一種內靴梁式鋼管混凝土柱腳的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種內靴梁式鋼管混凝土柱腳，在鋼管混凝土柱底端設置的底座，鋼管柱與底座焊接，底座在鋼管內壁焊接加勁板做為內靴梁，并有上下頂環板。本實用新型可以增大鋼管混凝土柱腳節點彈性剛度和承載力，防止柱底發生局部破壞，使柱底受力均勻，可顯著減小底板厚度，明顯改善柱腳的力學性能。本實用新型構造簡單，易于加工制作，施工操作方便，建筑適用性強。
【專利說明】一種內靴梁式鋼管混凝土柱腳
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種巨型鋼管混凝土柱腳，特別涉及一種采用內靴梁作為加勁板件的巨型鋼管混凝土柱腳，該柱腳適用于任何有抗震設防要求的建筑結構。
【背景技術】
[0002]隨著現代經濟技術的發展，建筑物的高度不斷向縱深發展。鋼管混凝土結構是在螺旋配筋鋼筋混凝土結構的基礎上發展起來的一種新型結構形式，其充分利用了鋼管和混凝土兩種不同材料的結構特性，具有優異的力學性能、建筑適用性、經濟性及便捷的施工性能，適應現代工程結構向大跨度、高聳、重載發展以及承受惡劣環境條件的要求，在現代高層、超高層結構中得到了越來越廣泛的應用。
[0003]柱腳是鋼管混凝土結構中上部主體結構與基礎連接的重要節點，是決定其承載力的主要因素。在結構中起著重要的作用，它能有效地固定柱身并將柱下端的軸力、彎矩和剪力傳遞給基礎，確保上部結構與基礎的可靠連接。柱腳節點的連接性能與結構和構件的穩定性能密切相關，并對結構內力和位移產生重要影響。鋼管混凝土柱下部基礎為鋼筋混凝土結構，在柱腳部分鋼管混凝土從有到無，造成結構上的不連續，如果處理不當，很容易發生破壞，從而影響整體結構的安全性。因此，柱腳是鋼管混凝土結構的重要組成部分之一。
[0004]目前，常用的鋼管混凝土柱腳形式有外露式、外包式和埋入式等三種。外露式柱腳由底板、靴梁(加勁肋)、錨栓及錨栓支承托座等組成；外包式柱腳是將柱腳用鋼筋混凝土包裹起來形成的；埋入式柱腳是先將柱子按要求固定在鋼筋混凝土基礎或基礎梁中，然后澆筑混凝土，將柱腳直接埋入鋼筋混凝土基礎或基礎梁內。對于外露式柱腳，靴梁可明顯增大柱腳節點的彈性剛度，提高其抗彎承載力。但對于巨型鋼管混凝土柱腳，若采用傳統的外露式柱腳形式，即將靴梁置于鋼管外部，則需采用很大厚度的柱腳底板，而且柱腳底板及下部基礎的受力不均勻，從而影響結構的安全性和可靠性。此外，《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)提高了柱根部彎矩內力調整系數，使在巨型鋼管混凝土結構中使用單純的外露式柱腳很難或者無法滿足強柱根要求。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種采用內靴梁作為加勁板件的巨型鋼管混凝土柱腳。與無靴梁的柱腳相比，設置靴梁(加勁肋)的柱腳節點彈性剛度和承載力明顯增大，隨著加勁肋厚度的增加，柱腳節點的抗彎極限承載力亦會提高。該柱腳通過將靴梁放置在鋼管內部，達到了上述加勁目的，并節約了建筑空間，使其能與外包式或埋入式柱腳節點結合使用，以求取得優異的力學性能和經濟指標。此外，內靴梁還能顯著減小底板厚度，使柱腳底部受力均勻。該柱腳適用于大直徑鋼管混凝土柱。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案予以實現:
[0007]—種內靴梁式鋼管混凝土柱腳，包括鋼管柱，在鋼管柱的下方設置有環形頂板，距環形頂板一定距離沿鋼管柱管壁設置有圓形底板，環形頂板與圓形底板之間沿鋼管柱管壁圓周對稱垂直設置有多個加勁板，加勁板靠近鋼管柱中心軸的面為斜面，且加勁板的斜面距鋼管柱中心軸的距離由上到下逐漸減小，形成靴型結構。在鋼管柱內部澆灌有混凝土，內靴梁底座通過錨栓與基礎部分相連。
[0008]本實用新型還包括以下其他技術特點:
[0009]環形頂板與圓形底板板面上均勻設置有錨栓孔，錨栓孔與錨栓相匹配。
[0010]由于采用上述方案，本實用新型與傳統鋼管混凝土柱腳相比具有以下優點:
[0011]1、通過增設上層頂板，將上層頂板、下層底板、鋼管及內靴板連為一體，顯著增大了柱腳節點剛度和承載力。
[0012]2、采用內靴板作為加勁板件，使柱底板受力均勻，可顯著減小底板厚度，明顯改善柱底節點的力學性能。
[0013]3、將靴板內置，不占用外部空間，可與其他形式的柱腳結合使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結構立面示意圖；
[0015]圖2為本實用新型的內靴梁底座構造示意圖剖面1-1 ；
[0016]圖3為本實用新型的內靴梁底座構造示意圖剖面2-2 ；
[0017]圖中各符號分別表示以下含義:1、鋼管柱；2、內靴梁底座；3、加勁板；4、環形頂板；5、圓形底板；6、錨栓；7、錨栓孔。
【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0019]參加圖1-3，本實用新型的一種內靴梁式鋼管混凝土柱腳，主要針對巨型鋼管混凝土柱腳，包括鋼管柱1，在鋼管柱I的下方設置有內靴梁底座2，內靴梁底座2包括鋼管柱I下方設置的環形頂板4，距環形頂板4 一定距離沿鋼管柱I管壁設置有圓形底板5，環形頂板4與圓形底板5之間沿鋼管柱I管壁圓周對稱垂直設置有多個加勁板5形成內靴梁，力口勁板5靠近鋼管柱I中心軸的面為斜面，且加勁板5的斜面距鋼管柱I中心軸的距離由上到下逐漸減小，形成內靴梁結構，內靴梁即為焊接在鋼柱內部的加勁板，而該做法需要通過內靴梁底座來實現，在鋼管柱I內部澆灌有混凝土，內靴梁底座2通過錨栓6與基礎部分相連。環形頂板4與圓形底板5分別焊接于該段鋼管柱I的頂部與底部，加勁板3與鋼管柱I內壁及環形板4焊接；環形板4上還設置有螺栓孔，用于安裝錨栓。其安裝順序為先將錨栓6與環形板4固定，然后澆灌鋼管柱I內部混凝土。即預先將加勁板3焊接在一段鋼管柱I內部，并且與帶有錨栓孔7的上下環板焊接在一起的鋼管柱I底座稱為內靴梁底座2。
[0020]環形頂板與圓形底板5板面上均勻設置有錨栓孔7，錨栓孔7與錨栓6相匹配。預留錨栓孔7的直徑稍大于錨栓6的直徑，使其在安裝過程中消除一部分尺寸誤差。
[0021]上述對本實用新型實施例的描述可幫助該【技術領域】的普通技術人員理解和應用本實用新型。對于熟悉本領域的技術人員可以容易地根據實際需求對實施例做出修改，不需創造性的勞動即可將此處說明的一般原理應用到其他實施例中。因此，本實用新型不限于上述實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，對本實用新型做出的改進和修改都應當在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種內靴梁式鋼管混凝土柱腳，包括鋼管柱(1)，其特征在于:在鋼管柱(I)的下方設置有內靴梁底座(2)，內靴梁底座(2)包括鋼管柱(I)下方設置的環形頂板(4)，距環形頂板(4) 一定距離沿鋼管柱(I)管壁設置有圓形底板(5)，環形頂板(4)與圓形底板(5)之間沿鋼管柱(I)管壁圓周對稱垂直設置有多個加勁板(5)，加勁板(5)靠近鋼管柱(I)中心軸的面為斜面，且加勁板(5)的斜面距鋼管柱(I)中心軸的距離由上到下逐漸減小；在鋼管柱Cl)內部澆灌有混凝土，內靴梁底座(2)通過錨栓(6)與基礎部分相連。
2.如權利要求1所述的內靴梁式鋼管混凝土柱腳，其特征在于:環形頂板(4)與圓形底板(5)板面上均勻設置有錨栓孔(7)，錨栓孔(7)與錨栓(6)相匹配。
【文檔編號】E04C3/34GK203654606SQ201320713483
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年11月12日 優先權日:2013年11月12日
【發明者】王先鐵, 周清漢, 楊立峰, 宋文俊, 儲召文, 王東石 申請人:西安建筑科技大學