專利名稱：一種鋼管柱的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種鋼管柱的結(jié)構(gòu)，屬于建筑鋼管柱的施工技術(shù)領(lǐng)域
背景技術(shù)：
鋼管柱(含鋼管混凝土組合柱)在エ業(yè)與民用建筑行業(yè)、橋梁行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，在水電站廠房排架結(jié)構(gòu)中也有所應(yīng)用。鋼管柱是用鋼管焊接起來的承力柱，一般把鋼管柱分為柱身和柱腳兩部分，鋼管柱底部I 2米以下部分稱為柱腳，I 2米以上部分稱為柱身。目前，鋼管柱剛接柱腳的形式主要有外露式柱腳、外包式柱腳和埋入式柱腳三種。上述三種形式均要求柱腳基礎(chǔ)四周混凝土截面尺寸比柱腳截面大，且后兩種形式還要求柱腳外包混凝土的深度不小于柱截面高度或直徑的2 2. 5倍。所以，當(dāng)鋼管柱柱身和/或柱腳截面較大，而柱腳基礎(chǔ)混凝土尺寸受各種原因影響無法滿足常規(guī)柱腳形式的布置需要吋，往往限制了鋼管柱的使用。而且，現(xiàn)行規(guī)范尚未涵蓋承受動荷載的矩形鋼管柱設(shè)計(jì)，如大中型水電站主廠房排架柱，因需承擔(dān)大噸位(往往是ー百噸級甚至幾百噸級)橋機(jī)動荷載，受カ大，要求排架柱截面尺寸大，而排架柱一般在主廠房上下游墻頂上布置，若上下游墻厚度已定且不能滿足常規(guī)鋼管柱柱腳形式的布置需要時(shí)，往往限制了排架柱使用鋼管柱結(jié)構(gòu)的可能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種鋼管柱(含鋼管混凝土組合柱)的結(jié)構(gòu)。適用于當(dāng)柱腳基礎(chǔ)混凝土尺寸受限制無法滿足常規(guī)鋼管柱柱腳施工時(shí)使用，從而克服鋼管柱使用的局限性。本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種鋼管柱的結(jié)構(gòu)，包括柱身，柱身的底部設(shè)有柱腳；柱身為圓管或矩形管；柱腳包括柱腳管，柱腳管是與柱身形狀相對應(yīng)的管狀；柱腳管底部的外壁設(shè)有連接板，連接板與柱腳管外壁之間設(shè)有一組加強(qiáng)筋板；連接板上設(shè)有ー組連接孔；柱腳管內(nèi)設(shè)有水平布置的一組拉筋和沿柱腳管內(nèi)壁垂直布置的ー組筋板；柱腳管內(nèi)設(shè)有垂直布置的一組受カ鋼筋和一組柱芯鋼筋。前述的柱腳結(jié)構(gòu)中，當(dāng)所述的柱腳管的截面為矩形時(shí)，至少矩形柱腳管的兩條邊底部的外壁設(shè)有連接板；兩條邊為鄰邊或?qū)?。前述的柱腳結(jié)構(gòu)中，所述ー組加拉筋沿柱腳管高度方向分層設(shè)置，拉筋沿矩形柱腳管的長度方向水平設(shè)置。前述的柱腳結(jié)構(gòu)中，所述拉筋采用型鋼、鋼板或鋼筋，拉筋與為柱腳管內(nèi)壁焊接。前述的柱腳結(jié)構(gòu)中，所述ー組筋板采用鋼板，根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算需要，沿矩形柱腳管內(nèi)
壁設(shè)置。前述的柱腳結(jié)構(gòu)中，當(dāng)所述柱腳管的截面為圓管時(shí)，連接板的形狀為圓環(huán)形或任意角度大于90度的扁形。[0011]前述的柱腳結(jié)構(gòu)中，所述ー組加拉筋沿柱腳管高度方向分層設(shè)置，相鄰拉筋之間互為90度水平設(shè)置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)上取消鋼管柱柱腳端頭封頭底板，使柱腳基礎(chǔ)預(yù)埋鋼筋向上伸入柱腳混凝土內(nèi)，形成柱腳鋼結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)聯(lián)合受カ的剛接節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，本實(shí)用新型柱腳基礎(chǔ)混凝土平面尺寸只需任意兩邊比鋼管柱截面尺寸大(現(xiàn)有技術(shù)要求柱腳基礎(chǔ)四周都比鋼管柱截面大)，通過鋼管柱截面外任意兩邊焊接連接板、采用柱腳錨栓與柱下混凝土基礎(chǔ)連接，保證鋼管柱現(xiàn)場安裝就位和施工期柱腳未澆注混凝土前空柱腳的固定，克服了柱腳基礎(chǔ)混凝土因受各種原因影響無法加大以滿足現(xiàn)有柱腳技術(shù)布置需要時(shí)鋼管柱使用的局限，這種情況同樣適用于在結(jié)構(gòu)縫兩邊的鋼管柱布置。而且，本實(shí)用新型鋼管柱柱腳埋入基礎(chǔ)混凝土內(nèi)的深度較淺，一般只需40 IOOcm0而現(xiàn)有技術(shù)剛接柱腳外包混凝土的深度一般不小于柱截面高度或直徑的I. 5 2. 5倍，當(dāng)鋼管柱截面高度或直徑較大時(shí)，相應(yīng)要求柱腳外包混凝土的深度很深，更凸顯本實(shí)用新型節(jié)約鋼材、降低成本的優(yōu)勢。本實(shí)用新型在某承擔(dān)250/50t單小車橋式起重機(jī)荷載的水電站得到了具體應(yīng)用和驗(yàn)證。該水電站的主廠房排架柱采用矩形鋼管混凝土柱結(jié)構(gòu)，下柱截面I. ImX2. 2m(寬X高)，柱腳基礎(chǔ)為主廠房上下游連續(xù)墻體，沿柱截面高度方向厚度為2. 6m，鋼管柱柱腳埋入墻體僅40cm (僅為柱截面高度的0. 182倍)，且受壓翼緣側(cè)鋼板與墻面齊平布置，鋼管柱柱腳截面外兩腹板兩側(cè)及受拉翼緣側(cè)焊接連接板、與柱腳基礎(chǔ)混凝土通過螺栓連接；在廠房結(jié)構(gòu)縫兩邊的鋼管柱柱腳，僅ー側(cè)腹板及受拉翼緣板外焊接連接板、與柱腳基礎(chǔ)混凝土通過螺栓連接。

圖I是截面為矩形管的鋼柱腳結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是截面為圓管的鋼柱腳結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是施工步驟①的示意圖；圖4是施工步驟②的示意圖；圖5是施工步驟③的示意圖；圖6是施工步驟④的示意圖。附圖中的標(biāo)記為1_柱腳管，2-連接板，3-加強(qiáng)筋板，4-連接孔，5-拉筋，6-筋板，7-預(yù)埋受カ鋼筋，8- —期混凝土基礎(chǔ)頂面，9-柱腳槽，10-錨栓，11-預(yù)埋柱芯鋼筋，12- ニ期混凝土，13-錨固長度。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的說明，但并不作為對本實(shí)用 新型限制的依據(jù)。實(shí)施例?！N鋼管柱的結(jié)構(gòu),如圖I和圖2所不。包括柱身，柱身的底部設(shè)有柱腳；柱身為圓管或矩形管；柱腳包括柱腳管1，柱腳管I是與柱身形狀相對應(yīng)的管狀；柱腳管I底部的外壁設(shè)有連接板2，連接板2與柱腳管I外壁之間設(shè)有一組加強(qiáng)筋板3 ;連接板2上設(shè)有ー組連接孔4 ;柱腳管I內(nèi)設(shè)有水平布置的一組拉筋5和沿柱腳管I內(nèi)壁垂直布置的ー組筋板6 ;柱腳管I內(nèi)設(shè)有垂直布置的一組預(yù)埋受カ鋼筋7和預(yù)埋柱芯鋼筋11。當(dāng)柱腳管I的截面為矩形時(shí)，如圖I所示。至少矩形柱腳管的兩條邊底部的外壁設(shè)有連接板2 ;兩條邊為鄰邊或?qū)?。前述一組拉筋5沿柱腳管高度方向分層設(shè)置，拉筋5沿矩形柱腳管的長度方向水平設(shè)置。前述拉筋5采用型鋼、鋼板或鋼筋，拉筋5與為柱腳管I內(nèi)壁焊接。前述一組筋板6采用鋼板，根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算需要，沿矩形柱腳管內(nèi)壁設(shè)置。當(dāng)柱腳管I的截面為圓管時(shí)，如圖2所示。連接板2的形狀為圓環(huán)形或任意角度大于90度的扁形。前述一組拉筋5沿柱腳管高度方向分層設(shè)置，相鄰拉筋5之間互為90度水平設(shè)置。本實(shí)用新型的具體實(shí)施步驟 ①、如圖3所示，首先澆筑柱腳一期混凝土基礎(chǔ)；在一期混凝土基礎(chǔ)頂面8以下40cm (一般為40 100cm)處預(yù)留二期混凝土柱腳槽9，柱腳槽的形狀與柱腳連接板2外緣相對應(yīng)，柱腳槽至少有兩面大于柱腳管加連接板2的寬度尺寸；②、如圖4所示，在二期混凝土柱腳槽內(nèi)預(yù)埋錨栓10和鋼筋7、鋼筋11，預(yù)埋受力鋼筋7和預(yù)埋柱芯鋼筋11從一期基礎(chǔ)面向下錨入至少ー個(gè)錨固長度，并露出一期基礎(chǔ)面至少ー個(gè)錨固長度13 ;露出部分的長度不等，間隔布置；③、如圖5所示，待預(yù)埋柱腳錨栓10和預(yù)埋鋼筋7、11的混凝土凝固后，將鋼管柱吊裝在柱腳槽9上，用螺母將柱腳上的連接板2與柱腳錨栓10緊固；吊裝時(shí)，可以先將柱腳吊裝在柱腳槽上，然后再將柱身吊裝起來與柱腳連接，進(jìn)行分段吊裝；也可以先將柱身與柱腳連接好之后整體吊裝。④、如圖6所示，用與一期混凝土強(qiáng)度等級相同或高ー級的混凝土回填柱腳槽，使之與一期基礎(chǔ)面平齊，把緊固螺母埋入混凝土內(nèi)；⑤、最后根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算需要，在鋼管柱柱身、柱腳或僅在柱腳內(nèi)回填混凝土。對本實(shí)用新型的幾點(diǎn)具體說明I、在施工前，根據(jù)結(jié)構(gòu)布置要求，確定鋼管柱的平面布置形式及鋼管柱柱腳外側(cè)可焊接連接板的數(shù)量；根據(jù)有關(guān)結(jié)構(gòu)計(jì)算成果，確定柱腳錨栓及柱腳鋼筋的大小及數(shù)量。2、在制作柱腳時(shí)，在柱腳范圍內(nèi)沿柱縱軸線布置ー層或幾層沿矩形長度方向布置的拉筋5，拉筋可以采用型鋼、鋼板或鋼筋，拉筋與柱腳管的內(nèi)壁焊接。布置拉筋的范圍一般從柱底算起Im以上，一般取I. 5 2m。柱腳管內(nèi)的拉筋布置不能影響柱腳內(nèi)預(yù)埋受カ鋼筋7和預(yù)埋柱芯鋼筋11穿過；制作柱腳時(shí)，在柱腳外側(cè)焊接連接板2，并在連接板2上開設(shè)連接孔4。
權(quán)利要求1.一種鋼管柱的結(jié)構(gòu)，其特征在于包括柱身，柱身的底部設(shè)有柱腳；柱身為圓管或矩形管；柱腳包括柱腳管(I )，柱腳管(I)是與柱身形狀相對應(yīng)的管狀；柱腳管(I)底部的外壁設(shè)有連接板(2 )，連接板(2 )與柱腳管(I)外壁之間設(shè)有一組加強(qiáng)筋板(3 );連接板(2 )上設(shè)有一組連接孔(4);柱腳管(I)內(nèi)設(shè)有水平布置的一組拉筋(5)和沿柱腳管(I)內(nèi)壁垂直布置的一組筋板(6);柱腳管(I)內(nèi)設(shè)有垂直布置的一組受力鋼筋(7)和柱芯鋼筋(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柱腳結(jié)構(gòu)，其特征在于當(dāng)所述的柱腳管(I)的截面為矩形時(shí)，至少矩形柱腳管的兩條邊底部的外壁設(shè)有連接板(2);兩條邊為鄰邊或?qū)叀?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柱腳結(jié)構(gòu)，其特征在于所述一組拉筋(5)沿柱腳管高度方向分層設(shè)置，拉筋(5)沿矩形柱腳管的長度方向水平設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柱腳結(jié)構(gòu)，其特征在于所述拉筋(5)采用型鋼、鋼板或鋼筋，拉筋(5)與為柱腳管(I)內(nèi)壁焊接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柱腳結(jié)構(gòu)，其特征在于所述一組筋板(6)采用鋼板，根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算需要，沿矩形柱腳管內(nèi)壁設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柱腳結(jié)構(gòu)，其特征在于當(dāng)所述柱腳管(I)的截面為圓管時(shí)，連接板(2)的形狀為圓環(huán)形或任意角度大于90度的扁形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柱腳結(jié)構(gòu)，其特征在于所述一組拉筋(5)沿柱腳管高度方向分層設(shè)置，相鄰拉筋(5)之間互為90度水平設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋼管柱的結(jié)構(gòu)。包括柱身，柱身的底部設(shè)有柱腳；柱身為圓管或矩形管；柱腳包括柱腳管(1)，柱腳管是與柱身形狀相對應(yīng)的管狀；柱腳管底部的外壁設(shè)有連接板(2)，連接板與柱腳管外壁之間設(shè)有一組加強(qiáng)筋板(3)；連接板上設(shè)有一組連接孔(4)；柱腳管內(nèi)設(shè)有水平布置的一組拉筋(5)和沿柱腳管內(nèi)壁垂直布置的一組筋板(6)；柱腳管內(nèi)設(shè)有垂直布置的一組受力鋼筋(7)和柱芯鋼筋(11)。本實(shí)用新型取消鋼管柱柱腳端頭封頭底板，使柱腳基礎(chǔ)受力鋼筋向上伸入柱腳混凝土內(nèi)，形成柱腳鋼結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)聯(lián)合受力的剛接節(jié)點(diǎn)。本實(shí)用新型構(gòu)造簡單、施工方便、傳力明確，可克服鋼管柱使用的局限性。
文檔編號E04C3/34GK202391016SQ20112053312
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者覃麗鈉, 陳宏 , 馬青 申請人:中國水電顧問集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計(jì)研究院