无焊接冷弯双向铰接柱脚的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及结构工程抗震技术领域，尤其涉及一种利用钢柱脚特殊构造减小柱脚损伤的无焊接冷弯双向铰接柱脚。
【背景技术】
[0002]柱子作为建筑主要的承重结构，在地震作用下是保证建筑屹立不倒的重要一环。而在地震作用中，柱子尤其是柱脚承受了很大程度的损伤，并且很多是难以修复的。钢结构具有轻质高强的特点，在抗震中具有优势，但在地震作用下钢柱脚的破坏也受到了人们越来越多的关注，尤其是在1994年美国北岭地震和1995年日本阪神地震中造成了很多梁柱刚性连接破坏，人们对钢结构新型节点设计的关注度空前提高。其中钢柱脚主要分为外露式钢柱脚、埋入式钢柱脚和外包式钢柱脚三种。而根据受力形式柱脚的连接一般分为铰接和刚接两种，铰接柱脚承受轴力和剪力，刚接柱脚除承受轴力和剪力外还承受弯矩。而上述三种柱脚刚度均较大，在地震作用中将承受较大的弯矩作用，尤其是后两种，柱脚转动的能力非常小，结构的延性差，容易出现柱底基础混凝土开裂等破坏形式。外露式钢柱脚的转动能力较后两种要好一些，破坏主要为锚栓断裂，属于延性破坏，但修复工作较难，难以震后直接重复利用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，针对无焊接冷弯组合柱，提供一种在地震作用后完全可以重复利用，有效减少地震带来损失的无焊接冷弯双向铰接柱脚。
[0004]—种无焊接冷弯双向铰接柱脚，包括两两对称设置的冷弯成型钢板，所述冷弯成型钢板之间通过螺栓固定连接。
[0005]进一步地，如上所述的无焊接冷弯双向铰接柱脚，所述两两对称设置的冷弯成型钢板分别为:内冷弯C型钢和外侧高强钢，所述内冷弯C型钢和外侧高强钢两两对称设置并通过摩擦型高强螺栓固定连接。
[0006]进一步地，如上所述的无焊接冷弯双向铰接柱脚，在内冷弯C型钢之间设置有加劲肋。
[0007]进一步地，如上所述的无焊接冷弯双向铰接柱脚，所述外侧高强钢为L型结构。
[0008]有益效果:
[0009](I)安装简单，整个柱脚无焊接，加工方便；
[0010](2)无焊接，残余应力影响小；
[0011](3)底部独特的外伸弯折设计实现柱脚的双向铰接，柱脚具有很好的转动能力、减小柱脚在地震中的损伤。对确保内冷弯C型钢-外侧钢板组合柱的柱脚在地震中免于损伤、并具有足够转动能力提供了保障。
【附图说明】
[0012]图1为本发明无焊接冷弯双向铰接柱脚结构示意图；
[0013]图2图1的右视图；
[0014]图3为图1的俯视图；
[0015]图4为本发明外侧尚强钢结构不意图；
[0016]图5为图4的右视图；
[0017]图6为本发明内冷弯C型钢结构示意图；
[0018]图7为图6的纵向剖面图。
【具体实施方式】
[0019]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]本发明提供的无焊接冷弯双向铰接柱脚，包括两两对称设置的冷弯成型钢板，所述冷弯成型钢板之间通过螺栓固定连接，该两两对称设置的冷弯成型钢板构成截面闭口形的柱体结构。
[0021]具体地，如图1-图7所示，所述两两对称设置的冷弯成型钢板分别为:内冷弯C型钢I和外侧高强钢2，所述内冷弯C型钢I和外侧高强钢2两两对称设置并通过摩擦型高强螺栓4固定连接;在内冷弯C型钢I之间设置有加劲肋3;所述外侧高强钢2为L型结构。
[0022]具体地，本发明的无焊接冷弯双向铰接柱脚，本实施例是由内冷弯C型钢I，外侧高强钢2，加劲肋3，摩擦型高强螺栓4，锚栓5，内扣螺纹孔6组成。其中内冷弯C型钢I有两副，上面有多个内扣螺纹孔6，与同样具有多个内扣螺纹孔6的两副外侧高强钢2构成闭口形柱，并由摩擦型高强螺栓4连接。在内冷弯C型钢I和外侧高强钢2底部由加劲肋3连接。外侧高强钢2在底部直接弯折构成柱脚并用锚栓固定。
[0023]如图6、图7所示是本发明内冷弯C型钢板的示意图，通过两端开设的内扣螺纹孔与外侧高强钢用摩擦型高强螺栓连接。即:在所述内冷弯C型钢I的两个侧壁上一一对称设置有螺栓孔，加劲肋3的两端分别穿过所述螺栓孔后通过摩擦型高强螺栓4固定；
[0024]如图4、图5是本发明外侧高强钢的示意图，外侧高强钢两侧开设内扣螺纹孔与内冷弯C型钢用摩擦型高强螺栓连接，外侧高强钢底部弯折与基础由锚栓固定。即:L型的外侧高强钢2侧壁上设置有内扣螺纹孔6，外侧高强钢2通过该内扣螺纹孔6与锚栓5被固定。
[0025]本发明解决其技术问题所采用的工作原理:
[0026]通过外侧高强钢底部弯折处的拉伸提高柱脚的水平双方向的转动能力，在地震作用中，柱子受水平力作用，柱子外侧外伸的高强钢部分抬起使柱子有更大的转动能力;而柱子外侧外伸的高强钢板面内刚度较大，可用来抵抗剪力。双向铰接，改善柱脚受力状态，减少柱脚在地震中的损伤。
[0027]本发明提供的无焊接冷弯双向铰接柱脚，利用外侧高强钢底部弯折代替常用的柱底板，并用高强螺栓固定。内冷弯C型钢和外侧高强钢全部由螺栓连接，无焊接，避免由于焊接造成的残余应力影响。安装简单，加工方便。闭口的组合形式使其具有较好的抗扭能力，底部设置加劲肋使其具有较好的抗剪能力，而该柱脚形式的最大特点是转动能力很强，类似于双向铰，这是由于外侧高强钢板在底部外伸弯折，柱子转动时外侧钢板弯折处抬升使柱脚的转动能力有了很大的提高，而外侧钢板抬升的变形是可恢复的，在地震作用后完全可以重复利用，有效减少地震带来的损失。
[0028]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种无焊接冷弯双向铰接柱脚，其特征在于，包括两两对称设置的冷弯成型钢板，所述冷弯成型钢板之间通过螺栓固定连接。2.根据权利要求1所述的无焊接冷弯双向铰接柱脚，其特征在于，所述两两对称设置的冷弯成型钢板分别为:内冷弯C型钢(I)和外侧高强钢(2)，所述内冷弯C型钢(I)和外侧高强钢(2)两两对称设置并通过摩擦型高强螺栓(4)固定连接。3.根据权利要求2所述的无焊接冷弯双向铰接柱脚，其特征在于，在内冷弯C型钢(I)之间设置有加劲肋(3)。4.根据权利要求2所述的无焊接冷弯双向铰接柱脚，其特征在于，所述外侧高强钢(2)为L型结构。
【专利摘要】本发明提供一种无焊接冷弯双向铰接柱脚，包括两两对称设置的冷弯成型钢板，所述钢板之间通过螺栓固定连接。本发明安装简单，整个柱脚无焊接，加工方便；无焊接，残余应力影响小。底部独特的外伸弯折设计实现柱脚的双向铰接，柱脚具有很好的转动能力、减小柱脚在地震中的损伤。
【IPC分类】E04B1/58
【公开号】CN105672492
【申请号】CN201610069186
【发明人】林旭川, 崔瑶, 刘浩, 李易
【申请人】中国地震局工程力学研究所
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年2月1日