專利名稱：柱腳的制作方法
柱腳
背景技術：
本發(fā)明的目的是根據權利要求1的前序部分所述的柱腳。本發(fā)明涉及用在鋼筋混凝土柱或相應混凝土元件柱的下端角部或側面中以將柱子固定在柱基結構的螺栓上的柱腳。從公開FI118186 了解到用于將鋼筋混凝土柱固定在基座上的柱腳。該柱腳包括具有螺栓孔的基板和通過焊接固定在基板上以形成螺栓殼的側板。該柱腳還包括固定在螺栓殼上以將柱腳與鋼筋混凝土柱連接在一起的主連接件。還從公開FI95164和SE511606了解到這種類型的柱腳。這些已知柱腳的一個問題是錨栓與用作柱腳主連接件的加強筋之間的偏心。偏心在鋼筋混凝土柱上產生水平力，這種水平力必須通過向柱增加加強件來解決。偏心還增加了柱腳中的內應力并且在柱腳經受壓縮負荷時需要后連接件。這些已知柱腳的另一個問題是基板與側板之間的連接，基板與側板之間的連接是焊接連接并因此產生應力峰值。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是解決上述問題。通過獨立權利要求1所述的柱腳實現本發(fā)明的目的。在從屬權利要求中描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。本發(fā)明基于以下理念:因為螺栓殼是通過鑄造方式制造的，使得螺栓殼包括具有基板和側板的一個鑄件，所以在基板與側板之間不產生應力峰值。這是因為，作為鑄造的結果，在基板與側板之間產生均勻質量的接縫。根據本發(fā)明的方案實現的另一個優(yōu)點在于:因為在螺栓殼中形成用于將連接單元固定在螺栓殼上的孔并且所述孔與螺栓殼的基板中的螺栓孔同軸，所以在根據本發(fā)明的柱腳中實際上不需要用于傳遞力的后連接件。一般地，必須使用這種后連接件來將水平力偶中的較低水平力傳遞至鋼筋混凝土柱，其中水平力偶中的較低水平力是由相對于螺栓(位于連接單元和螺栓孔的位置)的偏心位置產生的。在根據本發(fā)明的方案中，由于孔與螺栓孔的同軸性，連接單元(例如，加強筋和設置在基座中的下層豎直錨栓)將至少部分地，更優(yōu)選全部地位于基本上相同的軸線上，因而在錨栓與加強筋之間不會形成偏心。因為錨栓與連接單元(例如，加強筋)之間不存在偏心，所以在鋼筋混凝土柱中不需要用于在柱腳承載張力時去掉由偏心所產生的水平力的額外鉤部件。因此，減少和簡化了鋼筋混凝土柱的加固。由于同軸性，柱腳沒有由偏心產生的應力。這導致了螺栓殼的靜態(tài)模型的簡化。這還導致了可以從新的和更簡單的起始點優(yōu)化螺栓殼的形狀和直徑。此外，可以在簡單的軸向張力測試中容易地證明柱腳的性能，而不需要將產品鑄造在混凝土上。由于同軸性，不需要用于在柱腳經受壓縮負荷時去掉由偏心產生的水平力的后連接件。因為不需要后連接件并且因為螺栓殼的形狀和直徑可以被優(yōu)化，所以減少了柱腳中的鋼量并且降低了柱腳的制造成本。
因為根據本發(fā)明，螺栓殼的壁結構在套管結構的方向上漸縮，所以可以按照對力學有利的方式設置鋼的位置，從而形成力沿著最短路徑的穹頂狀結構。因此，這些結構不會暴露于額外的應力。在這種情況下，還可以節(jié)省材料的用量。通過本發(fā)明的方案，可以使具有一層樓高的柱腳螺栓(其中，柱腳的連接單元同時用作柱的主鋼筋)與連接螺栓結合。因為在柱腳、柱的連接單元與錨栓之間不需要重疊的加強筋，所以減少了柱中的鋼的總用量。在運輸和儲存期間，螺栓殼和柱腳只占用很少的空間。柱腳可以整體制造而不需要焊接。帶螺紋的加強筋可以用作主連接件，壓制到加強筋上的鋼筋連接器可以擰到螺栓殼的上部結構的螺紋孔中。可選擇地，用作主連接件的加強筋可以直接壓制到螺栓殼的上部結構的孔中。螺栓殼可以包括在鑄造過程中形成的一個或多個連接凸耳。連接凸耳也可以增加螺栓殼的剛性并且增強與混凝土的連接。凸耳還可以用于例如借助板(例如，穿孔板)、螺旋桿、圓桿、加強筋或繩扣將柱腳固定在一起。螺栓殼及其連接的加強筋還可以用作桿狀部件的牽引連接器。


下面將結合附圖進一步描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，附圖中:圖1從上面斜視地示出柱腳螺栓殼的第一優(yōu)選實施方案； 圖2從下面斜視地示出圖1所示的柱腳螺栓殼；圖3從側面直視地示出圖1所示的柱腳螺栓殼；圖4從正面直視地示出圖1所示的柱腳螺栓殼；圖5從上面直視地示出圖1所示的柱腳螺栓殼；圖6示出沿著圖5的線A-A剖切的圖1所示的柱腳螺栓殼；圖7示出沿著圖5的線B-B剖切的圖1所示的柱腳螺栓殼；圖8從上面斜視地示出柱腳螺栓殼的第二優(yōu)選實施方案；圖9從下面斜視地示出圖8所示的柱腳螺栓殼；圖10從側面直視地示出圖8所示的柱腳螺栓殼；圖11從正面直視地示出圖8所示的柱腳螺栓殼；圖12從上面直視地示出圖8所示的柱腳螺栓殼；圖13示出沿著圖12的線A-A剖切的圖8所示的柱腳螺栓殼；圖14示出沿著圖12的線B-B剖切的圖8所示的柱腳螺栓殼；圖15從上面斜視地示出柱腳螺栓殼的第三優(yōu)選實施方案；圖16從下面斜視地示出圖15所示的柱腳螺栓殼；圖17從側面直視地示出圖15所示的柱腳螺栓殼；圖18從正面直視地示出圖15所示的柱腳螺栓殼；圖19從上面直視地示出圖15所示的柱腳螺栓殼；圖20示出沿著圖19的線A-A剖切的圖15所示的柱腳螺栓殼；圖21示出沿著圖19的線B-B剖切的圖15所示的柱腳螺栓殼；圖22從上面斜視地示出柱腳螺栓殼的第四優(yōu)選實施方案；
圖23從下面斜視地示出圖22所示的柱腳螺栓殼；圖24從側面直視地示出圖22所示的柱腳螺栓殼；圖25從正面直視地示出圖22所示的柱腳螺栓殼；圖26從上面直視地示出圖22所示的柱腳螺栓殼；圖27示出沿著圖26的線A-A剖切的圖22所示的柱腳螺栓殼；圖28示出沿著圖26的線B-B剖切的圖22所示的柱腳螺栓殼；圖29和圖30示出根據圖1的柱腳螺栓殼，其中呈加強筋形式的連接單元固定在柱腳螺栓殼上；圖31和圖32示出根據圖1的柱腳螺栓殼，其中呈加強筋形式的連接單元固定在柱腳螺栓殼上并且錨栓固定在柱腳螺栓殼的基板上；圖33和圖34示出根據圖1的柱腳螺栓殼，其中呈加強筋形式的連接單元固定在柱腳螺栓殼上并且錨栓固定在柱腳螺栓殼的基板上，此外基板的邊緣還具有用于固定穿孔板的孔；圖35和圖36示出根據圖33和圖34的柱腳螺栓殼處于穿孔板固定在基板上的狀態(tài)下的視圖；以及圖37示出鋼筋混凝土柱與基座之間的部分剖切的連接點。
具體實施例方式本發(fā)明的目的是一種用于將鋼筋混凝土柱I (例如，混凝土柱元件)固定在基座2 (例如，建筑物的地基或相應的承重結構元件)上的柱腳(未標注)。所述柱腳包括:螺栓殼3，所述螺栓殼包括具有螺栓孔4的基板5，以及上部結構6，所述上部結構連接在基板5上并且至少一個連接單元7連接在所述上部結構上以通過將連接單元7鑄造在鋼筋混凝土柱I上而使所述柱腳與鋼筋混凝土柱I固定在一起。此外，螺栓殼3的一部分(尤其是螺栓殼3的上部結構6的一部分)同時鑄造在鋼筋混凝土柱I上。圖29和圖30示出了柱腳的實施例。圖37示出鋼筋混凝土柱I與基座2之間的部分剖切的連接點的實施例，其中柱腳已經用于將鋼筋混凝土柱I固定在基座2上。在圖37中，部分鑄造在基座2上的豎直錨栓8穿過位于螺栓殼3的基板5中的螺栓孔4。錨栓8具有螺紋(未標注)，螺母9和墊片10設置在錨栓上，以便將柱腳固定在位于基座2中的豎直錨栓8上。在圖37中，通過將連接單元7鑄造在鋼筋混凝土柱I上并且通過將螺栓殼3部分地鑄造在鋼筋混凝土柱I上而使柱腳固定在鋼筋混凝土柱I上。圖1 37所示的柱腳包括螺栓殼3，所述螺栓殼的上部結構6包括套管結構12，所述套管結構與上部結構6 —體形成并且上面形成有連接單元7用的孔11，上部結構6包括壁結構13，套管結構12通過所述壁結構與基板5連接，壁結構13在套管結構12的方向上漸縮。圖1 28示出四個不同的柱腳螺栓殼3，其中圖1 7示出柱腳的螺栓殼3的第一實施方案，圖8 14不出柱腳的螺栓殼3的第二實施方案，圖15 21不出柱腳的螺栓殼3的第三實施方案，圖22 28不出柱腳的螺栓殼3的第四實施方案。所有這些實施方案的共同之處在于壁結構13在套管結構12的方向上漸縮。螺栓殼3是通過鑄造方式制造的，使得螺栓殼3的上部結構6和基板5形成一個鑄件。該鑄件優(yōu)選但非必然地由鑄鋼或鑄鐵制造而成。基板5的螺栓孔4可以與鑄件一起形成，或者可以在鑄造之后至少部分地加工而成。在螺栓殼3中形成連接單元7用的孔11?？?1與基板5的螺栓孔4基本上同軸。因此，如圖30 37所示，如果在柱腳中使用直的連接單元7 (例如，直的加強筋)，并且如果安裝期間在鋼筋混凝土柱I的基座2中使用直的錨栓8，那么加強筋和錨栓8可以基本上位于相同的軸線上，因而在加強筋與錨栓8之間不會形成偏心?？?1可以與鑄件一起形成，或者可以在鑄造之后至少部分地加工而成。在螺栓殼3中(例如，在螺栓殼3的上部結構6中)可以形成更多連接單元(圖中未示出)用的更多孔(圖中未示出)，但是更優(yōu)選的是，在螺栓殼3中只形成一個連接單元7用的一個孔11，如圖所示，孔11與基板5的螺栓孔4基本上同軸。如圖1 28所示，螺栓殼3的上部結構6包括套管結構12，所述套管結構與上部結構6 —體形成并且上面形成有連接單元7用的孔11。如圖1 28所示，螺栓殼3的上部結構6包括壁結構13，套管結構12通過所述壁結構與基板5連接。螺栓殼3的上部結構6在套管結構12的方向上漸縮。圖1 28示出了這種螺栓殼3。在螺栓殼3的上部結構6包括壁結構13的情況下，螺栓殼3的上部結構6的壁結構可以至少部分地呈拱形，使得所述壁結構在套管結構12的方向上漸縮。圖1 28示出了這種螺栓殼3。在螺栓殼3的上部結構6的壁結構13至少部分地呈拱形的情況下，該壁結構可以至少部分地呈拋物線形狀。與常規(guī)的豎直壁結構相比，這種拱形(例如，上部結構6的拋物線形壁結構13)的優(yōu)點例如是可以更好地補償螺栓殼中的力和張力。在螺栓殼3的上部結構6包括壁結構13的情況下，螺栓殼3的上部結構6的壁結構13可以由多個分開的壁結構部分14構成，套管結構12通過所述分開的壁結構部分與基板5連接。圖8 14示出了一種螺栓殼3，該螺栓殼的壁結構13由兩個分開的壁結構部分14構成。壁結構部分14可以相對于螺栓孔4和孔11對稱地設置?？蛇x擇地，螺栓殼3的上部結構6可以包括上面形成有連接單元7用的孔11的壁結構13。然后，螺栓殼3的上部結構6的壁結構13可以在遠離基板5的方向上漸縮?？蛇x擇地，螺栓殼3的上部結構6的壁結構13可以至少部分地呈拱形，使得該壁結構在遠離基板5的方向上漸縮。在螺栓殼3的上部結構6的壁結構13至少部分地呈拱形的情況下，該壁結構可以至少部分地呈拋物線形狀。如圖1 28所示，螺栓殼3可以由一個鑄件構成。柱腳的連接單元7優(yōu)選但非必然地包括加強筋。圖29 36示出其中一根加強筋用作連接單元7的柱腳。加強筋優(yōu)選但非必然地是基本上直的。在連接單元7為加強筋的情況下，孔11的直徑優(yōu)選但非必然地基本上相應于所述加強筋的直徑。在連接單元7為加強筋的情況下，孔11可以具有內螺紋(圖中未示出)，所述加強筋可以具有適合與孔11的內螺紋配合的外螺紋(圖中未示出)，使得加強筋通過將所述加強筋旋抒到螺栓殼3的孔11中的方式固定在螺栓殼3上。在一根加強筋作為連接單兀7的情況下，所述加強筋優(yōu)選但非必然地是基本上直的并且橫截面是基本上圓形的，使得所述加強筋與螺栓殼3的基板5中的螺栓孔4基本上同軸。連接單元7可以通過將螺栓殼3壓制到與連接單元7接合的方式而固定在螺栓殼3上，而連接單元通過在孔11的位置壓制螺栓殼3的方式而設置在孔11中。連接單元7可以借助套管(圖中未示出)固定在孔11中，其中所述套管設置在孔11中并且在套管上設置連接單元7，使得分別在孔11與套管之間和在套管與連接單元7之間形成例如壓接連接。可以通過鑄造在螺栓殼3上的方式形成從螺栓殼3伸出的連接凸耳15。圖14 28示出這種螺栓殼3。如圖22 28所示，連接凸耳15可以具有孔18。連接凸耳15用于增強螺栓殼3與鋼筋混凝土柱I之間的緊固連接。這些連接凸耳15還可以增加螺栓殼3的剛性。在柱腳的裝配過程中，線或加強筋可以穿過連接凸耳15的最后的孔18，例如用于將多個柱腳固定在一起。在螺栓殼3的基板5的邊緣中可以形成用于固定至少一個穿孔板17的孔16。圖33和圖34以及圖35和圖36示出穿孔板17。當柱腳至少部分地鑄造在鋼筋混凝土柱I上時，這種穿孔板17在安裝過程中允許例如多個柱腳固定在一起或者允許柱腳固定在例如鑄模或等同部件上。圖1 7示出柱腳的螺栓殼3的第一實施方案。在圖1 7中，螺栓殼3包括具有螺栓孔4的基板5。在基板5上連接有上部結構6，在上部結構6上形成有連接單元7用的孔11。孔11與基板5的螺栓孔4基本上同軸。在圖1 7中，上部結構6包括套管結構12，套管結構與上部結構6 —體形成并且上面形成有連接單元7用的孔11。在圖1 7中，螺栓殼3的上部結構6包括壁結構13，套管結構12通過壁結構與基板5連接。在圖1 7中，螺栓殼3的上部結構6的壁結構13至少部分地呈拱形，使得螺栓殼3的上部結構6的壁結構13在套管結構12的方向上漸縮。在圖1 7中，螺栓殼3由一個鑄件構成。圖8 14示出柱腳的螺栓殼3的第二實施方案。圖8 14所示的螺栓殼3與圖1 7所示的螺栓殼3之間的不同之處在于:螺栓殼3的上部結構6包括由兩個壁結構部分14構成的壁結構13，套管結構12通過兩個壁結構部分與基板5連接。圖15 21不出柱腳的螺栓殼3的第三實施方案。圖15 21所不的螺栓殼3與圖1 7所示的螺栓殼3之間的不同之處在于:通過鑄造在螺栓殼3上的方式形成從螺栓殼3伸出的兩個連接凸耳15。連接凸耳15用于增強螺栓殼3與鋼筋混凝土柱I之間的緊固連接。圖22 28示出柱腳的螺栓殼3的第四實施方案。圖22 28所示的螺栓殼3與圖15 21所示的螺栓殼3之間的不同之處在于:通過鑄造在螺栓殼3上的方式形成具有孔18的兩個連接凸耳15。顯然，作為技術進步，本領域技術人員可以按各種方式實施本發(fā)明的構思。因此，本發(fā)明及其實施方案不限于上面所示的例子，而是可以在權利要求的框架內變化。
權利要求
1.一種用于將鋼筋混凝土柱(I)固定在基座(2)上的柱腳，其中所述柱腳包括: 螺栓殼(3)，所述螺栓殼包括具有螺栓孔(4)的基板(5);以及 上部結構(6)，所述上部結構連接在所述基板(5)上并且至少一個連接單元(7)連接在所述上部結構上以將所述柱腳與所述鋼筋混凝土柱(I)固定在一起； 其特征在于， 所述螺栓殼(3)是通過鑄造方式制造的，使得所述上部結構(6)和所述基板(5)形成一個鑄件， 在所述螺栓殼(3)中形成所述連接單元(7)用的孔(11)，并且 所述孔(11)與所述基板(5)的螺栓孔(4)基本上同軸， 所述螺栓殼(3)的上部結構(6)包括套管結構(12)，所述套管結構與所述上部結構(6) 一體形成并且上面形成有所述連接單元(7)用的孔(11)，并且 所述螺栓殼(3)的上部結構(6)包括壁結構(13)，所述套管結構(12)通過所述壁結構與所述基板(5)連接，并且 所述螺栓殼(3)的壁結構(13)在所述套管結構(12)的方向上漸縮。
2.根據權利要求1所述的柱腳，其特征在于，所述螺栓殼(3)的上部結構(6)的壁結構(13)包括多個壁結構部分(14)，所述套管結構(12)通過所述多個壁結構部分與所述基板(5)連接。
3.根據權利要求2所述的柱腳，其特征在于，所述壁結構部分(14)相對于所述螺栓孔(4)和所述孔(11)對稱地設置。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的柱腳，其特征在于，所述螺栓殼(3)的壁結構(13)至少部分地呈拱形，使得所述螺栓殼(3)的壁結構(13)在所述套管結構(12)的方向上漸縮。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的柱腳，其特征在于，所述螺栓殼(3)的上部結構(6)包括壁結構(13)，在所述壁結構上面形成連接單元(7)用的孔(11)。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的柱腳，其特征在于，所述螺栓殼(3)的壁結構(13)在遠離所述基板(4)的方向上漸縮。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的柱腳，其特征在于，所述螺栓殼(3)的上部結構(6)的壁結構(13)至少部分地呈拱形，使得所述螺栓殼(3)的壁結構(13)在遠離所述基板(4)的方向上漸縮。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的柱腳，其特征在于，所述連接單元(7)是加強筋。
9.根據權利要求8所述的柱腳，其特征在于，所述孔(11)的直徑基本上相應于所述加強筋的直徑。
10.根據權利要求9所述的柱腳，其特征在于，所述孔(11)具有內螺紋，所述加強筋具有設置成與所述孔(11)的內螺紋配合的外螺紋，使得通過旋擰的方式將所述加強筋固定在所述螺栓殼(3)的上部結構(6)上。
11.根據權利要求8-10中任一項所述的柱腳，其特征在于，所述加強筋是基本上直的并且橫截面是基本上圓形的，使得所述加強筋與所述螺栓殼(3)的基板(5)中的螺栓孔(4)基本上同軸。
12.根據權利要求1-11中任一項所述的柱腳，其特征在于，所述連接單元(7)通過將所述螺栓殼(3)壓制到與所述連接單元(7)接合的方式而固定在所述螺栓殼(3)上。
13.根據權利要求1-12中任一項所述的柱腳，其特征在于，所述連接單元(7)借助套管固定在所述孔(11)中，所述套管設置在所述孔(11)中并且所述連接單元(7)固定在所述套管上。
14.根據權利要求1-13中任一項所述的柱腳，其特征在于，通過鑄造在所述螺栓殼(3)上的方式形成從所述螺栓殼(3)伸出的連接凸耳(15)，用于增強所述螺栓殼(3)與所述鋼筋混凝土柱(I)之間的緊固連接。
15.根據權利要求1-14中任一項所述的柱腳，其特征在于，在所述螺栓殼(3)的基板(5)的邊緣中形成用于將至 少一個穿孔板(17)固定在所述螺栓殼(3)上的孔(16)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是一種用于將鋼筋混凝土柱(1)固定在基座(2)上的柱腳。所述柱腳包括螺栓殼(3)，所述螺栓殼包括具有螺栓孔(4)的基板(5)；以及上部結構(6)，所述上部結構連接在所述基板(5)上并且至少一個連接單元(7)連接在所述上部結構上以將所述柱腳與所述鋼筋混凝土柱(1)固定在一起。所述螺栓殼(3)是通過鑄造方式制造的，使得所述上部結構(6)和所述基板(5)形成一個鑄件。在所述螺栓殼(3)中形成所述連接單元(7)用的孔(11)。所述孔(11)與所述基板(5)的螺栓孔(4)基本上同軸。所述螺栓殼(3)的上部結構(6)包括套管結構(12)，所述套管結構與所述上部結構(6)一體形成并且上面形成有所述連接單元(7)用的孔(11)，并且所述螺栓殼(3)的上部結構(6)包括壁結構(13)，所述套管結構(12)通過所述壁結構與所述基板(5)連接，并且所述螺栓殼(3)的壁結構(13)在所述套管結構(12)的方向上漸縮。
文檔編號E04B1/21GK103210150SQ201180050897
公開日2013年7月17日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權日2010年10月26日
發(fā)明者馬庫斯·瓊斯 申請人:佩克集團有限公司