一种矩形钢管混凝土柱脚的制作方法

1.本技术涉及钢管混凝土柱柱脚技术领域，尤其涉及一种矩形钢管混凝土柱脚。


背景技术：

2.随着社会生活的不断发展，我国的建筑事业得到了迅速的发展，高层及超高层建筑在全国范围内不断增加，由于钢管混凝土结构能够有效地减小混凝土柱截面尺寸，所以钢管混凝土结构在施工过程中广泛应用。
3.目前，在钢管混凝土结构柱脚设计中，当剪力超过柱脚与混凝土基础间摩擦力时，需要设置抗剪键，抗剪键通常用较厚的槽钢或工字钢垂直焊接在柱脚底面的水平钢板上，并埋在混凝土基础内预留的抗剪槽中，一般用微膨胀混凝土二次浇灌。抗剪键的设置可以抵消一部分的剪力，但是当水平剪力较大时，抗剪键很难满足强度要求。同时，抗剪键的设置会影响混凝土基础内钢筋的正常通过，导致抗剪槽处应力集中较为严重，从而导致抗剪传力不可靠。另外，抗剪键在施工时比较麻烦，不仅增加了施工人员的工作量，也导致施工周期较长。


技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种矩形钢管混凝土柱脚，解决了现有技术中抗剪键抗剪传力不可靠以及抗剪键施工麻烦的问题。
5.本实用新型实施例提供了一种矩形钢管混凝土柱脚，该矩形钢管混凝土柱脚包括抗剪芯柱、柱脚底板和钢管混凝土柱；所述柱脚底板设置在混凝土基础的顶部，且与所述混凝土基础固定连接；所述柱脚底板上设置有通孔，所述通孔的轴线垂直于所述混凝土基础的顶面；所述抗剪芯柱的一端穿过所述通孔后垂直插设在所述混凝土基础内；所述钢管混凝土柱设置在所述柱脚底板的背离所述混凝土基础的一侧，且与所述柱脚底板固定连接。
6.在一种可能的实现方式中，所述抗剪芯柱的外壁与所述通孔的内壁之间设置有间隙。
7.在一种可能的实现方式中，所述间隙大于等于50mm。
8.在一种可能的实现方式中，该矩形钢管混凝土柱脚还包括至少两个锚栓支架和多个锚栓；至少两个所述锚栓支架沿所述混凝土基础的高度方向等间距固定在所述混凝土基础内；所述锚栓支架上等间距设置有多个用于安装所述锚栓的安装孔；多个所述锚栓的一端分别穿过每个所述锚栓支架上对应的所述安装孔后固定在所述混凝土基础内，多个所述锚栓的另一端均与所述柱脚底板连接。
9.在一种可能的实现方式中，该矩形钢管混凝土柱脚还包括多个加劲板；多个所述加劲板沿所述钢管混凝土柱的周向间隔设置在所述柱脚底板的背离所述混凝土基础的一侧；所述加劲板为五边形，所述五边形的第一边所在端面与所述钢管混凝土柱的外壁或内壁连接，与所述第一边相邻的第二边所在端面与所述混凝土基础的顶面连接。
10.在一种可能的实现方式中，所述抗剪芯柱垂直轴线的截面形状为圆形或者方形。
11.在一种可能的实现方式中，所述抗剪芯柱的外壁尺寸为所述钢管混凝土柱的外壁尺寸的1/2。
12.本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
13.本实用新型实施例提供了一种矩形钢管混凝土柱脚，该矩形钢管混凝土柱脚包括抗剪芯柱、柱脚底板和钢管混凝土柱。柱脚底板设置在混凝土基础的顶部，且与混凝土基础固定连接。柱脚底板上设置有通孔，通孔的轴线垂直于混凝土基础的顶面。抗剪芯柱的一端穿过通孔后垂直插设在混凝土基础内。钢管混凝土柱设置在柱脚底板的背离混凝土基础的一侧，且与柱脚底板固定连接。在实际施工过程中，抗剪芯柱的钢筋与混凝土基础的钢筋同时绑扎，使得抗剪芯柱的抗剪传力比较可靠。同时，抗剪芯柱的抗剪能力较好，能够抵抗较大的水平剪力，且不易被破坏。另外，抗剪芯柱的施工较为简便，降低了施工人员的工作量，缩短了施工周期。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本技术实施例提供的矩形钢管混凝土柱脚的结构示意图一；
16.图2为本技术实施例提供的矩形钢管混凝土柱脚的结构示意图二；
17.图3为本技术实施例提供的矩形钢管混凝土柱脚的结构示意图三；
18.图4为本技术实施例提供的矩形钢管混凝土柱脚的结构示意图四；
19.图5为本技术实施例提供的抗剪芯柱的结构示意图一；
20.图6为本技术实施例提供的抗剪芯柱的结构示意图二；
21.图7为本技术实施例提供的锚栓支架的结构示意图。
22.图标：1-抗剪芯柱；11-抗剪芯柱上段；12-抗剪芯柱下段；2-柱脚底板；21-通孔；3-加劲板；4-钢管混凝土柱；5-混凝土基础；6-锚栓支架；61-安装孔；7-锚栓；8-细石混凝土。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实施例和简化描述，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。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，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实施例中的具体含义。
25.如图1～7所示，本实用新型实施例提供了一种矩形钢管混凝土柱脚，该矩形钢管混凝土柱脚包括抗剪芯柱1、柱脚底板2和钢管混凝土柱4。
26.继续参照图1所示，柱脚底板2设置在混凝土基础5的顶部，且与混凝土基础5固定连接。柱脚底板2上设置有通孔21，通孔21的轴线垂直于混凝土基础5的顶面。抗剪芯柱1的一端穿过通孔21后垂直插设在混凝土基础5内。钢管混凝土柱4设置在柱脚底板2的背离混凝土基础5的一侧，且与柱脚底板2固定连接。具体地，将抗剪芯柱上段11和抗剪芯柱下段12的钢筋与混凝土基础5的钢筋一起绑扎，然后将抗剪芯柱下段12与混凝土基础5一起浇筑，当浇筑的混凝土凝固后，将柱脚底板2和钢管混凝土柱4固定在混凝土基础5的顶部，之后再浇筑抗剪芯柱上段11的混凝土，整个施工过程简便，施工周期短，从而降低了施工人员的工作量。另外，抗剪芯柱1的钢筋与混凝土基础5的钢筋同时绑扎，使得抗剪芯柱1的抗剪传力比较可靠。
27.在实际应用中，当设置有抗剪芯柱1时，矩形钢管混凝土柱脚的剪力完全由抗剪芯柱1承受，交界面处的抗剪能力可通过下式计算：
[0028][0029]
具体地，v为叠合柱剪力设计值(kn)；as为芯柱内纵向钢筋面积(m2)；a
s1
为叠合柱内纵向钢筋面积(m2)；fy为芯柱内纵向钢筋抗拉强度设计值(mpa)；n为叠合柱轴向压力设计值(kn)。
[0030]
在实际应用中，矩形钢管混凝土柱脚还包括细石混凝土8。如图1所示，细石混凝土8设置在混凝土基础5的顶面，且位于混凝土基础5和柱脚底板2之间。由于柱脚底板2安装时需要保证其底面处于平行状态，所以在柱脚底板2安装时会在柱脚底板2与混凝土基础5之间预留空隙，以便对柱脚底板2进行调平，当柱脚底板2调平后将细石混凝土8灌入柱脚底板2与混凝土基础5之间的预留空隙内，以使柱脚底板2保持平行状态。
[0031]
本实用新型实施例提供了一种矩形钢管混凝土柱脚，该矩形钢管混凝土柱脚包括抗剪芯柱1、柱脚底板2和钢管混凝土柱4。柱脚底板2设置在混凝土基础5的顶部，且与混凝土基础5固定连接。柱脚底板2上设置有通孔21，通孔21的轴线垂直于混凝土基础5的顶面。抗剪芯柱1的一端穿过通孔21后垂直插设在混凝土基础5内。钢管混凝土柱4设置在柱脚底板2的背离混凝土基础5的一侧，且与柱脚底板2固定连接。在实际施工过程中，抗剪芯柱1的钢筋与混凝土基础5的钢筋同时绑扎，使得抗剪芯柱1的抗剪传力比较可靠。同时，抗剪芯柱1的抗剪能力较好，能够抵抗较大的水平剪力，且不易被破坏。另外，抗剪芯柱1的施工较为简便，降低了施工人员的工作量，缩短了施工周期。
[0032]
继续参照图3所示，抗剪芯柱1的外壁与通孔21的内壁之间设置有间隙。在实际应用中，首先浇筑抗剪芯柱1与混凝土基础5的混凝土，然后等待浇筑的混凝土凝结后吊装柱脚底板2，所以需要在抗剪芯柱1的外壁与通孔21的内壁之间设置间隙以便于柱脚底板2的安装。
[0033]
在实际应用中，间隙大于等于50mm。具体地，当抗剪芯柱1的外壁与通孔21的内壁之间的间隙为50mm时，不仅便于柱脚底板2的安装，也保证了抗剪芯柱1的抗剪性能。当抗剪芯柱1的外壁与通孔21的内壁之间的间隙大于50mm时，随着间隙的变大，柱脚底板2的安装会更加简便，但是间隙过大会影响抗剪芯柱1的抗剪性能，因而50mm为抗剪芯柱1的外壁与通孔21的内壁之间的间隙最佳值。
[0034]
继续参照图1所示，该矩形钢管混凝土柱脚还包括至少两个锚栓支架6和多个锚栓7。至少两个锚栓支架6沿混凝土基础5的高度方向等间距固定在混凝土基础5内。锚栓支架6上等间距设置有多个用于安装锚栓7的安装孔61。多个锚栓7的一端分别穿过每个锚栓支架6上对应的安装孔61后固定在混凝土基础5内，多个锚栓7的另一端均与柱脚底板2连接。在实际施工过程中，将多个锚栓7的一端和两个锚栓支架6预埋在混凝土基础5内，从而实现多个锚栓7和两个锚栓支架6的固定。将锚栓7的一端和锚栓支架6预埋在混凝土基础5内可以增加锚栓7的连接强度，从而使得柱脚底板2的固定更加牢固。如图7示出了锚栓支架6的结构示意图。
[0035]
继续参照图3所示，该矩形钢管混凝土柱脚还包括多个加劲板3。多个加劲板3沿钢管混凝土柱4的周向间隔设置在柱脚底板2的背离混凝土基础5的一侧。加劲板3为五边形，五边形的第一边所在端面与钢管混凝土柱4的外壁或内壁连接，与第一边相邻的第二边所在端面与混凝土基础5的顶面连接。在实际应用中，柱脚底板2的厚度一般设置的较薄，所以当柱脚底板2受到锚栓7的拉力时极有可能会损坏，因而在柱脚底板2上设置多个加劲板3，以提高柱脚底板2的强度，延长柱脚底板2的使用寿命。
[0036]
在实际应用中，抗剪芯柱1垂直轴线的截面形状为圆形或者方形。如图3和图5所示，抗剪芯柱1垂直轴线的截面形状为方形；如图4和图6所示，抗剪芯柱1垂直轴线的截面形状为圆形。具体地，抗剪芯柱1的形状在实际施工时根据适用的场景进行选择。
[0037]
具体地，抗剪芯柱1的外壁尺寸为钢管混凝土柱4的外壁尺寸的1/2。当抗剪芯柱1的外壁尺寸为钢管混凝土柱4的外壁尺寸的1/2时，抗剪芯柱1的抗剪性能较好，且强度较高，从而使得矩形钢管混凝土柱脚的整体强度较高。
[0038]
本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
[0039]
以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对本技术限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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技术技术方案的范围。