[发明专利]一种可更换插板式消能柱脚构造

说明书

本发明属于建筑工程抗震技术领域，提供了一种可更换插板式消能的钢柱脚，包括混凝土基础、基础预埋件、锚杆、柱底部铸件、下底板、垫板、耗能板、上底板、加劲肋和钢柱。通过设置插入式耗能板的方式，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插板式柱脚。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插板式消能钢柱脚。

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插板式消能柱脚构造。

本发明的技术方案：

一种可更换插板式消能柱脚，包括基础1、球形铸件4、带孔钢管3、带孔钢板2、锚杆6、下底板9、垫板15、耗能板10、上底板11、加劲肋12和钢柱13；

下底板9开有槽口和圆孔，槽口用于嵌入加劲肋12凸出部分，圆孔用于暴露出耗能板10；

垫板15位于下底板9和上底板11之间，与下底板9点焊；

耗能板10开有槽口，方便后续重复安装不受锚杆6影响，端部切除边角方便安装；

上底板11开有槽口和圆孔，槽口用于嵌入加劲肋12凸出部分，圆孔用于暴露出耗能板10，与钢柱13焊接连接；

加劲肋12的凸出部位插入上下底板槽口，并与上下底板焊接连接，另一端与钢柱焊接连接；

锚杆6用于连接基础1和耗能板10；

锚杆6与耗能板10连接时，耗能板10上下都设有垫块14，防止在锚杆6受拉或受压时耗能板10变形较大时螺母被挤出；

下底板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：一种可更换插板式消能柱脚构造，下底板9、上底板11、钢柱13通过与加劲肋12焊接连接形成整体。钢柱13将荷载传给柱脚上底板11。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垫块14的挤压下进入塑性耗散能量。在地震后，先拆卸锚栓螺母以及垫块14，然后用切割枪切除耗能板10变形较大的部分，之后可以抽出耗能板，重新插入新的耗能板10，安装垫块14和螺母，就可以实现柱脚的重复使用。