一种钢管混凝土柱脚节点的制作方法

1.本实用新型涉及土木工程结构领域，具体涉及一种钢管混凝土柱脚节点。


背景技术：

2.钢管混凝土柱由于将钢管和混凝土两种材料的优点兼收，同时相互取长补短，提高了钢管的抗压稳定性和混凝土的抗压延性，所以其在结构工程领域的应用日渐广泛。钢管混凝土柱脚节点构造目前常用的有“端承式”和“插入式”两种。端承式钢管混凝土柱脚在地震区因为不能考虑由重力产生的摩擦力来抵抗水平剪力，所以必须在柱脚底板下设置抗剪键，这样就必须在基础底板或承台上预留抗剪键槽，提高了基础施工的难度。而插入式钢管混凝土柱脚不论是埋入基础底板还是在基础中设置杯口，都会加大基础厚度，影响基础配筋形式，提高基础成本，并且使基础的施工更为复杂化。所以需要一种钢管混凝土柱脚节点，使其既满足节点受力，又构造简单便利施工，同时能节约成本。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种钢管混凝土柱脚节点，达到既满足节点受力，又构造简单便利施工，同时能节约成本的要求。
4.本实用新型的技术方案为：钢管混凝土柱位于基础上方，钢管混凝土柱的柱脚底板中心开孔，使柱脚底板为环形，钢筋笼竖向套在钢管混凝土柱的根部区域内，钢筋笼包括竖向主筋和箍筋；竖向主筋向下穿过开孔插入基础内。
5.基于上述技术特征：柱脚底板的外径大于钢管混凝土柱的外径，在钢管混凝土柱的柱身外侧的柱脚底板上设置柱脚加劲肋板和锚栓，锚栓连接柱脚底板与基础。
6.基于上述技术特征：在钢管混凝土柱的柱身内侧设置连接板，连接板的一侧与钢管混凝土柱的内壁焊接，底侧与柱脚底板焊接，连接板的板面与钢筋笼的竖向主筋焊接。
7.基于上述技术特征：钢筋笼在钢管混凝土柱内的高度为竖向主筋直径的1.5倍至2倍。
8.基于上述技术特征：基础包括基础底板或承台。
9.上述技术方案中：柱脚底板的圆孔大小可根据受力需要和构造要求确定；在钢管混凝土柱根部基础底板或承台面以上一定高度范围内的钢管内混凝土中配置钢筋笼，钢筋笼的构造与一般柱内的钢筋笼构造相同，由纵向主筋和箍筋构成，钢筋笼竖向主筋向下插入基础底板或承台满足锚固深度要求，钢筋笼几何尺寸和竖向主筋和箍筋可根据受力需要和构造要求确定；钢管混凝土柱圆管外部的柱脚底板上可根据需要设置锚栓和柱脚加劲肋板。本实用新型中，钢管混凝土柱无需埋入基础底板或承台；不用额外增加基础底板或承台厚度；不影响基础的配筋。
10.本实用新型通过向下延伸纵向主筋的钢筋笼把钢管混凝土柱与基础结为一整体。其工作原理为：钢管混凝土柱柱底轴压力可由钢管和钢管内混凝土共同承担；钢管混凝土柱柱底水平剪力由钢管混凝土柱环形柱脚底板中央的柱形钢筋混凝土部分承担；钢管混凝
土柱柱底如存在轴向拉力，可由环形柱脚底板上设置的锚栓承担。对于大部分高层建筑来说，由于可将嵌固端设置于地下室顶板，故延伸至地下的柱大部分为小偏压受力且柱脚弯矩和水平剪力一般极小。当拉力较大时，除了加大环形柱脚底板外圈的锚栓外，还可在柱脚环形底板内圈设置连接板，将钢管混凝土柱内设置的钢筋笼竖向主筋与连接板焊接，起到加强抗拉的作用。
11.本实用新型的有益效果为：旨在提供一种既满足节点受力，又构造简单便利施工，同时能节约成本的钢管混凝土柱脚节点。该柱脚节点无需在基础施工时预留剪力键槽，不用在承台留设杯口，也不用在基础底板上预留需埋入钢管柱的深坑，使施工便利快捷，同时也节约了成本。
附图说明
12.图1为本实用新型的立面示意图一。
13.图2为图1的a
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a俯视剖面图。
14.图3为本实用新型柱脚预留锚栓和竖向主筋示意图。
15.图4为本实用新型环形柱脚底板的细部详图。
16.图5为本实用新型柱脚底板处的锚栓细部详图。
17.图6为本实用新型的立面示意图二，对应拉力较大的柱脚示意图。
18.图7为本实用新型中采用连接板的柱脚细部详图。
19.图8为图6的b
‑
b俯视剖面图。
20.图中标号示意为：钢管混凝土柱1；基础2；竖向主筋3；箍筋4；高强灌浆料5；锚栓6；柱脚加劲肋板7；柱脚底板8；连接板9；单面焊10。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
25.如图1至图5所示，钢管混凝土柱1位于基础2上方，钢管混凝土柱1的柱脚底板8中心开孔，使所述柱脚底板为环形，钢筋笼竖向套在所述钢管混凝土柱1的根部区域内，钢筋
笼包括竖向主筋3和箍筋4；竖向主筋3向下穿过开孔插入所述基础2内。图中所示的钢管混凝土柱1的截面为圆形、柱脚底板8为圆环形仅为一种示意，本实用新型也可适用于方形钢管混凝土柱或其它外轮廓的柱脚底板。钢筋笼几何尺寸和竖向主筋3和箍筋4可根据受力需要和构造要求确定。钢筋笼的高度，即钢筋笼套入钢管混凝土柱1的柱脚范围可根据受力计算和构造要求确定。实际工程中，钢筋笼在钢管混凝土柱1内的高度优选为竖向主筋3直径的1.5倍至2倍。钢筋笼的竖向主筋3向下插入基础满足锚固深度要求。
26.柱脚底板8的外径大于钢管混凝土柱1的外径，在钢管混凝土柱1的柱身外侧的柱脚底板8上设置柱脚加劲肋板7和锚栓6，锚栓6连接柱脚底板8与基础2。图2中所示的加劲肋板7和锚栓6的360度均匀分布仅为一种示意。
27.本实用新型中的基础包括基础底板或承台，施工时按常规做法预留柱脚底板外圈的锚栓6，并在钢管混凝土柱的中心区域预留钢筋笼的竖向主筋3；待基础混凝土达到强度后钢管柱就位，调校安装锚栓6就位，在柱脚底板8底部压注高强灌浆料5；如柱底无拉力或拉力很小时后续即可在钢管内灌注混凝土，形成钢管混凝土柱。柱脚底板8与基础面之间采用高强灌浆料5为常规做法。
28.如图6至图8所示，如柱底拉力较大时可在柱脚底板8内圈设置焊接连接板9，连接板9的一侧与钢管混凝土柱1的内壁焊接，底侧与柱脚底板8焊接，连接板9的板面与钢筋笼的竖向主筋3的单面焊10的长度可大于10倍竖向主筋3的直径。
29.施工过程中，将钢管柱内的钢筋笼的竖向主筋3与连接板9焊接，然后在钢管内灌注混凝土形成钢管混凝土柱1即可。
30.钢筋笼规格，钢管外的柱脚加劲肋板7尺寸，钢管内的连接板9尺寸等均可根据柱脚内力计算结果和构造需要确定。
31.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。