CN105350562A - 设有精确调平装置的插入式柱脚及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设有精确调平装置的插入式柱脚及其施工方法，该柱脚包括：混凝土杯口基础底板、柱、柱底调平装置，柱底调平装置包括：锚栓，锚栓的一端固定在所述混凝土杯口基础底板内，锚栓的另一端设有螺纹；调平螺帽，安装在锚栓带有螺纹的一端；金属套管，所述金属套管的侧壁开设有灌浆孔，所述金属套管套设在所述锚栓上；钢盖板，所述钢盖板设有锚栓孔及灌浆孔，锚栓穿过所述锚栓孔；钢盖板位于调平螺帽与金属套管之间。本发明插入式柱脚的柱底混凝土密实性好，轴力传递非常可靠；调平精度高，施工方便；锚栓直径小，可大大减少杯口基础底板的厚度，从而减少基础埋深，降低工程造价。

Description

设有精确调平装置的插入式柱脚及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种建筑柱脚，特别是涉及一种设有精确调平装置的插入式柱脚及其施工方法。

背景技术

插入式柱脚是建筑中很常见的一种柱脚形式，它是在混凝土基础上预留杯口，然后将钢柱或者预制钢筋混凝土柱插入杯口中，待柱子调平校直后在杯口内浇注混凝土，将柱子与基础连成一个整体。采用插入式柱脚时，混凝土基础与柱子是分开施工的，在施工工序上安排合理，因此深受工程师们的喜爱。

在柱子安装前，需要对柱子进行调平，一种最常规的方法是在混凝土杯口基础施工时，将杯口底标高浇注至低于柱底标高50mm左右，待柱子安装时先用50mm厚细石混凝土找平、浇注到柱底标高，然后将柱子立在找平层上。

但是常规做法存在以下缺点：首先，由于加工制造原因，柱底有时候不平整，柱子安装后柱底与找平层之间存在空隙，柱轴向力传递就很不可靠；另外，这种采用混凝土找平层调整柱底标高的方法误差常常较大，难以达到很高精度。因此，对于轴力较小的单层厂房或者一般多层框架，这种施工方式是可以满足设计要求的；但是，对于重量很大的单层厂房或者高度较大的多高层建筑，柱子的轴力很大，这种方法就可能存在安全隐患，因此设计时常常不采用插入式柱脚，而改用施工不太方便、造价较高的埋入式柱脚或者外包式柱脚。也有工程师提出了另外一种施工方案，将杯口底与柱底间预留150～250mm空隙，在杯口底预留埋件，然后焊接型钢支架，将柱子安放在型钢支架上，最后将杯口内柱底和柱侧的细石混凝土一起浇注。这种方法的承受轴力很可靠，但常常杯口尺寸小、型钢支架施工困难，调平精度差，因此实际工程中应用也不多。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种设有精确调平装置的插入式柱脚，以解决现有调整柱底标高的方法误差大以及柱轴向力传递不可靠的技术问题。

本发明的第二目的是提供一种设有精确调平装置的插入式柱脚的施工方法，以解决现有调整柱底标高的方法误差大以及柱轴向力传递不可靠的技术问题。

为了实现上述第一目的，本发明提供一种设有精确调平装置的插入式柱脚，包括：混凝土杯口基础底板；柱，所述柱包括柱体和柱底连接件，所述柱底连接件固定在所述柱体的底端，所述柱通过后浇混凝土与混凝土杯口基础底板固定连接；插入式柱脚还包括柱底调平装置，所述柱底调平装置包括：

锚栓，所述锚栓的一端固定在所述混凝土杯口基础底板内，锚栓的另一端设有螺纹；

调平螺帽，所述调平螺帽与锚栓上的螺纹相适配，安装在锚栓带有螺纹的一端，锚栓端头与螺帽之间的锚栓部分为连接端头。

本发明如上所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，进一步，所述柱为钢柱、钢管混凝土柱或预制钢管混凝土叠合柱；所述柱底连接件为钢板，钢板上开设与锚栓的连接端头位置对应的连接孔。

本发明如上所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，进一步，所述柱为钢筋混凝土柱，所述钢筋混凝土柱的底部设置有带孔的预埋件，预埋件的孔插入所述连接端头。

本发明如上所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，进一步，所述插入式柱脚还包括钢垫板，所述钢垫板安装在柱底连接件与调平螺帽之间。

本发明如上所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，进一步，柱底调平装置还包括金属套管，所述金属套管的侧壁开设有灌浆孔，所述金属套管套设在所述锚栓上；钢盖板，所述钢盖板设有锚栓孔及灌浆孔，锚栓穿过所述锚栓孔；钢盖板位于调平螺帽与金属套管之间。

本发明如上所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，进一步，金属套管为波纹钢管。

本发明如上所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，进一步，金属套管内灌注混凝土为细石混凝土、水泥砂浆，或者混凝土灌浆料。

本发明如上所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，进一步，柱底调平装置还包括锚栓定位钢板，所述锚栓定位钢板设有与锚栓数量相等的通孔，锚栓穿过所述通孔；锚栓定位钢板预埋在混凝土杯口基础底板顶面。

本发明如上所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，进一步，所述锚栓定位钢板具有四个通孔，所述通孔排布成矩形；与此对应，锚栓、调平螺帽的数量为四个。

本发明如上所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，进一步，所述锚栓的直径范围在M16～M36；所述金属套管的直径范围在60mm～200mm、金属套管的壁厚范围在0.3～3mm；柱底调平装置的高度范围在100～300mm。

为了实现上述第二目的，本发明提供一种设有精确调平装置的插入式柱脚的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，浇注混凝土杯口基础底板；

步骤二，在混凝土杯口基础底板上预埋或者后植锚栓；

步骤三，旋转调平螺帽至要求的高度；

步骤四，将柱准确安装在调平螺帽上；

步骤五，浇注柱底及柱侧后浇混凝土，完成柱脚施工。

本发明提供一种设有精确调平装置的插入式柱脚的施工方法，进一步，对于钢柱、钢管混凝土柱、叠合柱等局部压力大的柱，或者水平定位要求高的锚栓，浇注混凝土杯口基础底板时还设有锚栓定位钢板，锚栓定位钢板与混凝土杯口基础底板固定连接。

本发明提供一种设有精确调平装置的插入式柱脚的施工方法，进一步，对于承载力要求大的锚栓，在锚栓外还设有金属套管，金属套管上面覆盖钢盖板，再旋转调平螺帽至要求的高度，然后在金属套管内灌注混凝土。

本发明提供一种设有精确调平装置的插入式柱脚的施工方法，进一步，当柱底钢板的连接孔或柱底预埋件的孔大于调平螺帽无法进行柱的安装时,在柱底连接件与调平螺帽之间增设钢垫板，再将柱准确安装在钢垫板上。

本发明的有益效果是：

本发明将柱子安装到混凝土杯口基础底板时安装更加方便、调平精度高，柱底与混凝土基础接触紧密、轴向力传递可靠；同时还可以减少基础埋深，降低工程造价。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1为本发明第一种实施例的设有精确调平装置的插入式柱脚示意图；

图2为本发明一种实施例的柱底调平装置示意图；

图3为本发明第二种实施例的设有精确调平装置的插入式柱脚示意图；

图4为本发明第三种实施例的设有精确调平装置的插入式柱脚示意图；

图5为本发明第四种实施例的设有精确调平装置的插入式柱脚示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、混凝土杯口基础底板；

2、柱，2.1、柱底钢板，2.2、栓钉，2.3、钢管内混凝土，2.4、钢管外混凝土，2.5、柱纵向钢筋，2.6、柱底预埋件；

3、柱底调平装置，3.1、锚栓，3.2、调平螺帽，3.3、钢盖板，3.4、金属套管，3.5、金属套管内灌注混凝土，3.6、锚栓定位钢板，3.7、钢垫板；

4、柱底及柱侧后浇混凝土。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的设有精确调平装置的插入式柱脚的实施例。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

以下结合图1-图5说明本发明设有精确调平装置的插入式柱脚。

本发明第一种实施例的设有精确调平装置的插入式柱脚，其包括：混凝土杯口基础底板1；柱2，所述柱包括柱体和柱底连接件（柱底钢板2.1或柱底预埋件2.6），所述柱底连接件固定在所述柱体的底端，所述柱2通过后浇混凝土与混凝土杯口基础底板1固定连接；

如图1所示，混凝土杯口基础底板1包括底板和开设在底板上的空洞，该空洞为用于安装柱的杯口。所述后浇混凝土4是指将柱2放置在杯口内并将柱调平后浇筑的混凝土。

插入式柱脚还包括柱底调平装置3，如图2所示，所述柱底调平装置3包括：

锚栓3.1，所述锚栓3.1的一端固定在所述混凝土杯口基础底板1内，锚栓3.1的另一端设有螺纹；在具体实施过程中，锚栓3.1采取预埋方式固定在所述混凝土杯口基础底板1内，或者采用后植入的方式固定在所述混凝土杯口基础底板1内；

调平螺帽3.2，所述调平螺帽3.2与锚栓3.1上的螺纹相适配，安装在锚栓3.1带有螺纹的一端，锚栓端头与螺帽之间的锚栓部分为连接端头；柱底连接件插入所述连接端头。

所述柱底调平装置3，优选的高度范围在100～300mm。

所述后浇混凝土4填满混凝土杯口基础底板1、柱2、柱底调平装置3之间的空隙。

本发明上述实施例的插入式柱脚具有以下有益效果：

1、相对于混凝土找平层的施工方法，本发明采用锚栓及调平螺帽进行调平，调平的精度大大增加。此外当调平螺帽及锚栓具有四个，并设置为矩形排布时，可以对各个螺帽的高度分别进行调节，以补偿柱底部在加工时的倾斜或不平整，因此施工很方便。

2、杯口中柱底部的混凝土与柱侧部的混凝土是一起施工的，混凝土强度高；柱底与杯口基础底板的间隙由50mm调整到100～300mm后，后浇混凝土的密实性很有保证，因此传递轴向力非常可靠。

因此，本发明不但解决了柱子安装方便、调平精度的问题，也解决了柱底与混凝土基础接触紧密、轴向力传递可靠的问题。

在本发明上述实施例的设有精确调平装置的插入式柱脚中，如图1所示，所述柱2为钢柱。钢柱可以为箱型钢管、圆钢管、H型钢、或者其他截面。为增强柱2与后浇混凝土4之间的粘结作用，在柱2上还设有栓钉2.2。

如图3所示，本发明第二种实施例所述柱2为钢管混凝土柱。钢管为箱型钢管、或者圆钢管，钢管内浇注有钢管内混凝土2.3。

如图4所示，本发明第三种实施例所述柱2为预制钢管混凝土叠合柱。这种柱在钢管混凝土柱外还有钢管外混凝土2.4。在柱脚插入杯口的范围，钢管外混凝土2.4可以先不浇注，待柱2安装后与后浇混凝土4一起浇注。这样施工基础预留杯口尺寸小，而且柱脚整体性好。

与上述实施例一至三对应，柱底连接件为钢板，钢板上开设与锚栓的连接端头位置对应的连接孔。

在本发明上述实施例的设有精确调平装置的插入式柱脚中，如图5所示，本发明第四种实施例所述柱2为钢筋混凝土柱，所述钢筋混凝土柱的底部设置有带孔的预埋件，预埋件的孔插入所述连接端头。

在本发明上述实施例的设有精确调平装置的插入式柱脚中，当柱底钢板2.1的连接孔或柱底预埋件2.6的孔大于调平螺帽时，无法进行柱的安装；对上述实施例进一步改进，所述插入式柱脚还包括钢垫板3.7，所述钢垫板3.7安装在柱底连接件与调平螺帽3.2之间。

在本发明上述实施例的设有精确调平装置的插入式柱脚中，如图2所示，所述柱底调平装置3还包括：金属套管3.4，所述金属套管的侧壁开设有灌浆孔，所述金属套管套设在所述锚栓3.1上，金属套管内灌注混凝土3.5；钢盖板3.3，所述钢盖板设有锚栓孔及灌浆孔，锚栓3.1穿过所述锚栓孔；钢盖板3.3位于调平螺帽3.2与金属套管3.4之间。

在本发明上述实施例的设有精确调平装置的插入式柱脚中，如图2所示，所述柱底调平装置3的金属套管3.4为波纹钢管，波纹钢管强度高，价格低，还便于调整调平螺帽3.2的高度。

在本发明上述实施例的设有精确调平装置的插入式柱脚中，金属套管3.4内灌注混凝土3.5为细石混凝土、水泥砂浆，或者混凝土灌浆料。

本发明柱底锚栓外设有内灌混凝土的金属套管，使大大提高了锚栓受压稳定承载力，这样就可以减少锚栓直径；同时考虑到金属套管的长度也可以计入锚栓的锚固长度，这样可以大大减小锚栓在基础底板内的埋置深度，从而就可以大大减少混凝土杯口基础底板的厚度。例如：一个Q235的常规锚栓M24，不计稳定的话最大受压承载力为49.4kN,按20d锚固要求，锚固长度需要480mm；如果采用本发明，一个Q235的M16锚栓、调平螺帽采用Q345，如果压承载力按调平螺帽局的部承压计算，为97.0kN，比普通锚栓提高了96%，锚固长度仍按20d计算，为320mm，如果金属套管的高度为160mm，则埋入混凝土杯口基础底板就可以采用160mm，比常规锚栓M24减少320mm，即减少200%。因此本发明还具有减少基础埋深、降低工程造价的良好效果。

在本发明上述实施例的设有精确调平装置的插入式柱脚中，如图2所示，柱底调平装置3还包括：锚栓定位钢板3.6，所述锚栓定位钢板3.6设有与锚栓3.1数量相等的通孔，锚栓3.1穿过所述通孔；锚栓定位钢板3.6与混凝土杯口基础底板1固定连接。在优选的实施例中，所述锚栓定位钢板3.6具有四个通孔，所述通孔排布成矩形；与此对应，锚栓3.1、调平螺帽3.2的数量为四个。

由于杯口基础底板上还设有锚栓定位钢板，不但可以使锚栓施工定位准确，而且对柱底混凝土局部承压有很好的加强作用，因此，对于钢柱、钢管混凝土柱、或者预制钢管混凝土叠合柱等强度很高、局部压力很大的柱，这种构造非常有利。

在本发明上述实施例的设有精确调平装置的插入式柱脚中，所述柱底调平装置的锚栓直径、金属套管直径及壁厚应根据所柱1的重量来确定。优选的所述锚栓的直径范围在M16～M36；所述金属套管的直径范围在60mm～200mm、金属套管的壁厚范围在0.3～3mm。

上述实施例设有精确调平装置的插入式柱脚的施工方法包括以下步骤：

步骤一，浇注混凝土杯口基础底板1；

步骤二，在混凝土杯口基础底板1上预埋或者后植锚栓3.1；

步骤三，旋转调平螺帽3.2至要求的高度；

步骤四，将柱1准确安装在调平螺帽3.2上；

步骤五，浇注柱底及柱侧后浇混凝土4，完成柱脚施工。

上述实施例设有精确调平装置的插入式柱脚的施工方法还可以进一步改进，对于钢柱、钢管混凝土柱、叠合柱等局部压力大的柱，或者水平定位要求高的锚栓3.1，浇注混凝土杯口基础底板1时还设有锚栓定位钢板3.6，锚栓定位钢板3.6与混凝土杯口基础底板1固定连接。

上述实施例设有精确调平装置的插入式柱脚的施工方法还可以进一步改进，对于承载力要求大的锚栓3.1，在锚栓3.1外还设有金属套管3.4，金属套管3.4上面覆盖钢盖板3.5，再旋转调平螺帽3.2至要求的高度，然后在金属套管3.4内灌注混凝土3.5。

上述实施例设有精确调平装置的插入式柱脚的施工方法还可以进一步改进，当柱底钢板的连接孔或柱底预埋件的孔大于调平螺帽3.2无法进行柱的安装时,在柱底连接件与调平螺帽3.2之间增设钢垫板3.7，再将柱1准确安装在钢垫板3.2上。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。

Claims (11)

1.一种设有精确调平装置的插入式柱脚，包括：混凝土杯口基础底板；柱，所述柱包括柱体和柱底连接件，所述柱底连接件固定在所述柱体的底端，所述柱通过后浇混凝土与混凝土杯口基础底板固定连接；其特征在于，插入式柱脚还包括柱底调平装置，所述柱底调平装置包括：

锚栓，所述锚栓的一端固定在所述混凝土杯口基础底板内，锚栓的另一端设有螺纹；

调平螺帽，所述调平螺帽与锚栓上的螺纹相适配，安装在锚栓上部带有螺纹的一端。

2.根据权利要求1所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，其特征在于，所述柱为钢柱、钢管混凝土柱或预制钢管混凝土叠合柱；所述柱底连接件为钢板，钢板上开设与锚栓的连接端头位置对应的连接孔。

3.根据权利要求1所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，其特征在于，所述柱为钢筋混凝土柱，所述钢筋混凝土柱的底部设置有带孔的预埋件，预埋件的孔插入锚栓端头与螺帽之间的锚栓连接端头。

4.根据权利要求1～3任一项所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，其特征在于，柱底调平装置还包括：

金属套管，所述金属套管的侧壁开设有灌浆孔，所述金属套管套设在所述锚栓上；

钢盖板，所述钢盖板设有锚栓孔及灌浆孔，锚栓穿过所述锚栓孔；钢盖板位于调平螺帽与金属套管之间。

5.根据权利要求4所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，其特征在于，所述金属套管为波纹钢管。

6.根据权利要求4所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，其特征在于，金属套管内灌注混凝土为细石混凝土、水泥砂浆，或者混凝土灌浆料。

7.根据权利要求4所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，其特征在于，所述锚栓的直径范围在M16～M36；所述金属套管的直径范围在60mm～200mm、金属套管的壁厚范围在0.3～3mm；所述柱底调平装置的高度范围在100～300mm。

8.根据权利要求1～3任一项所述的设有精确调平装置的插入式柱脚，其特征在于，柱底调平装置还包括：锚栓定位钢板，所述锚栓定位钢板设有与锚栓数量相等的通孔，锚栓穿过所述通孔；锚栓定位钢板预埋在混凝土杯口基础底板顶面。

9.金属套管金属套管权利要求1～8任意一项所述设有精确调平装置的插入式柱脚的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，浇注混凝土杯口基础底板；

步骤二，在混凝土杯口基础底板上预埋或者后植锚栓；

步骤三，旋转调平螺帽至要求的高度；

步骤四，将柱准确安装在调平螺帽上；

步骤五，浇注柱底及柱侧后浇混凝土，完成柱脚施工。

10.根据权利要求9所述的设有精确调平装置的插入式柱脚的施工方法，其特征在于，浇注混凝土杯口基础底板时还设有锚栓定位钢板，锚栓定位钢板与混凝土杯口基础底板固定连接。

11.根据权利要求10所述的设有精确调平装置的插入式柱脚的施工方法，其特征在于，在锚栓外还设有金属套管，金属套管上面覆盖钢盖板，再旋转调平螺帽至要求的高度，然后在金属套管内灌注混凝土。