安装强度后，进行H型钢柱1吊装；0041 （4）吊装施工中，柱脚底板4贯穿定位肋板7和地脚螺栓6，调整垂直度后，地脚螺栓6顶部采用螺帽紧固，定位肋板7与H型钢柱1腹板相接部位焊接牢固；0042 （5）将H型抗剪键3的两翼板与H型钢柱1两翼板外侧相贴的部分相互焊接；0043 （6）进行后浇混凝土10的施工。说 明 书CN 202787660 U1/3页6图1说 明 书 附 图CN 202787660 U2/3页7图2说 明 书 附 图CN 202787660 U3/3页8图3说 明 书 附 图CN 202787660 U