一种用于大跨钢结构刚性柱脚的基础连接结构和连接基础的制作方法

本实用新型涉及建筑工程技术领域，具体的是一种用于大跨钢结构刚性柱脚的基础连接结构，还是一种用于大跨钢结构刚性柱脚的连接基础。

背景技术：

在对环境保护越来越严格的形势下，采用大跨拱形钢屋面封闭的煤或矿石堆场非常普遍。目前，这种大跨拱形钢网架结构柱脚与基础的连接方式通常采用铰接方式。这种基础受力比采用刚接连接小，但是钢结构用钢量比刚接连接大约20％。若采用刚性连接，基础除了承受较大的水平力外还大幅增加了弯矩，这对基础与钢柱脚的连接设计是个巨大挑战。

技术实现要素：

为了更好的将钢网架柱脚的内力传递给基础。本实用新型提供了一种用于大跨钢结构刚性柱脚的基础连接结构和连接基础，该用于大跨钢结构刚性柱脚的基础连接结构和连接基础能够安全有效、材料节省地将钢网架柱脚内力传递给基础，为大跨钢结构刚性柱脚的推广应用创造条件。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术实用新型是：一种用于大跨钢结构刚性柱脚的基础连接结构，包括上下设置的半球形钢柱脚和混凝土基础短柱，混凝土基础短柱的上部内设有巨型埋件，该巨型埋件含有预埋钢板和埋件锚筋，所述埋件锚筋含有多根直立的钢筋锚筋和角钢锚筋，钢筋锚筋的顶端和角钢锚筋的顶端均与预埋钢板焊接，半球形钢柱脚的底端与预埋钢板焊接。

预埋钢板位于混凝土基础短柱的顶端，预埋钢板呈水平状态，预埋钢板的厚度40mm～60mm。

钢筋锚筋的顶端与预埋钢板通过穿孔塞焊连接固定，钢筋锚筋的顶端与预埋钢板的上表面平齐。

角钢锚筋的顶端与预埋钢板的下表面通过坡口等强焊缝连接，角钢锚筋的长度小于钢筋锚筋的长度。

多根直立的钢筋锚筋形成多个圆形的钢筋环列，每个钢筋环列中的钢筋锚筋沿钢筋环列的圆周方向均匀间隔排列，多个钢筋环列的圆心位置相同。

多根直立的钢筋锚筋形成三个圆形的钢筋环列，按照从内向外的顺序，三个圆形的钢筋环列分别为第一钢筋环列、第二钢筋环列和第三钢筋环列。

预埋钢板呈正方形结构，该第三钢筋环列与预埋钢板的边缘之间设有角钢锚筋，角钢锚筋的位置与预埋钢板的四个角相对应。

半球形钢柱脚的底端位于该第二钢筋环列和第三钢筋环列之间，该第一钢筋环列的圆心位于半球形钢柱脚的中心线上。

第一钢筋环列与第二钢筋环列之间设有六根角钢锚筋，该六根角钢锚筋沿第一钢筋环列的周向均匀分布，第一钢筋环列的中心设有一根角钢锚筋。

一种用于大跨钢结构刚性柱脚的连接基础，含有混凝土基础底板和多根上述的用于大跨钢结构刚性柱脚的基础连接结构，混凝土基础短柱的下端与混凝土基础底板的上表面连接，混凝土基础短柱与混凝土基础底板为一体式结构。

本实用新型的有益效果是：

1、该连接基础上采用3个～4个基础连接结构可以有效分解了大跨钢网架结构刚性柱脚的巨大内力。

2、巨型埋件的连接方式与传统采用的外包式柱脚做法相比，不但可以有效地减少了基础底板厚度，节省了砼量达30％；而且连接构造简洁，便于施工操作，受力分布均匀。

3、解决了大跨钢网架结构刚性柱脚内力巨大，与基础连接困难的难题，将对大跨钢网架结构的应用起到积极的推动作用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型所述用于大跨钢结构刚性柱脚的基础连接结构的立体示意图。

图2是本实用新型所述用于大跨钢结构刚性柱脚的基础连接结构的俯视图。

图3是图2中沿A-A方向的剖视图。

图4是混凝土基础底板和混凝土基础短柱的俯视图。

图5是图4中沿B-B方向的剖视图。

图6是巨型埋件的俯视图。

图7是图6中沿C-C方向的剖视图。

图8是钢筋锚筋与钢板通过穿孔塞焊连接的示意图。

图9是角钢锚筋与钢板通过坡口等强焊缝连接的示意图。

1、半球形钢柱脚；2、混凝土基础短柱；3、预埋钢板；4、钢筋锚筋；5、角钢锚筋；6、钢筋环列；7、第一钢筋环列；8、第二钢筋环列；9、第三钢筋环列；10、混凝土基础底板；11、钢结构杆件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种用于大跨钢结构刚性柱脚的基础连接结构，包括上下设置的半球形钢柱脚1和混凝土基础短柱2，混凝土基础短柱2的上部内设有巨型埋件，该巨型埋件含有上下设置的预埋钢板3和埋件锚筋，所述埋件锚筋含有多根直立的钢筋锚筋4和角钢锚筋5，钢筋锚筋4的顶端和角钢锚筋5的顶端均与预埋钢板3焊接，半球形钢柱脚1的底端与预埋钢板3焊接，如图1至图5所示。

在本实施例中，预埋钢板3位于混凝土基础短柱2的顶端内，预埋钢板3呈水平状态，预埋钢板3的厚度在40mm～60mm，预埋钢板3呈正方形结构，该正方形的四个角还设有倒角结构，如图6和图7所示。

在本实施例中，钢筋锚筋4的顶端与预埋钢板3通过穿孔塞焊连接固定，钢筋锚筋4的顶端与预埋钢板3的上表面平齐。穿孔塞焊的具体方法如图8所示，在预埋钢板3上开一个比钢筋锚筋4直径稍大的孔，然后将钢筋锚筋4的顶端穿过预埋钢板3稍露头后焊接，焊完后将突出预埋钢板3表面部位磨平，使钢筋锚筋4的顶端与预埋钢板3的上表面平齐(即位于同一平面内)。

当预埋钢板3较厚，钢筋锚筋4较粗时，这种整根钢筋穿透钢板的焊接方式在承受拉剪力时比常见的钢筋不穿钢板的T型对接焊接更安全可靠，适用于承受较大的拉剪力，主要承受拉力。如图6所示，钢筋锚筋4可以对称布置在钢柱脚圆周焊缝两侧的圆周圈上，有效地消除了传统锚筋矩形布置带来的附加弯矩。

在本实施例中，角钢锚筋5的顶端与预埋钢板3的下表面通过坡口等强焊缝连接，角钢锚筋5的长度小于钢筋锚筋4的长度。

角钢锚筋5的顶端焊缝采用坡口等强焊缝连接预埋钢板3，如图9所示，此种焊缝在焊缝处的强度不低于钢板自身强度，在承受拉剪力时比常见的角焊缝焊接更安全可靠，适用于承受较大的拉剪力，主要承受剪力。

在本实施例中，钢筋锚筋4和角钢锚筋5均为直立状态，多根直立的钢筋锚筋4排列形成多个圆形的钢筋环列6，在每个钢筋环列6中，钢筋锚筋4沿钢筋环列6的圆周方向均匀间隔排列，多个钢筋环列6的圆心位置相同，如图6所示。

具体的，多根直立的钢筋锚筋4形成三个圆形的钢筋环列6，按照从内向外的顺序，三个钢筋环列6分别为第一钢筋环列7、第二钢筋环列8和第三钢筋环列9。该第三钢筋环列9与预埋钢板3的边缘之间设有四根角钢锚筋5，四根角钢锚筋5的位置与预埋钢板3的四个角一一对应。

半球形钢柱脚1的底端位于该第二钢筋环列8和第三钢筋环列9之间，如图6中的两条圆形虚线表示半球形钢柱脚1的底端与预埋钢板3的焊接部位。该第一钢筋环列7的圆心位于半球形钢柱脚1的中心线上。第一钢筋环列7与第二钢筋环列8之间设有六根角钢锚筋5，该六根角钢锚筋5沿第一钢筋环列7的周向均匀分布，第一钢筋环列7的中心设有一根角钢锚筋5，如图6所示。

下面介绍一种用于大跨钢结构刚性柱脚的连接基础，该用于大跨钢结构刚性柱脚的连接基础含有混凝土基础底板10和多根上述的用于大跨钢结构刚性柱脚的基础连接结构，混凝土基础短柱2的下端与混凝土基础底板10的上表面连接，混凝土基础短柱2与混凝土基础底板10为一体式结构，如图1至图5所示。

具体的，钢结构网架与基础连接处根据受力大小可以拆分为3个～4个半球形钢柱脚1，从而将巨大的弯矩转化为几个柱脚的拉压作用力。为了使基础短柱受力简洁，同时也节省基础混凝土量，传递钢柱脚受力的基础短柱也相应拆分为对应的3个～4个混凝土基础短柱2，半球形钢柱脚1与钢结构杆件11连接。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术实用新型之间、技术实用新型与技术实用新型之间均可以自由组合使用。