专利名称：一种h型钢柱埋入式柱脚连接结构的制作方法
技术领域：
一种H型钢柱埋入式柱脚连接结构技术领域[0001]本实用新型涉及一种H型钢柱埋入式柱脚连接结构。属于建筑领域，适用于H型钢柱与钢筋混凝土基础的连接。
背景技术：
[0002]钢结构以钢材制作为主，分为轻钢和重钢，是主要的建筑结构之一。因为其强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强、材质均匀、各向同性好、韧性好、工业化程度高等优点，及良好的抗震和受力性能，在高层建筑及厂房等工程中得到日益广泛的应用。[0003]钢结构整体包括上部建筑主体与下部柱脚结构，柱脚结构虽然占整体建筑结构的比例较小，但柱脚是刚结构中上部结构与混凝土基础连接的重要节点，是整个钢结构体系的最终传力构件，是决定其承载力的主要因素，在结构中起着重要的作用，因此柱脚结构的设计关乎上部整体结构的安全，是钢结构设计中的关键。[0004]柱脚型式取决于柱的截面形式以及柱与基础的连接方式。柱与基础的连接方式分为刚接和铰接两种形式。柱脚铰接时柱脚只能传递竖向反力，而地震及水平荷载作用下，柱脚往往受到很大弯矩和剪力，同时现代的高层钢结构建筑由于柱底受力较大，类似工况下刚接柱脚应用较为广泛，刚接柱脚与混凝土基础的连接方式可分为外露式、外包式和埋入式。埋入式柱脚的整体性好、承载力大，埋入式柱脚通过柱身与混凝土接触传力。一般情况下，当柱底受到剪力时，桩身与混凝土基础的接触段可以提供足够的抗剪力，但在某些情况下，抗剪力不足，当上部轴力传递到底板时，常常会造成底板底下混凝土的局部破坏。 同时H型钢柱施工中常常出现吊装困难、安装位置易偏位、垂直度不够等问题，影响H性钢柱的受力及承载性能。[0006]综上所述，H型钢柱具有良好的受力及承载性能，在工程实践中得到日益广泛的应用，我国钢结构的研究大多集中在对上部结构、结构构件和整体性能的研究上，而对于与基础相连的钢柱脚受力性能及连接结构形式的研究相对较少。目前亟需发明一种可有效控制H型钢柱的偏位、安装方便、柱脚与基础连接性能好、可克服柱脚混凝土基础局压破坏的 H型钢柱埋入式柱脚连接结构。发明内容[0007]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，发明一种施工吊装方便、施工速度快、位置准确、垂直度高、与基础连接性能好、可与基础协同受力及避免局压破坏的H型钢柱埋入式柱脚连接结构。[0008]为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案[0009]一种H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于H型钢柱柱底埋入钢筋混凝土基础部分两翼板外侧垂直于侧壁均匀焊接栓钉，柱脚设置柱脚底板，柱脚底板下设置扩大垫板，扩大垫板上设置定位肋板，H型抗剪键对称设置在H型钢柱两翼板外侧，在柱脚底板范围内布置地脚螺栓。[0010]前述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于柱脚底板、扩大垫板、定位肋板材质为钢板。[0011]前述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于柱脚底板上预留地脚螺栓、定位肋板及H型抗剪键的贯穿槽孔，扩大垫板上预留地脚螺栓及H型抗剪键的贯穿槽孔。[0012]前述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于栓钉在两翼板外侧的分布是水平方向并列布置两组或两组以上，每组栓钉数量是两个以上，竖向分布的栓钉不相邻。[0013]前述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于定位肋板底部与扩大垫板顶部焊接，且布置在柱脚底板范围内，垂直于H型钢柱的腹板，在腹板两侧对称设置2块及以上， 顶部高出柱脚底板300mnT500mm，定位肋板与H型钢柱腹板相接部位焊接牢固。[0014]前述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于H型抗剪键与H型钢柱平行且中心线重合，贯穿柱脚底板和扩大垫板，下部埋入钢筋混凝土基础内，上部与H型钢柱两翼板外侧焊接。前述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于地脚螺栓布置在柱脚底板范围内H型钢柱腹板中心线上，布置2个及以上，其下部埋在钢筋混凝土基础内，其上部贯穿扩大垫板、柱脚底板采用螺帽紧固。[0016]本实用新型具有以下的特点和有益效果[0017](I)栓钉、H型抗剪键、地脚螺栓的设置，提高了 H型钢柱、后浇混凝土及钢筋混凝土基础之间的相互连接性能，可提高H型钢柱与钢筋混凝土基础的整体性，实现协同受力。[0018](2)定位肋板的设置，方便了 H型钢柱的吊装，可避免H型钢柱吊装施工中的偏位， 同时协同地脚螺栓加强了后浇部分混凝土与钢筋混凝土基础的连接性能及整体性。[0019](3)扩大垫板的设置便于本实用新型涉及结构构件布置的同时，可有效克服H型钢柱柱脚钢筋混凝土基础的局部受压破坏，提高了 H型钢柱的稳定性。
[0020]图I是本实用新型H型钢柱埋入式柱脚连接结构断面示意图；[0021]图2图I中A-A剖面图；[0022]图3图I中B-B剖面图。[0023]图中I-H型钢柱，2-栓钉，3-H型抗剪键，4_柱脚底板，5_扩大垫板，6_地脚螺栓， 7-定位肋板，8-钢筋混凝土基础，9-钢筋混凝土二次浇筑线，10-后浇混凝土。具体实施例[0024]钢筋混凝土基础、H型钢柱、后浇混凝土、焊接、预留槽孔等设计参数及施工要求， 本实施方式中不再累述，重点阐述本实用新型涉及结构的实施方式。[0025]图I是本实用新型H型钢柱埋入式柱脚连接结构断面示意图，图2是图I中A-A 剖面图，图3是图I中B-B剖面图，参照图1、2、3所示，[0026]一种H型钢柱埋入式柱脚连接结构，H型钢柱I柱底埋入钢筋混凝土基础8部分两翼板外侧垂直于侧壁均匀焊接栓钉2，柱脚设置柱脚底板4，柱脚底板4下设置扩大垫板 5，扩大垫板5上设置定位肋板7，H型抗剪键3对称设置在H型钢柱I两翼板外侧，在柱脚底板4范围内布置地脚螺栓6。[0027]H型钢柱I采用热轧中翼缘H型钢，高度为482mm、宽度为300臟、翼板厚度为15mm、 腹板厚度为11、圆角半径为28mm。[0028]H型抗剪键3采用热轧宽翼缘H型钢，其高度为100mm、宽度为100mm、翼厚度为 8mm、腹板厚度为6、圆角半径为10mm、长度为200mm。[0029]柱脚底板4、扩大垫板5、定位肋板7材质为钢板，采用Q235钢材，厚度为10mm。 柱脚底板4尺寸为530mmX 330mm,扩大垫板5尺寸为640mmX400mm,定位肋板7尺寸为 158mmX 310mmo[0030]地脚螺栓6采用长度为195mm的M20膨胀式地脚螺栓。[0031]柱脚底板4上预留地脚螺栓6、定位肋板7及H型抗剪键3的贯穿槽孔，扩大垫板 5上预留地脚螺栓6及H型抗剪键3的贯穿槽孔。[0032]栓钉2在两翼板外侧的水平方向布置两组，每组四个，竖向间隔100mm，栓钉采用剪力钉，头部直径32mm,杆径16mm,长120mm。[0033]定位肋板7底部与扩大垫板5顶部焊接，布置在柱脚底板4范围内，垂直于H型钢柱I腹板方向，在腹板两侧对称设置2块，顶部高出柱脚底板300_，定位肋板7与H型钢柱 I腹板相接部位焊接牢固。[0034]H型抗剪键3与H型钢柱I平行，且中心线重合，贯穿柱脚底板4和扩大垫板5，下部埋入钢筋混凝土基础I内，上部与H型钢柱I两翼板外侧焊接。[0035]地脚螺栓6布置在柱脚底板4范围内、H型钢柱I腹板的中心线上，布置2个，其下部埋在钢筋混凝土基础8内，其上部贯穿扩大垫板5、柱脚底板4采用螺帽紧固。[0036]钢筋混凝土二次浇筑线9以上后浇混凝土 10与钢筋混凝土基础8均采用C25混凝土。[0037]本实用新型H型钢柱埋入式柱脚连接结构的施工步骤如下(I)定位肋板7按设计尺寸及位置，焊接于扩大垫板5顶部；[0039](2)在钢筋混凝土基础8浇筑中，将地脚螺栓6、H型抗剪键3、扩大垫板5按设计位置预埋于钢筋混凝土基础8中；[0040](3) H型钢柱I底部根据设计要求焊接栓钉2及柱脚底板4，待钢筋混凝土基础8 达到设计H型钢柱I安装强度后，进行H型钢柱I吊装；[0041](4)吊装施工中，柱脚底板4贯穿定位肋板7和地脚螺栓6，调整垂直度后，地脚螺栓6顶部采用螺帽紧固，定位肋板7与H型钢柱I腹板相接部位焊接牢固；[0042](5)将H型抗剪键3的两翼板与H型钢柱I两翼板外侧相贴的部分相互焊接；[0043](6 )进行后浇混凝土 10的施工。
权利要求1.一种H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于H型钢柱柱底埋入钢筋混凝土基础部分两翼板外侧垂直于侧壁均匀焊接栓钉，柱脚设置柱脚底板，柱脚底板下设置扩大垫板， 扩大垫板上设置定位肋板，H型抗剪键对称设置在H型钢柱两翼板外侧，在柱脚底板范围内布置地脚螺栓。
2.根据权利要求I所述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于柱脚底板、扩大垫板、定位肋板材质为钢板。
3.根据权利要求I所述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于柱脚底板上预留地脚螺栓、定位肋板及H型抗剪键的贯穿槽孔，扩大垫板上预留地脚螺栓及H型抗剪键的贯穿槽孔。
4.根据权利要求I所述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于栓钉在两翼板外侧的分布是水平方向并列布置两组或两组以上，每组栓钉的数量是两个以上，竖向分布的栓钉不相邻。
5.根据权利要求I所述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于定位肋板底部与扩大垫板顶部焊接，且布置在柱脚底板范围内，垂直于H型钢柱的腹板，在腹板两侧对称设置2块及以上，顶部高出柱脚底板300mnT500mm，定位肋板与H型钢柱腹板相接部位焊接牢固。
6.根据权利要求I所述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于H型抗剪键与H 型钢柱平行且中心线重合，贯穿柱脚底板和扩大垫板，下部埋入钢筋混凝土基础内，上部与 H型钢柱两翼板外侧焊接。
7.根据权利要求I所述的H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于地脚螺栓布置在柱脚底板范围内H型钢柱腹板中心线上，布置2个及以上，其下部埋在钢筋混凝土基础内， 其上部贯穿扩大垫板、柱脚底板采用螺帽紧固。
专利摘要一种H型钢柱埋入式柱脚连接结构，其特征在于H型钢柱柱底埋入钢筋混凝土基础部分的两翼板外侧焊接栓钉，柱脚设置柱脚底板，柱脚底板下设置扩大垫板，扩大垫板上设置定位肋板，定位肋板顶部高出柱脚底板300mm~800mm；H型抗剪键对称设置在H型钢柱两翼板外侧，贯穿柱脚底板和扩大垫板，下部埋入钢筋混凝土基础内，上部与H型钢柱两翼板外侧焊接；在柱脚底板范围内布置地脚螺栓，其下部埋在钢筋混凝土基础内，其上部贯穿扩大垫板、柱脚底板采用螺帽紧固。本实用新型涉及结构可有效避免H型钢柱吊装施工中偏位、避免柱脚混凝土的局部受压破坏、柱脚与基础连接强度高，具有较好的技术经济效益。
文档编号E04C3/32GK202787660SQ20122040816
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者王 琦, 王伟, 张月光, 陈天雄, 宣宁, 朱丁立, 戚铁军, 宣东, 章彩华 申请人:浙江凯邦建设有限公司, 浙江宏达建设集团有限公司, 浙江万润建设有限公司