本實(shí)用新型涉及的是鋼管混凝土柱柱腳的技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種鋼管混凝土柱埋入式柱腳。
背景技術(shù):
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,建筑事業(yè)得到了迅速的發(fā)展,高層及超高層建筑在全國(guó)范圍內(nèi)如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)。由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)能夠有效地減小混凝土柱截面尺寸,故得到越來(lái)越多的應(yīng)用。在現(xiàn)有的鋼管混凝土柱柱腳設(shè)計(jì)中,通常是根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目按規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì),規(guī)范上的柱腳設(shè)計(jì)不夠完善,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,特別是對(duì)于超高層建筑或體育場(chǎng)館中出現(xiàn)的大型鋼管混凝土柱埋入式柱腳設(shè)計(jì),由于鋼管尺寸大,埋入基礎(chǔ)內(nèi)時(shí)形成鋼管內(nèi)外混凝土分開(kāi)受力,導(dǎo)致受力不均,節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜,也不利于施工。
綜上所述,現(xiàn)有的大型鋼管混凝土柱埋入式柱腳在結(jié)構(gòu)受力和設(shè)計(jì)構(gòu)造上還存在缺陷,需要進(jìn)行完善,以滿足現(xiàn)代超高層建筑或體育場(chǎng)館設(shè)計(jì)的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題提出的一種鋼管混凝土柱埋入式柱腳,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,通過(guò)鋼管混凝土柱和十字型鋼混凝土柱的結(jié)合,提高柱腳的緊固連接,實(shí)現(xiàn)鋼管混凝土柱內(nèi)外混凝土的一起澆注,形成整體的均衡受力,提高整體的穩(wěn)固性。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型提供了一種鋼管混凝土柱埋入式柱腳,具有鋼管混凝土柱、鋼筋混凝土基礎(chǔ)、柱腳底板和透氣孔,所述鋼管混凝土柱垂直插設(shè)在鋼筋混凝土基礎(chǔ)中,所述柱腳底板設(shè)置在鋼管混凝土柱的下端,所述透氣孔設(shè)置在柱腳底板的中部;所述鋼管混凝土柱內(nèi)插設(shè)在鋼筋混凝土基礎(chǔ)的部分設(shè)置有轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)組件,所述轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)組件包括轉(zhuǎn)換過(guò)渡區(qū)鋼管混凝土柱、環(huán)狀內(nèi)隔板、澆筑孔、十字內(nèi)隔板和十字型鋼混凝土柱,所述十字內(nèi)隔板垂直插設(shè)在鋼管混凝土柱中,所述十字內(nèi)隔板的上端水平設(shè)置環(huán)狀內(nèi)隔板,所述澆筑孔設(shè)置在環(huán)狀內(nèi)隔板的中部,所述十字內(nèi)隔板的下端固定連接柱腳底板,所述轉(zhuǎn)換過(guò)渡區(qū)鋼管混凝土柱設(shè)置在鋼管混凝土柱的上部,所述十字型鋼混凝土柱設(shè)置在鋼管混凝土柱的下部,所述十字型鋼混凝土柱沿十字內(nèi)隔板長(zhǎng)度方向分別垂直設(shè)置在十字內(nèi)隔板的四端。
進(jìn)一步地,上述技術(shù)方案中,所述環(huán)狀內(nèi)隔板的上端面與鋼筋混凝土基礎(chǔ)的上端面齊平,可以有效的傳遞柱腳的水平力,保證柱腳整體的受力均勻傳遞,提高整體柱腳的剛度。
進(jìn)一步地,上述技術(shù)方案中,所述鋼管混凝土柱內(nèi)壁上露出鋼筋混凝土基礎(chǔ)部分設(shè)置有多個(gè)栓釘組件,所述栓釘組件包括弧狀頂蓋、連接柱、底座焊接通孔,所述弧狀頂蓋、連接柱和底座依次固定連接,所述底座截面呈倒梯形,所述底座上均勻設(shè)置多個(gè)焊接通孔,可以提高柱腳剛度和抗震性能,提高鋼板與混凝土之間的粘結(jié)性能。
進(jìn)一步地,上述技術(shù)方案中,所述鋼管混凝土柱內(nèi)壁上插設(shè)在鋼筋混凝土基礎(chǔ)部分均設(shè)置有多個(gè)栓釘組件,所述栓釘組件包括弧狀頂蓋、連接柱、底座焊接通孔,所述弧狀頂蓋、連接柱和底座依次固定連接,所述底座截面呈倒梯形,所述底座上均勻設(shè)置多個(gè)焊接通孔,可以提高柱腳剛度和抗震性能,提高鋼板與混凝土之間的粘結(jié)性能。
進(jìn)一步地,上述技術(shù)方案中,所述鋼管混凝土柱外壁上插設(shè)在鋼筋混凝土基礎(chǔ)部分均設(shè)置有多個(gè)栓釘組件,栓釘組件之間在垂直方向上還連接有鉤形彈簧片,可以提高柱腳剛度和抗震性能,提高鋼板與混凝土之間的粘結(jié)性能。
進(jìn)一步地,上述技術(shù)方案中,所述柱腳底板上設(shè)置有柱腳錨栓,所述柱腳底板通過(guò)柱腳錨栓固定連接在地基上,可以實(shí)現(xiàn)鋼管混凝土與十字型鋼混凝土基本一致的埋入式設(shè)計(jì),滿足建筑抗震、受力和變形性能要求。
進(jìn)一步地,上述技術(shù)方案中,所述十字型鋼混凝土柱相鄰翼緣之間的間隙為200~500mm,這樣可以使得在進(jìn)行混凝土澆筑的過(guò)程中,形成柱腳內(nèi)外一起澆注,提高其整體受力均勻性,提高柱腳受力性能。
進(jìn)一步地,上述技術(shù)方案中,所述鋼管混凝土柱橫截面呈圓形或者方形,可以根據(jù)不同的需求選擇不同的鋼管混凝土柱的結(jié)構(gòu)滿足不同場(chǎng)合的需求。
進(jìn)一步地,上述技術(shù)方案中,所述轉(zhuǎn)換過(guò)渡區(qū)鋼管混凝土柱的長(zhǎng)度不小于鋼管混凝土柱的邊長(zhǎng)或直徑,這樣可以滿足埋入式柱腳的錨固長(zhǎng)度需求,提高錨固的穩(wěn)定性。
進(jìn)一步地,上述技術(shù)方案中,所述十字型鋼混凝土柱的長(zhǎng)度不小于鋼管混凝土柱的邊長(zhǎng)或直徑,這樣可以滿足埋入式柱腳的錨固長(zhǎng)度需求,提高錨固的穩(wěn)定性。
采用上述結(jié)構(gòu)后,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,通過(guò)鋼管混凝土柱和十字型鋼混凝土柱的結(jié)合,提高柱腳的緊固連接,實(shí)現(xiàn)鋼管混凝土柱內(nèi)外混凝土的一起澆注,形成整體的均衡受力,提高整體的穩(wěn)固性。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中1-1的剖視圖;
圖3是圖1中2-2的剖視圖;
圖4是圖1中3-3的剖視圖;
圖5是圖1中4-4的剖視圖;
圖6是本實(shí)用新型中栓釘組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本實(shí)用新型中栓釘組件的底部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是本實(shí)用新型中鉤形彈簧片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1為鋼管混凝土柱,2為鋼筋混凝土基礎(chǔ),3為柱腳底板,4為轉(zhuǎn)換過(guò)渡區(qū)鋼管混凝土柱,5為環(huán)狀內(nèi)隔板,6為十字內(nèi)隔板,7為十字型鋼混凝土柱,8為栓釘組件,8-1為弧形頂蓋,8-2為連接柱,8-3為底座,8-4為焊接通孔,8-5為鉤形彈簧片,9為柱腳錨栓,10為透氣孔,11為澆筑孔。
具體實(shí)施方式
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“上端”、“下端”、“中部”、等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說(shuō)明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
如圖1~5所示的是一種鋼管混凝土柱埋入式柱腳,具有鋼管混凝土柱1、鋼筋混凝土基礎(chǔ)2、柱腳底板3和透氣孔10,鋼管混凝土柱1垂直插設(shè)在鋼筋混凝土基礎(chǔ)2中,柱腳底板3設(shè)置在鋼管混凝土柱1的下端,透氣孔10設(shè)置在柱腳底板3的中部,鋼管混凝土柱1內(nèi)插設(shè)在鋼筋混凝土基礎(chǔ)的部分設(shè)置有轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)組件,轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)組件包括轉(zhuǎn)換過(guò)渡區(qū)鋼管混凝土柱4、環(huán)狀內(nèi)隔板5、澆筑孔11、十字內(nèi)隔板6和十字型鋼混凝土柱7,十字內(nèi)隔板6垂直插設(shè)在鋼管混凝土柱1中,十字內(nèi)隔板6的上端水平設(shè)置環(huán)狀內(nèi)隔板5,澆筑孔11設(shè)置環(huán)狀內(nèi)隔板5的中部,十字內(nèi)隔板6的下端固定連接柱腳底板3,轉(zhuǎn)換過(guò)渡區(qū)鋼管混凝土柱4設(shè)置在鋼管混凝土柱1的上部,十字型鋼混凝土柱7設(shè)置在鋼管混凝土柱1的下部,十字型鋼混凝土柱7沿十字內(nèi)隔板6長(zhǎng)度方向分別垂直設(shè)置在十字內(nèi)隔板6的四端。
其中,環(huán)狀內(nèi)隔板5的上端面與鋼筋混凝土基礎(chǔ)2的上端面齊平。鋼管混凝土柱1內(nèi)壁上露出鋼筋混凝土基礎(chǔ)2部分設(shè)置有多個(gè)栓釘組件8,栓釘組件8包括弧狀頂蓋8-1、連接柱8-2、底座8-3焊接通孔8-4,弧狀頂蓋8-1、連接柱8-2和底座8-3依次固定連接,底座8-3截面呈倒梯形,底座8-3上均勻設(shè)置多個(gè)焊接通孔8-4。鋼管混凝土柱1內(nèi)壁上插設(shè)在鋼筋混凝土基礎(chǔ)2部分均設(shè)置有多個(gè)栓釘組件8,栓釘組件8包括弧狀頂蓋8-1、連接柱8-2、底座8-3焊接通孔8-4,弧狀頂蓋8-1、連接柱8-2和底座8-3依次固定連接,底座8-3截面呈倒梯形,底座8-3上均勻設(shè)置多個(gè)焊接通孔8-4。鋼管混凝土柱1外壁上插設(shè)在鋼筋混凝土基礎(chǔ)2部分均設(shè)置有多個(gè)栓釘組件8,栓釘組件8之間在垂直方向上還連接有鉤形彈簧片8-5。柱腳底板3上設(shè)置有柱腳錨栓9,柱腳底板3通過(guò)柱腳錨栓9固定連接在地基上。十字型鋼混凝土柱7相鄰翼緣之間的間隙為200~500mm。鋼管混凝土柱1橫截面呈圓形或者方形。轉(zhuǎn)換過(guò)渡區(qū)鋼管混凝土柱4的長(zhǎng)度不小于鋼管混凝土柱1的邊長(zhǎng)或直徑。十字型鋼混凝土柱7的長(zhǎng)度不小于鋼管混凝土柱1的邊長(zhǎng)或直徑。
如圖6所示,本實(shí)用新型中栓釘組件8中弧狀頂蓋8-1、連接柱8-2、底座8-3焊接通孔8-4可以為一體結(jié)構(gòu),可以增強(qiáng)整體栓釘?shù)倪B接強(qiáng)度。栓釘?shù)牡鬃?-3截面呈倒梯形,操作人員可以在梯形的楔形口進(jìn)行焊接一圈,還可以在底座8-3上設(shè)置的焊接通孔8-4上進(jìn)行焊接,這樣避免了傳統(tǒng)的焊接影響栓釘垂直度問(wèn)題,底座8-3采用這樣的結(jié)構(gòu)可以擴(kuò)大接觸面積,增大連接強(qiáng)度。采用弧狀頂蓋8-1也可以在進(jìn)行澆筑的過(guò)程中充分的與混凝土接觸,使其混合均勻,增加彼此的連接強(qiáng)度。
本實(shí)用新型中,在環(huán)狀內(nèi)隔板5中部設(shè)置澆筑孔11,澆筑孔11可以很具不同需要設(shè)計(jì)成圓形、橢圓形、環(huán)形或其他形狀。柱腳底板3中部設(shè)置透氣孔10,透氣孔10可以很具不同需要設(shè)計(jì)成圓形、橢圓形、環(huán)形或其他形狀。
十字型鋼混凝土柱7相鄰翼緣之間的間隙為200~500mm。本實(shí)用新型人經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)得出在間隙為200~500mm時(shí),進(jìn)行混凝土內(nèi)外同時(shí)澆注會(huì)對(duì)柱腳整體的沖擊力最小,也可以很好的保證鋼板和混凝土之間的粘結(jié)性能,提高其柱腳的整體牢固性。
從圖1中可以看出,十字內(nèi)隔板6貫穿整個(gè)鋼筋混凝土基礎(chǔ)2,可以很好的起到鋼管混凝土柱1向十字型鋼混凝土柱7轉(zhuǎn)化的連接效果,保證其整體埋入式柱腳的剛度和抗震性能,也可以提高鋼板與混凝土之間的粘結(jié)性能。
采用本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)后,本實(shí)用新型人與傳統(tǒng)的柱腳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較,可以提高柱腳剛度10%~30%,整體柱腳的抗震性能提高了15%~25%,鋼板和混凝土的粘結(jié)性能提高了20%~35%。
該鋼管混凝土柱埋入式柱腳的具體安裝流程:
柱腳底板3以上的柱腳鋼結(jié)構(gòu)部分需在鋼結(jié)構(gòu)工廠完成,柱腳錨栓9需在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)埋準(zhǔn)確定位。
具體施工過(guò)程中,首先固定緊固連接的柱腳錨栓9,澆筑柱腳底板3下部混凝土,然后綁扎基礎(chǔ)鋼筋,吊裝整個(gè)柱腳鋼結(jié)構(gòu)并定位,柱腳底板3與下部混凝土之間預(yù)留空隙采用高強(qiáng)灌漿料填實(shí),最后整體澆筑基礎(chǔ)及鋼管混凝土柱1內(nèi)混凝土。
雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式,但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,這些僅是舉例說(shuō)明,可以對(duì)本實(shí)施方式作出多種變更或修改,而不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì),本實(shí)用新型的保護(hù)范圍僅由所附權(quán)利要求書(shū)限定。