压力分散型半埋入半外包式柱脚的制作方法

1.本技术涉及建筑结构技术领域，尤其涉及一种压力分散型半埋入半外包式柱脚。


背景技术：

2.在工业和民用钢结构中，柱脚起到使结构柱和基础有效连接、传递上部结构各种载荷的作用。柱脚节点形式多样，根据受力特点分为铰接和刚接，国家标准《gb50017-2017钢结构设计标准》根据柱脚位置分为外露式、外包式、埋入式、插入式四种，其中后三种为刚接柱脚。
3.在实际使用过程中，四种柱脚均存在一定的局限性，外包式柱脚外包段较高，基础埋深相应较深，基础影响范围大，基槽挖方量大；埋入式柱脚埋入深度较深，基础厚度较厚，基础工程量大。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的为：提供一种性价比高的压力分散型半埋入半外包式柱脚。
5.为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本技术提供一种压力分散型半埋入半外包式柱脚，包括基础、设置在所述基础上的结构柱，以及连接所述基础和所述结构柱的加强结构，所述加强结构包括自所述结构柱顶部至底部依次设置的第一加强结构、第二加强结构和第三加强结构，所述基础包括承台段和外包段，所述第一加强结构设置在所述承台段，所述第二加强结构设置在所述外包段，所述第三加强结构与所述外包段的顶部连接。
6.可选地，所述第一加强结构、所述第二加强结构和所述第三加强结构均包括连接在所述结构柱周向的加劲部件。
7.可选地，所述柱脚包括两根结构柱，两根所述结构柱之间的第一加强结构为一体式结构、第二加强结构为一体式结构、第三加强结构为一体式结构，所述第一加强结构、所述第二加强结构和所述第三加强结构包括设置在所述结构柱周向的加劲部件。
8.可选地，所述加劲板的横截面为矩形或环形。
9.可选地，所述加劲部件为环形钢筋或圆钢。
10.可选地，所述加劲部件上还设有与所述结构柱外侧壁连接的加劲肋。
11.可选地，所述加劲肋沿所述结构柱的周向均匀分布。
12.可选地，所述加劲肋为三角形结构。
13.可选地，所述结构柱为箱型钢、圆形钢、工字钢、h型钢、c型钢、槽钢、角钢中的一种或多种的组合。
14.可选地，所述基础为筏板、承台、地基梁、独立基础、条形基础中的一种或多种的组合。
15.实施本技术实施例，将具有如下有益效果：
16.通过在结构柱与基础之间设置第一加强结构、第二加强结构和第三加强结构实现压力分散的半埋入半外包式的柱脚结构，相较于现有的埋入式柱脚能够降低柱脚的埋入深度，相对于外包式柱脚能够减少挖方量。相较于现有的外露式、外包式、埋入式、插入式柱脚来说，本技术的柱脚具有结构刚性好，性价比高的特点。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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技术的一些实施例，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。
18.图1为本技术压力分散型半埋入半外包式柱脚一种实施方式的示意图；
19.图2为图1中a-a处的剖视图；
20.图3为图1中b-b处的剖视图；
21.图4为本技术压力分散型半埋入半外包式柱脚第二种实施方式的示意图；
22.图5为图4中c-c处的剖视图；
23.图6为图4中d-d处的剖视图；
24.图7为本技术加强结构一种实施方式的主视图；
25.图8为图7中加强结构的俯视图；
26.图9为本技术加强结构第二种实施方式的示意图；
27.图10为图9中加强结构的俯视图；
28.图11为本技术加强结构第三种实施方式的示意图；
29.图12为图11中加强结构的俯视图；
30.图13为本技术加强结构第四种实施方式的示意图；
31.图14为图13中加强结构的俯视图；
32.图中：10-基础；11-承台段；12-外包段；20-结构柱；30-加强结构；31-第一加强结构；32-第二加强结构；33-第三加强结构；34-加劲部件；35-加劲肋。
具体实施方式
33.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如根据上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(根据附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等。如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
35.另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特
征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
36.本技术的压力分散型半埋入半外包式柱脚，通过将柱脚一部分埋入一部分外包，以及在柱脚中设置多道加强结构，实现了压力分散型的半埋入半外包式柱脚。
37.参考图1-图3，压力分散型半埋入半外包式柱脚，包括基础10，设置在基础10上的结构柱20，具体可以是结构柱20部分位于基础10内，连接基础10和结构柱20的加强结构30，加强结构30包括自结构柱20下部至上部依次设置的第一加强结构31、第二加强结构32和第三加强结构33，基础10包括承台段(承台)11和外包段12，承台段11采用埋入式柱脚结构，外包段12采用外包式柱脚结构，由于加强结构30的设置使得承台段11和外包段12相较于全埋入式和全外包式的柱脚结构更加紧凑小巧，减少柱脚的埋入深度和挖方量。更为具体地，第一加强结构31设置在承台段11中，第二加强结构32设置在外包段12中，第三加强结构33与外包段12的顶部连接，从而将加载在结构柱20上的载荷分散在基础10上，使得柱脚在同等体积下能够承受更大的载荷。
38.优选地，第一加强结构31、第二加强结构32和第三加强结构33均包括设置在结构柱10周向的加劲部件34，加劲部件34与结构柱10固接，第一加强结构31、第二加强结构32、第三加强结构33通过加劲部件34连接结构柱20和基础10，一方面通过加劲部件34承受柱脚在纵向的载荷，另一方面又通过加劲部件34和加劲肋35共同作用使得压力分散型柱脚具有更强的承载能力。在一些实施方式中，基础10为混凝土浇筑成型，通过混凝土浇筑形成承台段11包覆在第二加强结构32和第三加强结构33上，承台段11终凝后，再次浇筑混凝土在承台段11上形成外包段12，之后第一加强结构31与终凝的外包段12顶部的建筑完成面连接，具体的第一加强结构31可以是螺栓连接结构，通过螺栓连接将第一加强结构31与外包段12固定连接，从而形成结构稳定可靠的压力分散型半埋入半外包式柱脚。
39.优选地，加劲部件34的横截面为矩形或环形，更为具体地，矩形结构的加劲部件34可以应用在截面为矩形的结构柱20上，环形结构的加劲部件34可以应用在截面为环形的结构柱20上来增强结构柱20与基础10之间的连接刚性。
40.进一步地，加劲部件34更为具体地可以是环形钢筋或圆钢(如图8和图2所示)，环形钢筋或圆钢通过焊接方式或紧固连接的方式与结构柱20固接。
41.参考图3-5，在另一个实施方式中，压力分散型半埋入半外包式柱脚包括两根结构柱20，两根结构柱20之间的第一加强结构31为一体式结构、第二加强结构32为一体式结构、第三加强结构33为一体式结构，第一加强结构31、第二加强结构32和第三加强结构33包括焊接在结构柱周向的加劲部件34。具体地，加劲部件34沿两根结构柱20的外周圈围合设置，将两根结构柱20连接为一体式结构，一方面增强结构柱20之间的结构刚性，另一方面增强整体结构柱20的承受力，使得结构柱20整体能够承受更大的载荷。还需要说明，根据实际应用的需要，还可进一步地增加结构柱20的数量，同时加劲部件34可根据使用需要做适应性调整。
42.参考图7至图14，加劲部件34上还设有与结构柱20外侧壁连接的加劲肋35，通过加劲肋35来抵御柱脚在水平方向的载荷。在进一步地实施方式中，加劲肋35沿结构柱20的周向均匀分布，从而使得柱脚在水平面内均匀分散载荷，使得柱脚轴力受力均衡。
43.优选地，加劲肋35为三角形结构，加劲肋35与加劲部件34、结构柱20相互垂直设置，形成三角形的稳定结构。一方面能够增强加劲部件34与结构柱20之间的连接强度，另一方面能够能够增强结构柱20在侧向即在水平方向承受载荷的能力，从而增强柱脚的承载能力。
44.结构柱20可以是箱型钢、圆形钢、工字钢、h型钢、c型钢、槽钢、角钢等中的一种或多种的组合，还可以是钢管混凝土柱，铝材或合金制成的金属柱，再或者其他材料制成的能够用于建筑结构的结构柱。
45.基础10可以是筏板、承台、地基梁、独立基础、条形基础中的一种或多种的组合，再或者其他能够用于本技术压力分散型半埋入半外包式柱脚的基础，从而使得本技术的压力分散型柱脚能够适用于多种使用场景。
46.可选地，在结构柱20设置多层加劲部件34，加劲部件34可以是加劲板形成环形梁，以增强柱脚的可靠性，容易知晓的，还可根据需要在多层加劲板上均设置加劲肋35以进一步地增强柱脚的可靠性。
47.本技术压力分散型半埋入半外包式柱脚一种实施方式的加工制造和安装过程如下：钢结构厂家对钢柱进行分段，第一端划分在建筑完成面以上一段距离，如1米，此划分位置到钢柱柱脚底板一般称为首段钢柱；在钢结构工厂中，切割出首段柱的零件图、构件图制造、切割出所有板材及附属零件，通过焊接完成首段钢柱，同时在首段上对应焊接本技术中的加强结构；之后首段钢柱经过运输、吊装进行预备安装，钢柱安装前的工序为承台垫层打完、承台底部钢筋绑扎完毕、钢柱底部临时支架搭设完毕(支在承台底部钢筋之上)、绑扎承台顶部钢筋等其他承台钢筋、绑扎柱脚范围内钢筋，留出钢柱吊装空间；最后，将钢柱吊装至预设的临时支架上并固定，浇筑承台混凝土，混凝土终凝后二次浇筑柱脚外包混凝土，终凝后，柱脚的安装过程完毕。
48.由上述可知，本技术的压力分散型半埋入半外包式柱脚，采用部分外包部分埋入的结构，构造灵活，适应性强，能够充分利用外包段，减少柱脚整体的埋入深度；同时由于采取压力分散型的结构构造，能够减少钢柱底部承台考虑抗冲切计算的厚度，减少承台总厚度；相应地减少了基础混凝土方量，减少柱脚基槽土方开挖量，降低工作强度，减少基础建设成本。更多地，本技术的压力分散型半埋入半外包式柱脚还可根据不同的基础周边标高情况，对应调整承台顶标高，使得柱脚的形式不受限于纯外包式或纯埋入式柱脚，进而使得柱脚具有更高的性价比。
49.以上所述实施例的各个技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
50.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。