[发明专利]钢柱脚补强结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢结构建筑的钢柱脚补强结构，使用该发明可简单有效地实现对柱脚底板的加固。

背景技术

钢结构建筑由于其施工快捷、体型轻巧，近年来已日益广泛地应用于建筑结构中，特别是更多地应用于厂房建筑结构中，而作为钢结构体系最终传力的构件，钢柱柱脚的安全就更显得尤为重要，有时由于设计、施工中出现人为偏差，或是施工完成后建筑物又增加了额外荷载，而发现这些问题时，钢柱柱脚往往已经施工完毕，此时由于柱脚底板厚度不足，其刚度不足以抵抗底板上的弯距，底板此时便会发生扭曲变形，甚至发生破坏，威胁整个结构的安全，这时就必须对柱脚进行加固处理。对于柱脚底板厚度不够的加固措施，通常都是在原有底板上增设柱脚加劲肋板，以此来减少底板的跨度，从而减少底板所受弯距，但这种方法往往由于柱脚本身尺寸较小，或已有加劲肋板已经很密而造成施工中施焊十分困难，给施工补强带来很大难度，不便于实施。

图1、图2所示为传统的钢结构的柱脚大样，钢柱(1)由两个工字型钢组成，在柱脚底板(4)上有侧边加劲肋板(2)和中间加劲肋板(3)，柱脚底板(4)与侧边加劲肋板(2)还通过柱脚螺栓(7)连接。当遇到底板厚度不足需要加固时，若采用传统加固方法，即增加底板加劲肋板数量。从图中可以看出，由于肋板过密，施工时，施焊这些增加的肋板会十分困难，此外由于增加焊缝的长度很长，还易产生较大焊接应力而引起底板变形。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对传统加固措施在解决柱脚底板厚度不够时的不足之处，提出一种新钢柱脚补强结构，能够更加简单而有效地对底板予以加固。

本发明是这样构成的：它包括钢柱(1)、侧边加劲肋板(2)、中间加劲肋板(3)、柱脚底板(4)、柱脚螺栓(7)，锚拉钢筋(6)与钢柱(1)及侧边加劲肋板(2)焊接，刚性横梁(8)与钢柱(1)的柱肢翼缘焊接，在钢柱(1)的柱间范围内浇筑混凝土(5)。

混凝土(5)的高度应高出刚性横梁(8)顶部100mm。

锚拉钢筋(6)的间距为150mm，直径为16mm～20mm。

混凝土(5)的等级高于C20。

刚性横梁(8)的高度在侧边加劲肋板(2)顶部之上。

锚拉钢筋(6)大大增加了新增设的混凝土与柱脚的粘结力，从而使混凝土与柱脚底板形成一体；在紧靠柱脚的柱肢翼缘上加焊刚性横梁(8)，使刚性横梁作为混凝土块体的支托，增强了粘着力，保证其足以传递底板反力；浇筑的混凝土(5)，使锚拉钢筋(6)、刚性横梁(8)等各部分形成一体共同抵抗柱脚弯距，大大增加了底板刚度，起到了很好的加固效果。本发明避免了采用传统加固方式时施工中所出现的困难，也减少了传统加固方式给底板造成的焊接应力引起的底板变形，且简便易行，操作性很强。

附图说明

图1为传统的钢柱脚示意图、俯视图；

图2为图1中的A朅剖视、旋转示意图；

图3为本发明的结构示意图、俯视图；

图4为图3中的B朆剖视、旋转示意图。

具体实施方式

本发明的实施例：如图3、图4所示，采用本发明加固柱脚底板时可按如下步骤进行：

第一，将钢柱1的柱脚范围内钢材表面的油漆和铁锈彻底清除干净，这样可以加强混凝土与柱脚的粘结力；

第二，在钢柱1的柱脚范围内以梅花分布型的方式在柱上加焊锚拉钢筋6，锚筋的间距为150mm，直径为16～20mm，为增加粘结力，锚筋应采用带花纹的II级钢筋，锚筋的长度为20d，d为锚筋直径，若此长度大于柱脚宽度放不下时，可将长出部分予以弯折，做成一端带有弯钩的锚筋；

第三，在柱的两个工字型钢之间增设刚性横梁8，为保证该横梁具有足够的刚度，不致在荷载作用下发生变形，其截面应足够大，一般横梁高度取为0.4L，L为钢柱两工字型钢的间距，且不小于[18a，该刚性横梁8与钢柱1的柱脚翼缘板采用三面围焊，刚性横梁8的长度为L-20mm，这样横梁与柱之间留有一定缝隙，便于置入和施工；

第四，在柱脚空间范围内浇筑细石混凝土5，混凝土的等级在C20以上，新浇筑混凝土的高度应高出刚性横梁8顶部100mm，此100mm的混凝土既可作为横梁的保护层厚度，又能进一步增强与柱的粘结力；

第五，通过反复振捣增加新浇筑混凝土的密实度，以保证锚筋及刚性横梁与混凝土包裹紧密，与底板共同工作。