一种钢柱柱脚混凝土包裹结构和钢架的制作方法

1.本实用新型涉及钢结构工程领域，具体是涉及一种钢柱柱脚混凝土包裹结构和钢架。


背景技术：

2.随着我国建筑业的发展，建筑工程空间结构发展迅速，钢结构在工业厂房中运用也越来越广泛。钢结构大多采用了先进的加工设计，加工与安装一体化，既简单又快捷，所以不仅节约了成本，也减少施工了时间。而且钢结构建筑不受季节的影响，是一种性价比较高的材料，被广泛使用在工业厂房建设中。同时，钢结构建筑属于环保材料，钢材本身具有高强度和高效能，能够支撑大的结构的同时便于工业化生产，其中的边角料也能够再回收利用，运输也十分方便，这也使其他的建材行业得到了有效发展，是具有良好的持续发展价值。
3.钢结构一般包括立柱和钢梁，立柱的上部与钢梁固连，立柱的底部设置柱脚与地基固连。现有的柱脚一般通过钢底板及锚栓直接锚固在地基或地面上，或者，当柱脚与地基或地面锚固后，在柱脚的四周浇筑混凝土，以进一步固定立柱。采用上述种连接方式，柱脚与地基或地面的连接强度较弱，抗震性能较差。


技术实现要素：

4.本实用新型的第一目的是提供一种结构强度高、抗震性能好的钢柱柱脚混凝土包裹结构。
5.本实用新型的第二目的是提供一种包含上述钢柱柱脚混凝土包裹结构的钢架。
6.为了实现上述的第一目的，本实用新型提供的一种钢柱柱脚混凝土包裹结构，钢柱柱脚混凝土包裹结构的下部埋设在地基内，地基向下凹陷地开设有凹槽，凹槽的槽底向下凹陷地开设有容纳槽，容纳槽与凹槽连通；钢柱柱脚混凝土包裹结构包括钢柱、钢底板、抗剪件、混凝土底板、地坪混凝土层和多个锚栓，钢底板设置在凹槽内，抗剪件固连在钢底板的底部，抗剪件沿竖直方向延伸地设置在容纳槽内，混凝土底板设置在凹槽内并位于钢底板的下方，且混凝土底板部分填充在抗剪件及容纳槽的缝隙中，锚栓的上部与钢底板固连，锚栓的下部穿过混凝土底板伸入地基内，多个锚栓分别设置在抗剪件的两侧，地坪混凝土层浇筑在凹槽内并位于钢柱的四周，地坪混凝土层的顶面高出凹槽，地坪混凝土层的顶面向上设置有凸起部，凸起部围绕在钢柱的四周。
7.由上述方案可见，通过在地基上向下凹陷地设置凹槽，钢底板、混凝土底板、锚栓和钢柱的下部均位于该凹槽内，然后在凹槽内浇筑地坪混凝土层，利用地坪混凝土层的包裹作用，牢固地固定柱脚，有利于提高钢柱柱脚与地基的连接强度和连接稳定性，有利于提高钢结构柱脚的抗震性能。本实施例中，锚栓从凹槽的槽底向地基的深处延伸，使其能更深入地基的深处，具有提高锚栓连接强度的作用。
8.进一步的方案是，凹槽的横截面设为倒梯形，混凝土底板的宽度与凹槽槽底的宽
度匹配，钢底板的宽度小于混凝土底板的宽度，钢柱的宽度小于钢底板的宽度。
9.进一步的方案是，抗剪件底面到容纳槽槽底之间的距离小于或等于混凝土底板的厚度。
10.进一步的方案是，地坪混凝土层的顶面高出凹槽的槽口，凸起部的凸起高度大于凸起部在水平方向上的厚度。
11.为了实现上述的第二目的，本实用新型提供的钢架，包括钢梁、多个立柱和上述的钢柱柱脚混凝土包裹结构，立柱设置在钢梁的端部，钢柱柱脚混凝土包裹结构的数量与立柱的数量相等，钢柱柱脚混凝土包裹结构设置在立柱的下部。
附图说明
12.图1是本实用新型钢柱柱脚混凝土包裹结构实施例的结构图。
13.图2是本实用新型钢架实施例的结构图。
14.以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
15.参见图1，本实施例提供的钢柱柱脚混凝土包裹结构的下部埋设在地基1内。具体地，地基1向下凹陷地开设有凹槽11，凹槽11的槽底向下凹陷地开设有容纳槽12，容纳槽12与凹槽11连通。
16.钢柱柱脚混凝土包裹结构包括钢柱2、钢底板3、抗剪件4、混凝土底板5、地坪混凝土层6和多个锚栓7。钢柱2的底部固连在钢底板3上，钢底板3设置在凹槽11内，抗剪件4固连在钢底板3的底部，且抗剪件4沿竖直方向延伸地设置在容纳槽12内。
17.抗剪件4的周壁与容纳槽12的槽壁之间间隔第一预设距离，抗剪件4的底壁与容纳槽12的槽底之间间隔第二预设距离，第一预设距离可相等，也可不相等。混凝土底板5设置在凹槽11内并位于钢底板3的下方，且混凝土底板5部分填充在抗剪件4及容纳槽12之间的缝隙中。具体地，混凝土底板5的中部向下凸出地设置有下凸部51，下凸部51位于容纳槽12内并与容纳槽12配合连接，下凸部51开设有安装槽，安装槽朝上设置槽口，抗剪件4位于安装槽内并与安装槽配合连接。
18.锚栓7设为“l”型，锚栓7包括竖杆和横杆，竖杆的上部与钢底板3固连，竖杆的下部穿过混凝土底板5伸入地基1深处，横杆垂直连接在竖杆的下部，多个锚栓7分别设置在抗剪件4的两侧，且两侧上的锚栓7的横杆朝向相反方向布置。
19.地坪混凝土层6浇筑在凹槽11内并位于钢柱2的四周，钢底板3及混凝土底板5均镶嵌在地坪混凝土层6内。地坪混凝土层6的顶面高出凹槽11的槽口并向两侧延伸，地坪混凝土的顶面向上设置有凸起部61，凸起部61围绕在钢柱2的四周，凸起部61的凸起高度大于凸起部61在水平方向上的厚度。
20.具体地，凹槽11的横截面设为倒梯形，混凝土底板5的宽度与凹槽11槽底的宽度匹配，钢底板3的宽度小于混凝土底板5的宽度，钢柱2的宽度小于钢底板3的宽度。
21.抗剪件4的底面到容纳槽12槽底之间的距离，即第二预设距离小于或等于混凝土底板5的厚度，本实施例优选为前者。
22.参见图2，本实施例提供的钢架包括五段钢梁8、六个立柱9和六个上述实施例的钢
柱柱脚混凝土包裹结构。五段钢梁8沿长房的长度方向或宽度方向排列布置，立柱9设置在钢梁8的端部，起支撑钢梁8的作用。钢柱柱脚混凝土包裹结构的数量与立柱9的数量相等，钢柱柱脚混凝土包裹结构设置在立柱9的下部。
23.具体地，从左往右，第一段钢梁8、第二段钢梁8、第三段钢梁8和第四段钢梁8均呈倾斜向上布置并基本垂于同一斜线上，第五段钢梁8与第四段钢梁8的最高点连接并逐渐向右向下倾斜。各个立柱9均沿竖直方向延伸布置，每个立柱9的高度不一，具有根据钢梁8高度要求设置。
24.综上可见，本实用新型通过在地基上向下凹陷地设置凹槽，钢底板、混凝土底板、锚栓和钢柱的下部均位于该凹槽内，然后在凹槽内浇筑地坪混凝土层，利用地坪混凝土层的包裹作用，牢固地固定柱脚，有利于提高钢柱柱脚与地基的连接强度和连接稳定性，有利于提高钢结构柱脚的抗震性能。本实施例中，锚栓从凹槽的槽底向地基的深处延伸，使其能更深入地基的深处，具有提高锚栓连接强度的作用。
25.最后需要强调的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种钢柱柱脚混凝土包裹结构，其特征在于：所述钢柱柱脚混凝土包裹结构的下部埋设在地基内，所述地基向下凹陷地开设有凹槽，所述凹槽的槽底向下凹陷地开设有容纳槽，所述容纳槽与所述凹槽连通；所述钢柱柱脚混凝土包裹结构包括钢柱、钢底板、抗剪件、混凝土底板、地坪混凝土层和多个锚栓，所述钢底板设置在所述凹槽内，所述抗剪件固连在所述钢底板的底部，所述抗剪件沿竖直方向延伸地设置在所述容纳槽内，所述混凝土底板设置在所述凹槽内并位于所述钢底板的下方，且所述混凝土底板部分填充在所述抗剪件及所述容纳槽之间的缝隙中，所述锚栓的上部与所述钢底板固连，所述锚栓的下部穿过所述混凝土底板伸入所述地基内，多个所述锚栓分别设置在所述抗剪件的两侧，所述地坪混凝土层浇筑在所述凹槽内并位于所述钢柱的四周，所述地坪混凝土层的顶面高出所述凹槽，所述地坪混凝土层的顶面向上设置有凸起部，所述凸起部围绕在所述钢柱的四周。2.根据权利要求1所述的钢柱柱脚混凝土包裹结构，其特征在于：所述凹槽的横截面设为倒梯形，所述混凝土底板的宽度与所述凹槽槽底的宽度匹配，所述钢底板的宽度小于所述混凝土底板的宽度，所述钢柱的宽度小于所述钢底板的宽度。3.根据权利要求1所述的钢柱柱脚混凝土包裹结构，其特征在于：所述抗剪件底面到所述容纳槽槽底之间的距离小于或等于所述混凝土底板的厚度。4.根据权利要求1所述的钢柱柱脚混凝土包裹结构，其特征在于：所述地坪混凝土层的顶面高出所述凹槽的槽口，所述凸起部的凸起高度大于所述凸起部在水平方向上的厚度。5.钢架，其特征在于：包括钢梁、多个立柱和上述权利要求1至4任一项所述的钢柱柱脚混凝土包裹结构，所述立柱设置在所述钢梁的端部，所述钢柱柱脚混凝土包裹结构的数量与所述立柱的数量相等，所述钢柱柱脚混凝土包裹结构设置在所述立柱的下部。

技术总结
本实用新型提供一种钢柱柱脚混凝土包裹结构和钢架，钢柱柱脚混凝土包裹结构的下部埋设在地基内，地基向下凹陷地开设有凹槽和容纳槽；钢柱柱脚混凝土包裹结构包括钢柱、钢底板、抗剪件、混凝土底板、地坪混凝土层和多个锚栓，钢底板设置在凹槽内，抗剪件固连在钢底板的底面，抗剪件设置在容纳槽内，混凝土底板设置在凹槽内并位于钢底板的下方，且混凝土底板部分填充在抗剪件及容纳槽之间，锚栓的上部与钢底板固连，锚栓的下部穿过混凝土底板伸入地基内，地坪混凝土层浇筑在凹槽内并位于钢柱的四周，地坪混凝土层的顶面高出凹槽，地坪混凝土层的顶面向上设置有凸起部，凸起部围绕在钢柱的四周。本实用新型具有结构强度高、抗震性能好的优点。好的优点。好的优点。


技术研发人员：方志斌 李建涛 王振兴 王一飞 吴泽龙 王威
受保护的技术使用者：中电建路桥集团有限公司
技术研发日：2021.09.16
技术公布日：2022/3/11