一種h型鋼柱柱腳連接結構的製作方法

2023-04-30 00:48:01 3

專利名稱：一種h型鋼柱柱腳連接結構的製作方法
技術領域：
一種H型鋼柱柱腳連接結構技術領域[0001]本實用新型涉及一種H型鋼柱柱腳連接結構，特別涉及一種外露式H型鋼柱柱腳與鋼筋混凝土基礎連接結構，屬於建築工程領域。
背景技術：
[0002]建築結構是指在建築物中由建築材料製成的用來承受各種荷載，以起到骨架作用的空間受力體系。鋼結構以鋼材為主，具有強度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強、材質均勻、各向同性好、韌性好、工業化程度高等特點，近年來已日益廣泛的應用於建築結構之中。[0003]柱按截面形式分為方柱、圓柱、管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、T形柱、L形柱、十字形柱、雙肢柱、格構柱等。H型鋼柱通常稱為「寬翼緣工字鋼」，包括腹板和翼緣因斷面形狀與英文字母「H」相似而得名，在承受彎曲力矩、壓力負荷或偏心負荷方面具有優越的性能， 能大大提高承載能力，且由於邊寬腰薄、規格多、使用靈活，可節約材料10%_40%，且可完全回收重複利用，對環境影響小，可有效克服鋼筋混凝土結構自重大，材質不均勻的缺陷，可有效改善結構的延性，提高結構的抗震性能。
鋼結構整體包括上部建築主體與下部柱腳結構，柱腳結構雖然佔整體建築結構的比例較小，但卻是整個鋼結構體系的最終傳力構件，需要將柱子的內力可靠地傳遞給基礎， 並與基礎牢固的連接，柱腳結構設計關乎上部整體結構的安全，因此，柱腳型式的選擇與設計是鋼結構設計中的關鍵技術。[0005]柱腳型式取決於柱的截面形式以及柱與基礎的連接方式。對於H形柱而言，需要匹配H形柱腳。柱與基礎的連接方式分為剛接和鉸接兩種形式。其中，以剛接柱腳應用最為廣泛。剛接柱腳與混凝土基礎的連接方式可分為外露式、外包式和埋入式。[0006]外露式H性鋼柱柱腳由於其外露以及柱的截面為H型，常常出現吊裝困難、安裝位置難於精確定位、垂直度不夠等問題，影響H性鋼柱的受力及承載性能。[0007]綜上所述，H型鋼柱具有良好的受力及承載性能，在工程實踐中得到廣泛應用，而柱腳結構對其施工中和使用性能有較大影響，目前亟需發明一種可有效控制H型鋼柱的偏位、安裝方便、柱腳與基礎連接性能好的H型鋼柱柱腳連接結構。發明內容[0008]本實用新型的目的在於針對目前H型鋼柱柱腳施工中易偏位、施工安裝速度慢、 垂直度難於保障、柱腳與基礎連接性能差等問題，發明一種H型鋼柱柱腳連接結構。[0009]為了實現上述技術目的，本實用新型採用了以下技術方案[0010]一種H型鋼柱柱腳連接結構，其特徵在於在H型鋼柱柱腳焊接柱腳水平加固鋼板， 柱腳水平加固鋼板上相應於H型鋼柱柱腳翼板和腹板的方向安置水平儀，並預留Y形錨固型鋼和禁錮調平螺栓貫穿孔；[0011]在鋼筋混凝土基礎的頂部、柱腳水平加固鋼板底部，預埋擴大墊板，柱腳水平加固鋼板與預埋擴大墊板中心線重合；且在鋼筋混凝土基礎長、寬方向各均勻布置兩塊以上Y 形錨固型鋼，Y形錨固型鋼嵌入鋼筋混凝土基礎50mnTl00mm，並依次貫穿擴大墊板、柱腳水平加固鋼板後伸出50mnTl00mm ； ；Y形錨固型鋼底部設置錨固鋼板；[0012]擴大墊板底部與H型抗剪鍵頂部焊接，且兩者中心線重合，在擴大墊板頂部沿H型鋼柱翼板方向、柱腳水平加固鋼板範圍內，在翼板外側各均勻布置2個或以上的禁錮調平螺栓，禁錮調平螺栓上設置變形調節墊板。[0013]變形調節墊板根據禁錮調平螺栓螺杆的外周尺寸沿長邊方向開矩形槽，矩形槽其沿長邊方向的中心線與變形調節墊板沿長邊方向的中心線重合，矩形槽一側短邊與變形調節墊板一側短邊重合，呈便於沿著禁錮調平螺栓螺杆外周插入的開口狀；[0014]擴大墊板、柱腳水平加固鋼板與Y形錨固型鋼套接部位，分別在擴大墊板、柱腳水平加固鋼板頂部進行雙面焊接。[0015]H型鋼柱柱腳兩側翼板的端部垂直翼板地設置兩塊矩形橫向加勁肋板，在每塊橫向加勁肋板外側垂直地設置兩塊矩形側向加勁肋板，橫向加勁肋板的底部與柱腳水平加固鋼板焊接，內側與H型鋼柱翼板焊接，外側與側向加勁肋板焊接。[0016]本實用新型具有以下的特點和有益效果[0017](I) Y形錨固型鋼與使用相同材料的圓形截面鋼管等相比，具有更好的抗彎性能， 同時柱腳水平加固鋼板套接在Y形錨固型鋼上，可有效避免H型鋼柱的偏位。[0018](2)通過水平儀、禁錮調平螺栓和變形調節墊板的設置，可保障H型鋼柱安裝的垂直度。[0019](3)本實用新型涉及結構克服了外露式剛性柱腳常見缺陷的同時，具有與基礎連接性能好、節點連接強度高、安裝施工方便、可保障鋼柱與基礎協同受力、鋼柱維修及加固方便等優點。·
[0020]圖I是本實用新型H型鋼柱柱腳結構平面布置示意圖。[0021]圖中1-Η型鋼柱、2-鋼筋混凝土基礎、3-Υ形錨固型鋼、4-錨固鋼板、5-擴大墊板、6-Η型抗剪鍵、7-禁錮調平螺栓、8-變形調節墊板、9-柱腳水平加固鋼板、10-水平儀、 11-橫向加勁肋板、12-側向加勁肋板。具體實施例[0022]鋼筋混凝土基礎、H型鋼柱、焊接等的參數設計及施工要求本實施例中不再累述， 重點闡述本實用新型涉及結構的實施方式。[0023]圖I是本實用新型H型鋼柱柱腳結構平面布置示意圖，參照圖I所示，一種H型鋼柱柱腳連接結構，H型鋼柱I採用熱軋中翼緣H型鋼，高度為488mm、寬度為300mm、翼板厚度為18mm、腹板厚度為11、圓角半徑為28mm。[0024]H型抗剪鍵6採用熱軋中寬緣H型鋼，其高度為100mm、寬度為100mm、翼厚度為 8mm、腹板厚度為6、圓角半徑為10mm、長度為250mm。[0025]在鋼筋混凝土基礎2頂部的長、寬方向、柱腳水平加固鋼板9底部預埋擴大墊板5， 柱腳水平加固鋼板9與預埋擴大墊板5中心線重合；且在鋼筋混凝土基礎長、寬方向各均勻布置各均勻布置3塊Y形錨固型鋼3，Y形錨固型鋼3底部垂直焊接錨固鋼板4用於限位及提高與鋼筋混凝土基礎2的連接強度，Y形錨固型鋼嵌入鋼筋混凝土基礎50_，並依次貫穿擴大墊板、柱腳水平加固鋼板後伸出50mm，擴大墊板5、柱腳水平加固鋼板9與Y形錨固型鋼3的套接部位，分別在擴大墊板5、柱腳水平加固鋼板9頂部進行雙面焊接。[0026]Y形錨固型鋼3採用三塊規格為長100mm、寬40mm 、厚4mm的Q235鋼板製成，錨固鋼板4的採用Q235圓形鋼板，其厚度為8mm，半徑為40mm，焊接於Y形錨固型鋼底部。[0027]擴大墊板5底部與H型抗剪鍵6頂部焊接，且兩者中心線重合，在擴大墊板5的頂部沿H型鋼柱I翼板方向、在柱腳水平加固鋼板9範圍內，在翼板外側各均勻布置2個禁錮調平螺栓7，擴大墊板5預埋在鋼筋混凝土基礎2頂面；[0028]擴大墊板5採用Q235鋼材，厚度為10mm，長度為830mm，寬度為650mm。[0029]禁錮調平螺栓7採用普通C級六角頭螺栓，六角頭外接圓直徑為22. 78mm，螺杆直徑14_，長度為50_，布置於H型鋼柱翼板兩側，每側各兩個。[0030]H型鋼柱I柱腳焊接柱腳水平加固鋼板9，柱腳水平加固鋼板9上部設置兩相互垂直的水平儀10，並預留Y形錨固型鋼3和禁錮調平螺栓7貫穿孔。[0031]柱腳水平加固鋼板9採用Q235鋼材，厚度為10mm，長度為748mm，寬度為550mm。[0032]在H型鋼柱I柱腳兩側翼板的端部垂直翼板地設置兩塊矩形橫向加勁肋板11，在每塊橫向加勁肋板11外側垂直地設置兩塊矩形側向加勁肋板12，橫向加勁肋板11底部與柱腳水平加固鋼板9焊接，內側與H型鋼柱I翼緣板焊接，外側與側向加勁肋板12焊接。[0033]橫向加勁肋板11採用Q235鋼材，厚度為8mm，長度為748mm，高度為380mm;側向加勁肋板12採用Q235鋼材，厚度為8mm,長度為113mm,高度為380mm。[0034]在禁錮調平螺栓7上設置變形調節墊板8。[0035]變形調節墊板8採用HASBERG調整墊片，材質為SUS340不鏽鋼，厚度為I. 5mm，長度為100mm，寬度為25mm，變形調節墊板8根據禁錮調平螺栓7螺杆的尺寸沿柱腳水平加固鋼板的長邊方向開尺寸為15mmX93mm的矩形槽，矩形槽其沿長邊方向的中心線與變形調節墊板8沿長邊方向的中心線重合，矩形槽一側短邊與變形調節墊板8 —側短邊重合，呈便於沿著禁錮調平螺栓7螺杆外周插入的開口狀。[0036]本實用新型涉及的H型鋼柱柱腳結構，其施工步驟如下[0037](I)將錨固鋼板4垂直地焊接在Y形錨固型鋼3底部，並將Y形錨固型鋼3貫穿擴大墊板5，兩者的套接部位，在擴大墊板5頂部進行雙面焊接；[0038](2)將H型抗剪鍵6頂部焊接在擴大墊板5底部，兩者的中心線重合；[0039](3)將禁錮調平螺栓7焊接在擴大墊板5頂部；[0040](4)在鋼筋混凝土基礎2施工中，將與Y形錨固型鋼3、H型抗剪鍵6和禁錮調平螺栓7焊接好的擴大墊板5預埋於鋼筋混凝土基礎2基礎頂面；[0041](5)水平加固鋼板9上預留Y形錨固型鋼3和禁錮調平螺栓7貫穿孔，在H型鋼柱 I柱腳焊接柱腳水平加固鋼板9後，依次焊接橫向加勁肋板11和側向加勁肋板12，然後分別在翼板和腹板安置水平儀10 ；[0042](6)待鋼筋混凝土基礎2達到設計可進行H型鋼柱I吊裝的強度後，進行H型鋼柱 I吊裝施工，將柱腳水平加固鋼板9貫穿Y形錨固型鋼3和禁錮調平螺栓7，安裝禁錮調平螺栓7的螺帽並緊固，並依據水平儀10，調節變形調節墊板8，進而調整H型鋼柱I的垂直度；[0043](7)將柱腳水平加 固鋼板9與Y形錨固型鋼3套接部位，在柱腳水平加固鋼板9頂部進行雙面焊接，完成H型鋼柱I連接施工。
權利要求1.一種H型鋼柱柱腳連接結構，其特徵在於在H型鋼柱柱腳焊接柱腳水平加固鋼板，柱腳水平加固鋼板上相應於H型鋼柱柱腳翼板和腹板的方向安置水平儀，並預留Y形錨固型鋼和禁錮調平螺栓貫穿孔；在鋼筋混凝土基礎的頂部、柱腳水平加固鋼板底部，預埋擴大墊板，柱腳水平加固鋼板與預埋擴大墊板中心線重合；且在鋼筋混凝土基礎長、寬方向各均勻布置兩塊以上Y形錨固型鋼，Y形錨固型鋼嵌入鋼筋混凝土基礎50mnTl00mm，並依次貫穿擴大墊板、柱腳水平加固鋼板後伸出50mnTl00mm ；Y形錨固型鋼底部設置錨固鋼板；擴大墊板底部與H型抗剪鍵頂部焊接，且兩者中心線重合，在擴大墊板頂部沿H型鋼柱翼板方向、柱腳水平加固鋼板範圍內，在翼板外側各均勻布置2個或以上的禁錮調平螺栓， 禁錮調平螺栓上設置變形調節墊板。
2.根據權利要求I所述的H型鋼柱柱腳連接結構，其特徵在於擴大墊板、柱腳水平加固鋼板與Y形錨固型鋼套接部位，分別在擴大墊板、柱腳水平加固鋼板頂部進行雙面焊接。
3.根據權利要求I所述的H型鋼柱柱腳連接結構，其特徵在於H型鋼柱柱腳設置兩塊矩形橫向加勁肋板，在每塊橫向加勁肋板外側設置兩塊矩形側向加勁肋板，橫向加勁肋板底部與柱腳水平加固鋼板焊接，內側與H型鋼柱翼緣板焊接，外側與側向加勁肋板焊接。
4.根據權利要求I所述的H型鋼柱柱腳連接結構，其特徵在於變形調節墊板根據禁錮調平螺栓螺杆的外周尺寸沿長邊方 向開矩形槽，矩形槽其沿長邊方向的中心線與變形調節墊板沿長邊方向的中心線重合，矩形槽一側短邊與變形調節墊板一側短邊重合，呈便於沿著禁錮調平螺栓螺杆外周插入的開口狀。
專利摘要本實用新型涉及一種H型鋼柱柱腳連接結構，其特徵在於H型鋼柱柱腳焊接柱腳水平加固鋼板，矩形橫向、側向加勁肋板，柱腳水平加固鋼板上安置水平儀；在鋼筋混凝土基礎的頂部預埋擴大墊板；兩塊以上的Y形錨固型鋼嵌入鋼筋混凝土基礎50mm~100mm，並依次貫穿擴大墊板、柱腳水平加固鋼板後伸出50mm~100mm；擴大墊板底部焊接H型抗剪鍵，且兩者中心重合，在擴大墊板頂部設置禁錮調平螺栓，禁錮調平螺栓上設置變形調節墊板。本實用新型安裝方便，柱腳與基礎連接性能好，可有效控制鋼柱的偏位、保障H型鋼柱的垂直度，與傳統H型鋼柱柱腳結構相比具有較好的技術經濟效益。
文檔編號E02D27/42GK202787512SQ20122040818
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月17日 優先權日2012年8月17日
發明者張桂林, 樓建根, 胡永道, 陳志均, 周建國, 萬仁尚, 吳軒昂, 宣旭霞, 金瑛 申請人:浙江中普建設集團有限公司, 浙江建盛市政園林有限公司, 豐邦建設集團有限公司