一种可拆卸预制装配式方钢管混凝土柱脚节点的制作方法

本发明属于工程结构技术领域，具体适用于中高层建筑结构中方钢管混凝土柱与基础之间现场拼接作业领域。

背景技术：

我国建筑施工主要以现场施工为主，这种传统的生产方式工业化程度不高、设计建造比较粗放、建筑产品质量不稳定、建设效率低、劳动力需求量大、材料损耗和建筑垃圾量大、资源和能源消耗较大，不能满足节能环保的可持续发展建设要求。随着我国“建筑工业化、住宅产业化”进程的加快，住宅工业产业化的趋势日渐明显，建筑生产方式正在进行着一场革命，即逐渐扩大新型装配式建筑的建设，新型装配式钢筋混凝土结构的应用重新成为当前研究热点之一。

钢管混凝土柱具有下列基本特点：钢管混凝土结构作为一种新型组合结构，能够有效地发挥钢材和混凝土两种材料的优点、施工方便、便于装配化等特点，正被越来越多地应用于我国的重大工程建设中，尤其是钢管混凝土柱组成的组合框架已大量用于高层及超高层建筑结构中，获得显著的技术经济效益和社会效益。鉴于此，发明人对可拆卸的装配式钢管混凝土柱进行了深入研究，遂由本案产生。

技术实现要素：

本发明提供了一种构造简单、节能环保、安装便捷高效、便于拆卸、美观坚固的可拆卸的装配式钢管混凝土柱脚节点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种所述组合柱脚包括基础和预制钢管混凝土柱,结构体系主要构件包括钢管混凝土柱、高强螺杆、柱端板、塑料薄膜、预留螺孔、预埋波纹套管、穿心内螺纹钢套筒、上端连接螺杆、下端螺杆、钢锚板、螺帽、钢筋。

所述可拆卸的装配式钢管混凝土柱脚拼接节点，是在基础预埋的波纹套管内浇注自密实水泥基，将钢管混凝土柱端部的抗剪件插入浇注有自密实水泥基的波纹套管内，其次将连接螺杆通过端板预留螺孔拧入穿心内外螺纹钢套管上端，组成锚栓。当需要拆卸钢管混凝土柱和基础时，将螺杆拧出，剪力件取出，清除波纹套管内的自密实水泥基，即可将钢管混凝土柱拆卸和更换。

所述抗剪件为钢管底板内侧焊接的高强螺杆组成，作为抗剪件与基础预埋波纹套管相连，同时焊接螺杆外包塑料薄膜，以便降低螺杆与波纹套管内浇筑自密实水泥基的粘结力，从而组成抗剪连接件。使其仅用于抵抗节点的剪力、便于拆卸和修复。

所述锚栓主要包括下端预埋螺杆、穿心内螺纹钢套筒和上端连接螺杆，其中下端螺杆带有钢锚板和螺帽，拧入穿心内螺纹钢套管组成特制螺孔组件预埋于基础内，装配时则将连接螺杆通过端板预留螺孔拧入穿心内螺纹钢套管上端，拼接成锚栓，用于抵抗节点的弯矩、便于拆卸和更换。

至此，本发明技术方案具体为，提供一种可快速组装和拆卸的装配式钢管混凝土柱脚拼接节点。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明采用钢管混凝土柱与基础的拼接，所有构件均在工厂加工完成，运输至施工工地后，可在施工现场装配连接，减少了现场焊接工作和模板工作，保证了现场施工质量，提高了建筑工业化装配效率。

2、本发明研发柱脚节点传力明确，抗剪键仅用于抵抗节点剪力，而锚栓则仅用于抵抗节点的弯矩，且均可拆卸。

3、该柱与基础连接便于拆卸，当需要拆除和更换柱子时，将螺杆拧出，剪力件取出，即可将钢管混凝土柱拆卸和更换。

附图说明

图1为本发明的柱脚拼接整体图；

图2为本发明的预制钢管混凝土柱；

图3为本发明的锚栓；

图4为本发明的抗剪连接件；

图5为本发明的预制钢管混凝土柱端板；

图6为本发明的预制钢筋混凝土基础。

在图中：

1-钢管混凝土柱，2-柱端板，3-高强螺杆，

4-塑料薄膜，5-预留螺孔，6-预埋波纹套管，

7-穿心内螺纹钢套，8-上端连接螺杆，9-钢锚板，

10-下端螺杆11-螺帽，12-预制钢筋混凝土基础。

13-钢筋。

具体实施方式

以下结合附图和具体安装方法对本发明做进一步详细说明。结构体系主要构件包括钢管混凝土柱1、高强螺杆2、柱端板3、塑料薄膜4、预留螺孔5、预埋波纹套管6、穿心内螺纹钢套筒7、上端连接螺杆8、钢锚板9，下端螺杆10，螺帽11，预制钢筋混凝土基础12，本发明结构的施工顺序如下为：

1、除需要现场对基础预埋波纹套管浇筑自密实水泥基，所有组成构件均在工厂预制完成，对于柱截面尺寸和钢管壁厚、柱端板、锚栓数量与间距以及混凝土基础的配置钢筋应满足构造要求。方钢管混凝土柱1端部焊有柱端板3，柱端板3内侧则焊接有高强螺杆2，同时焊接螺杆外包塑料薄膜4，外侧预留螺孔5。下端螺杆10带有钢锚板9和螺帽11，拧入穿心内螺纹钢套管7组成特制螺孔组件与预埋波纹套管6预埋于钢筋混凝土基础内12。其中钢筋混凝土基础，为避免混凝土承压损坏，此发明对钢筋混凝土基础采取约束混凝土或是加加强钢筋13来提高承载力。其次为避免抗拔件周围混凝土基础的劈裂破坏和钢锚板周围混凝土的冲剪破坏，此发明在抗拔件周围和钢锚板周围设置加强钢筋13；

2、先将钢管混凝土柱1吊装到正确位置，待柱端板3内侧已外包塑料薄膜的高强螺杆2插入浇筑自密实水泥基波纹套管内后，用垫片和螺母将连接螺杆8通过端板预留螺孔5拧入穿心内螺纹钢套管上端7，拼接成锚栓；(图2和图3所示)

3、若需对预制钢管混凝土柱1和钢筋混凝土基础12进行拆改，可通过拧出连接螺杆8，将波纹套管内自密实水泥基砸掉，使得钢筋混凝土上柱2和下柱3钢管混凝土柱1和钢筋混凝土基础12分离。重复1～2安装步骤，即可完成钢管混凝土柱的再次拼装。

上述实施例和图示并非限定本发明专利的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明专利的专利范畴。

本发明属于工程结构技术领域，具体适用于多高层装配式建筑结构中钢筋混凝土柱与柱之间现场拼接作业领域。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种可拆卸预制装配式方钢管混凝土柱脚节点，包括钢管混凝土柱与钢筋混凝土基础，其中方钢管混凝土柱端部再焊连接底板，底板内侧焊接有高强螺杆，作为抗剪件与基础预埋波纹套管相连，同时焊接螺杆外包塑料薄膜。钢管底板外侧预留螺孔，用于拼接锚栓与底板相连。装配时将连接螺杆通过端板预留螺孔拧入穿心内螺纹钢套管上端，实现钢管混凝土柱与基础之间的拼接。当钢管混凝土柱拆卸和更换时，将螺杆拧出，剪力件取出，清除波纹套管内高强浇注料，即可。本发明使用的所有构件均采用现场装配连接，减少了现场焊接工作和模板工程，提高了建筑工业化装配效率，体现了建筑构件节能环保、可拆卸的新型建筑理念。

技术研发人员：刘艳芝;康黎静;李智;崔鹏飞
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：2017.07.28
技术公布日：2017.10.17