[实用新型]新型冷弯矩形钢管柱装配式柱脚

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钢管柱的柱脚固定装置。

背景技术

研究表明，随着我国经济发展以及对钢结构先进性的认识，结合我国的城市化进程，并参考我国的国情，实现钢结构住宅产业化将是我国未来住宅的发展方向，大力发展多高层钢结构住宅，是符合我国国情的一个较好的住宅产业化思路。所以近年来，国家开始大力提倡钢结构住宅，钢结构住宅的大规模应用已成为可能。

要想发展多高层钢结构住宅并实现钢结构住宅的产业化，需要做的工作还有很多，其中实现钢结构住宅标准化就是基础性工作之一。在钢结构住宅标准化中，钢结构体系及其结构构件的标准化将是首先需要做的工作。对于多高层钢结构住宅，无论采用哪种结构体系，柱子都是其中一个最主要的构件，经过一些研究表明，冷弯矩形钢管柱和冷弯矩形钢管混凝土柱由于性能稳定、承载力高、抗侧移刚度大、位移变形小、震性能好等优点，将是多高层钢结构住宅中的柱子的最佳选择之一。

在钢建筑结构体系中，柱脚是钢结构中上部结构与基础连接的重要构件，是决定其整个结构体系承载能力的一个重要因素。现有的柱脚按结构的内力，可大体分为铰接柱脚和刚接柱脚两大类，其中铰接柱脚仅能传递水平力和垂直力，而刚性柱脚除了传递水平力和垂直力外，还能传递弯矩。

对于多高层钢结构建筑，由于柱脚反力较大，所以设计时大多采用刚性柱脚固定装置。刚性柱脚固定的形式通常分为外露式柱脚、埋入式柱脚、外包式柱脚三种，由于采用外露式柱脚不但会使底板既大且厚、耗用大量钢材，而且难以保证柱脚的完全固定，所以采用埋入式柱脚和外包式柱脚是多高层钢结构固定式柱脚的较好形式。

埋入式柱脚是将钢管柱以一定深度埋置在混凝土基础梁中，埋入部分的钢管柱表面焊有栓钉，柱的轴向压力可由柱脚底板传给混凝土，柱的轴向拉力可由柱脚底板伸出部分对混凝土的承压作用传给混凝土, 或由锚栓传给基础，埋入式柱脚受力特点决定了埋入式柱脚具有刚接程度高，抗震性能好的优点，但同时也造成了柱脚的构造复杂等缺点。

外包式柱脚是钢管柱底板与外包混凝土底部齐平，外包混凝土配有主筋和箍筋，顶部箍筋要集中配置，钢管柱的外包部分要设置栓钉。一般钢管柱传力通过承压力和锚钉两种机制，柱脚弯矩由外包混凝土承受，柱子的轴力一般认为由钢管柱底板直接传给基础，轴向拉力可通过底板的伸出边缘和锚栓传给基础。外包式柱脚的构造方式和受力特点决定了外包式柱脚具有构造简单，不影响基础钢筋布置的优点，但其传力机制比较复杂，现有计算体系不严格。

此外，现阶段无论是埋入式柱脚或者是外包式柱脚，施工中的柱子多采用吊装的施工方法，在吊装过程中，柱子的定位是一个特别麻烦的问题，同时对柱子和底板基本上采用焊接连接的方法，对于焊缝质量有着较高的要求。同时，在柱脚设计中，由于规范涉及柱脚的内容较少，规定也不够详细，并且由于钢管柱脚的受力性能并不是十分清楚，实际在进行柱脚设计的过程中，人为的对柱脚模型做了一些的假定，设计的模型也比较简化，这就使得柱脚设计因人而异，并且为了保证安全，柱脚的设计偏于保守，在一定程度上也造成了浪费。

综上所述，对于多高层钢结构建筑，如何在满足柱脚承载力、抗震性能等各种综合性能的基础上，同时能使柱脚既构造简单，又方便施工，还符合标准化、产业化的基本要求，是一个具有重要意义又急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型冷弯矩形钢管柱装配式柱脚，要解决传统刚性柱脚构造复杂、不利于施工的技术问题；并解决施工中的冷弯矩形钢管柱定位困难的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种新型冷弯矩形钢管柱装配式柱脚，连接在钢管柱与钢筋混凝土基础之间，其特征在于：包括底板、角钢、锚栓、锚栓螺母、竖向高强螺栓和横向高强螺栓；所述底板放置在钢筋混凝土基础上，并且底板上开有锚栓孔；所述锚栓的下部预埋在钢筋混凝土基础中，锚栓的上部由下至上穿过锚栓孔并与底板上方的锚栓螺母螺纹连接；所述角钢有四个，分别紧贴在钢管柱的四个侧边上，并且角钢的横向钢板通过竖向高强螺栓与底板固定连接，角钢的竖向钢板通过横向高强螺栓与钢管柱固定连接。

所述横向钢板与竖向钢板之间焊接连接有加劲肋板。

所述加劲肋板在角钢弯折处有切角。

所述加劲肋板为四边形钢板或六边形钢板，加劲肋板焊接在角钢的中间位置。

所述横向钢板的宽度小于竖向钢板的宽度，

所述角钢是热轧角钢，或者是由等厚钢板压弯形成的普通角钢。

所述钢管柱可为冷弯矩形钢管柱或冷弯矩形钢管混凝土柱。

所述锚栓螺母可为对顶螺母或单螺母。