[发明专利]一种可更换盖板式消能柱脚构造

说明书

本发明属于建筑工程抗震技术领域，提供了一种可更换盖板式消能的钢柱脚，包括混凝土基础、基础预埋件、锚杆、柱底部铸件、底板、耗能板、盖板、加劲肋和钢柱。通过设置耗能板的方式，提出了一种具有一定承载能力、刚度和耗能能力，且耗能板易于更换的盖板式柱脚。在小震下，本发明的所有构件都处于弹性状态。在中震或大震下，本发明的钢柱脚只有耗能板进入塑性进行耗能，其余部分都是弹性状态。中震或大震后可通过更换耗能板件，以实现柱脚的快速修复，让柱脚能重复利用。

技术领域

本发明属于建筑工程抗震技术领域，具体涉及一种可更换盖板式消能钢柱脚。

背景技术

随着生产技术和焊接技术的迅速发展，Q460和Q690高强度钢因其在建筑风格、结构安全性和经济效益等方面的优势，被广泛应用于工程结构中。

这些工程结构当采用高强度钢柱时，柱脚的设计面临着新的问题。

若柱脚采用铰接柱脚，则结构整体的抗侧移刚度将明显下降，且结构的柱脚部分不能很好地耗散地震能量。

若柱脚采用传统的刚接柱脚，在遭受地震时，柱脚节点会遭受很大的弯矩，从而使得柱截面进入屈服。柱截面产生了较大的塑性变形，导致结构不适合继续承受荷载。这样的塑性变形也给维修加固带来了困难。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种可更换盖板式消能柱脚构造，为一种新的不同以往的柱脚构造形式。高强钢由于建筑风格、结构安全性和经济效益等方面的优势被广泛应用，但高强钢却有延性差的缺点。所以，设计师们既不希望传统的刚接柱脚让高强钢柱进入屈服，又不希望铰接柱脚耗能能力差而且为结构提供的抗侧刚度小。目前，市场上还没有一种柱脚形式能较好地解决这个问题。

本发明的技术方案：

一种可更换盖板式消能柱脚，包括基础1、锚杆6、底板9、耗能板10、盖板11、加劲肋12和钢柱13；还包括柱底部铸件8和球形铸件4；

底板9切除了一部分面积用于暴露出耗能板10，并开有螺栓孔，与钢柱13焊接连接。

加劲肋12连接底板9和钢柱13，用于增强底板9；

耗能板10开有螺栓孔，在多出底板9的部分开有锚杆孔；

盖板11切除了一部分面积用于暴露出耗能板10，并开有螺栓孔；

底板9、耗能板10、盖板11通过螺栓14紧密连接；

锚杆6与耗能板10连接时，耗能板10上下都设有螺母，保证在锚杆6受拉或受压时耗能板10都能参与变形耗能；

钢底板9以下通过柱底部铸件8和球形铸件4咬合保证柱底部分能自由转动；

所述的柱底部铸件8中心设有凹坑7，球形铸件4中心设有凸起5，以保证柱底部分在安装时方便对齐；

球形铸件4下焊接带孔钢管3和带孔钢板2，埋设在基础1中；

所述的带孔钢管3和带孔钢板2开有孔洞，使浇筑基础时混凝土更好地灌入钢管3中。

本发明的工作原理如下：一种可更换盖板式消能柱脚构造，通过螺栓14将柱脚的底板9、耗能板10和盖板11连接在一起。钢柱13将荷载传给柱脚底板9。轴力和剪力通过柱底部铸件8、球形铸件4、带孔钢管3和带孔钢板2传给基础1。弯矩通过耗能板10传给锚杆6，再通过锚杆6传递给基础1。在小震作用下，所有构件都处于弹性；在中震和大震下，只有耗能构件暴露出的部分在锚杆上下螺母的挤压下进入塑性耗散能量。在地震后，先拆卸螺栓14、盖板11以及锚杆6上面的螺母，然后就可以更换耗能板10，最后安装上螺栓14、盖板11以及锚杆6上面的螺母，就可以实现柱脚的重复使用。