专利名称：一种钢管柱柱脚结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是土木工程所涉及的钢结构工程的技术领域，具体涉及一种钢管柱柱 脚结构。
背景技术：
钢柱柱脚是钢柱与混凝土基础的连接构件，通常由柱脚底板、锚栓、加劲肋等组 成，其作用在于传递支承反力并约束柱底位移。刚接柱脚柱端完全嵌固，锚栓沿底板周边布 置，与钢柱截面形心保持一定的距离，以便在柱端弯矩作用下承受拉力；钢柱铰接柱脚仅承 受轴向力和水平剪力，柱下端允许转动，锚栓仅作安装过程中固定之用，应尽量靠近钢柱截 面形心布置以免限制柱下端的转动而产生预期外的弯矩。对于大多数腹板位于形心轴上的 型钢柱，构造铰接柱脚时，可将锚栓靠近腹板布置。但是，对于钢管柱，当按常规做法将柱脚 底板与钢管下端焊接封闭后，锚栓只能在钢管外部沿钢管周边布置，锚栓拉力将对柱下端 产生一定的弯矩从而约束柱底的转动，使柱脚成为半刚性柱脚。外露锚栓也影响立面美观。 当工程上要求钢管柱脚为严格的铰接支承时，则不得不定制昂贵的铸钢节点。鉴于此，实有必要设计一种新的钢管柱柱脚结构以解决上述问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种钢管柱柱脚结构，其仅传递轴向力和水平剪力， 柱下端转动基本不受约束，结构简单，外观简洁美观，加工方便，造价低廉。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种钢管柱柱脚结构，用于连接钢管 柱与混凝土基础，该钢管柱柱脚结构包括位于混凝土基础上的柱脚底板钢板、与柱脚底板 钢板垂直连接的竖向钢板以及与竖向钢板另一端连接的钢管柱；所述柱脚底板钢板与混 凝土基础采用若干锚栓固定连接；所述竖向钢板的横截面由自中心向外延伸的若干钢板构 成，相邻两个钢板之间的夹角为2 π /n，其中n > 2，η为锚栓个数。作为本实用新型的优选方式之一，所述柱脚底板钢板下方焊接有抗剪键，所述混 凝土基础上设有与该抗剪键相配合的凹槽。作为本实用新型的优选方式之一，所述钢管柱下端设有若干与竖向钢板横截面对 应的开槽，用于固定竖向钢板。作为本实用新型的优选方式之一，所述钢管柱下端设有柱下端封端钢板，分别与 钢管柱下端及所述竖向钢板垂直连接，用于密封钢管柱下端。作为本实用新型的优选方式之一，所述柱下端封端钢板将钢管柱下端封闭，所述 竖向钢板与柱下端封端钢板垂直连接。作为本实用新型的优选方式之一，所述钢管柱横截面呈矩形或圆形。作为本实用新型的优选方式之一，所述抗剪键为钢板或型钢。本实用新型提供一种按普通钢结构制作方法加工的钢管柱柱脚结构，该结构满足 仅承受轴向力和水平剪力、柱下端转动基本不受约束的要求，传力和约束效果接近于理想铰接节点和铸钢节点，且结构简单，外观简洁美观，加工方便，造价低廉。
图1是本实用新型钢管柱柱脚结构的立面示意图； 图2是本实用新型钢管柱柱脚结构的又一立面示意图 图3是本实用新型钢管柱柱脚结构的再一立面示意图 图4是本实用新型实施例的横截面示意图； 图5是本实用新型实施例的又一横截面示意图。 图6是本实用新型实施例的再一横截面示意图。 图7是本实用新型实施例的立面示意图。 主要元件符号说明 钢管柱1抗剪键5
竖向钢板2灌浆料6
柱脚底板钢板3 混凝土基础7 锚栓4柱下端封端钢板8
具体实施方式
如图1所示，一种钢管柱柱脚结构，用于连接钢管柱1与混凝土基础7，该钢管柱柱 脚结构包括位于混凝土基础7上的柱脚底板钢板3、与柱脚底板钢板3垂直连接的竖向钢板 2以及与竖向钢板2另一端连接的钢管柱1 ；所述钢管柱1下端可以设置若干与竖向钢板2 横截面对应的开槽，用于固定竖向钢板2 ；所述柱脚底板钢板3与混凝土基础7采用若干锚 栓4固定连接；所述竖向钢板2的横截面由自中心向外延伸的若干钢板构成，相邻两个钢板
2π
之间的夹角为g，其中N > 2，N为锚栓个数。 N如图4至图6所示，当N取2时，相邻两个钢板之间的夹角为π，即所述竖向钢板 2由自中心向外延伸的2个夹角为π的钢板构成；当N取3时，相邻两个钢板之间的夹角
2冗2 ^r
为I，即所述竖向钢板2的横截面由自中心向外延伸的3个夹角为y的钢板构成；当N取 4时，相邻两个钢板之间的夹角为|，即所述竖向钢板2的横截面由自中心向外延伸的4个 夹角为f的钢板构成。所述钢管柱1横截面呈矩形或圆形。所述钢管柱1下端可以设置柱下端封端钢板 8，用于使钢管柱1下端封闭。柱下端封端钢板8分别与钢管柱1下端及竖向钢板2垂直连 接(焊接)。所述柱脚底板钢板3下方垂直焊接有抗剪键5，所述混凝土基础7上设有与该抗剪 键5相配合的凹槽。所述抗剪键为钢板或型钢。所述钢柱柱脚组合构件加工制作时，先将竖向钢板2加工成矩形或上大下小的梯 形，形成部件甲，平面投影如图5 ；当锚栓超出两个以上时，将竖向钢板2两两连接(焊接)，形成部件乙，平面投影如图4或图6 ；在柱脚底板钢板3上根据锚栓位置钻孔后，将部件甲或部件乙与柱脚底板钢板3 垂直连接(焊接)，形成部件丙；在钢管柱1下端管壁上竖向开设若干开槽，将所述竖向钢板2(部件丙)上端嵌入 该开槽，使部件丙与钢管柱1下端焊接连接。若使用柱下端封端钢板8时，将柱下端封端钢板8分别与钢管柱1下端及竖向钢 板2垂直连接，使钢管柱1下端封闭。优选地，所述柱下端封端钢板8将钢管柱1下端封闭，钢管柱1下端不开槽，所述 竖向钢板2与柱下端封端钢板8垂直连接(焊接)，如图7。如图1所示，安装时，将连接有部件丙的钢管柱1定位后起吊，使预埋在混凝土基 础7中的锚栓4穿过柱脚底板钢板3上预留孔，将钢管柱1临时固定。上部钢结构安装完成后，对柱脚底板钢板3与混凝土基础7间缝隙灌注灌浆料6。本实用新型的有益效果如下该钢管柱柱脚结构可按普通钢结构制作方法生产加 工，性能接近于理想铰接节点和铸钢节点，结构简单，外观简洁美观，加工方便，造价低廉， 易于推广应用。上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用 新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明 的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里 的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都 应该在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种钢管柱柱脚结构，用于连接钢管柱与混凝土基础，其特征在于该钢管柱柱脚结构包括位于混凝土基础(7)上的柱脚底板钢板(3)、与柱脚底板钢板(3)垂直连接的竖向钢板(2)以及与竖向钢板(2)另一端连接的钢管柱(1)；所述柱脚底板钢板(3)与混凝土基础(7)采用若干锚栓固定连接；所述竖向钢板(2)的横截面由自中心向外延伸的若干钢板构成，相邻两个钢板之间的夹角为其中N≥2，N为锚栓个数。F2009202862290C00011.tif
2.如权利要求1所述的一种钢管柱柱脚结构，其特征在于所述柱脚底板钢板(3)下 方焊接有抗剪键(5)，所述混凝土基础(7)上设有与该抗剪键(5)相配合的凹槽。
3.如权利要求1所述的一种钢管柱柱脚结构，其特征在于所述钢管柱(1)下端设有 若干与竖向钢板(2)横截面对应的开槽，用于固定竖向钢板(2)。
4.如权利要求1所述的一种钢管柱柱脚结构，其特征在于所述钢管柱(1)下端设有 柱下端封端钢板(8)，用于密封钢管柱(1)下端。
5.如权利要求3所述的一种钢管柱柱脚结构，其特征在于所述柱下端封端钢板(8) 将钢管柱(1)下端封闭，所述竖向钢板(2)与柱下端封端钢板(8)垂直连接。
6.如权利要求1所述的一种钢管柱柱脚结构，其特征在于所述钢管柱(1)横截面呈 矩形或圆形。
7.如权利要求1所述的一种钢管柱柱脚结构，其特征在于所述抗剪键(5)为钢板或 型钢。
专利摘要本实用新型涉及钢管柱柱脚结构，用于连接钢管柱与混凝土基础，该结构包括位于混凝土基础(7)上的柱脚底板钢板(3)、与柱脚底板钢板(3)垂直连接的竖向钢板(2)以及与竖向钢板(2)另一端连接的钢管柱(1)；所述柱脚底板钢板(3)与混凝土基础(7)采用若干锚栓固定连接；所述竖向钢板(2)的横截面由自中心向外延伸的若干钢板构成，相邻两个钢板之间的夹角为其中N≥2，N为锚栓个数；所述柱脚底板钢板(3)下方焊接有抗剪键(5)，所述混凝土基础(7)上设有与该抗剪键(5)相配合的凹槽。该结构满足仅承受轴向力和水平剪力、柱下端转动基本不受约束的要求，且结构简单，外观简洁美观，加工方便，造价低廉。
文档编号E04B1/38GK201635180SQ200920286229
公开日2010年11月17日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者徐俊杰, 胡晓静 申请人:上海勘测设计研究院