CN108643682B - 钢结构立柱固定用预制底座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢结构立柱固定用预制底座；属于钢结构技术领域；其技术要点包括安装钢筒，所述安装钢筒内套设有钢筋混凝土预制基座，在钢筋混凝土预制基座外围与安装钢筒之间填充有横向缓冲层；在钢筋混凝土预制基座中部沿轴向设有安装沉孔，在安装沉孔内固定设置有定位筒，在定位筒开口部设有连接法兰，在待固定的钢结构立柱下端设有与连接法兰相配合的连接盘，连接法兰与连接盘通过若干沿连接法兰周向间隔均布的第一连接螺丝固定连接，各第一连接螺丝的螺帽及与螺帽连接的丝杆段固定在钢筋混凝土预制基座内，在连接盘底部设有与定位筒相配合的定位柱；本发明旨在提供一种结构紧凑及使用效果良好的钢结构立柱固定用预制底座；用于钢结构与地基连接。

Description

钢结构立柱固定用预制底座

技术领域

本发明涉及一种预制底座，更具体地说，尤其涉及一种钢结构立柱固定用预制底座。

背景技术

在现有的大部分房屋建筑中，地基和钢结构立柱都是先采用钢筋衔接，然后通过浇筑混凝土相对凝结成型，但是在现有的技术中，地基与钢结构立柱的连接都还是存在很大的安全隐患，特别是在地震或者其他外界因素对其施加较大应力时，很容易使钢结构立柱产生移位、倒塌及钢结构立柱与地基分离等现象。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑及使用效果良好的钢结构立柱固定用预制底座。

本发明的技术方案是这样实现的：一种钢结构立柱固定用预制底座，包括安装钢筒，其特征在于，所述安装钢筒内套设有钢筋混凝土预制基座，在钢筋混凝土预制基座外围与安装钢筒之间填充有横向缓冲层；在钢筋混凝土预制基座中部沿轴向设有安装沉孔，在安装沉孔内固定设置有定位筒，在定位筒开口部设有连接法兰，在待固定的钢结构立柱下端设有与连接法兰相配合的连接盘，连接法兰与连接盘通过若干沿连接法兰周向间隔均布的第一连接螺丝固定连接，各第一连接螺丝的螺帽及与螺帽连接的丝杆段固定在钢筋混凝土预制基座内，在连接盘底部设有与定位筒相配合的定位柱。

上述的一种钢结构立柱固定用预制底座中，所述钢筋混凝土预制基座由圆柱形的固定基座和设置在固定基座上端的平衡座组成；

所述固定基座与平衡座通过若干沿固定基座周向间隔均布的第二连接螺丝连接；在固定基座上设有与定位筒相配合的定位沉孔，在平衡座上设有与定位沉孔相配合的让位通孔；所述第一连接螺丝和第二连接螺丝的螺帽及与螺帽连接丝杆段均固定在固定基座内。

上述的一种钢结构立柱固定用预制底座中，所述让位通孔内设有第一环形安装缺口，第二连接螺丝的螺母位于第一环形安装缺口内；在让位通孔上端开口部设有第二环形安装缺口，在第二环形安装缺口处设有防护盖；

在待固定的钢结构立柱与连接盘之间的外壁上沿周向间隔均布有若干加强筋，在各加强筋上端连接有连接环，防护盖通过沉头螺丝分别与连接环和第二环形安装缺口固定连接；在防护盖与连接环和第二环形的接触部之间设有O形密封圈。

上述的一种钢结构立柱固定用预制底座中，所述第一连接螺丝和第二连接螺丝通过连接板连接，所述连接板与固定基座内的钢筋固定连接，第一连接螺丝、第二连接螺丝、连接板和钢筋均浇筑于混凝土内形成钢筋混凝土的固定基座。

上述的一种钢结构立柱固定用预制底座中，所述横向缓冲层由沿竖直方向间隔设置在固定基座外壁与安装钢筒内壁之间的若干个环形隔离网板和填充在固定基座外壁、安装钢筒内壁及各环形隔离网板配合形成的间隙内的砂石组成。

上述的一种钢结构立柱固定用预制底座中，所述环形隔离网板的宽度b为1.5-2.5cm，厚度h为1-2mm。

上述的一种钢结构立柱固定用预制底座中，所述安装钢筒外壁上沿周向分布有若干抗震索锚单元，抗震索锚单元由中空的钢球、分别与钢球和安装钢筒外壁焊接的锚杆及沿锚杆长度方向焊接在锚杆外壁上的若干定位倒刺构成。

上述的一种钢结构立柱固定用预制底座中，所述安装钢筒外底部设有加强环，在加强环上端面沿周向分布有若干连接柱，在安装钢筒底部设有与各连接柱一一对应的第一连接孔，各连接柱穿过对应的第一连接孔延伸至安装钢筒内，连接柱与安装钢筒焊接；

在加强环上沿周向间隔均布有若干第二连接孔，在第二连接孔内穿设有辅助定位桩，在第二连接孔对应的安装钢筒底部设有第三连接孔，辅助定位桩上端穿过对应的第三连接孔延伸至安装钢筒内，辅助定位桩分别与安装钢筒和加强环焊接。

上述的一种钢结构立柱固定用预制底座中，所述安装钢筒上端设有第一定位环，所述平衡座边缘设有与第一定位环相对应的第二定位环，第一定位环和第二定位环通过沉头螺丝连接。

上述的一种钢结构立柱固定用预制底座中，所述第一定位环的厚度为1.5-2.5mm；与沉头螺丝配合的内螺孔直径为4-7mm。

本发明采用上述结构后，通过钢筋混凝土预制基座、连接法兰、连接盘、定位柱和定位筒的配合，使待固定的钢结构立柱与安装钢筒稳固连接。同时，通过设置横向缓冲层，可使待固定的钢结构立柱在发生地震时，能有效对地震时所产生的横向地震波进行缓冲，防止因地震使待固定的钢结构立柱产生移位现象，进而影响通过待固定的钢结构立柱所形成的建筑。进一步地，通过加强环、连接柱和辅助定位桩的配合，使安装钢筒和地基的连接稳固，防止因安装钢筒与地基的连接松动，影响通过安装钢筒与地基连接的待固定的钢结构立柱的稳固。通过设置防护盖，可防止第一、二连接螺丝因进入建筑用水发生生锈或者损坏现象，进而造成混凝土预制基座的损坏降低其使用寿命，并采用O形密封圈的结构，使防护盖的密封效果更好。在固定基座内的钢筋，可提高混凝土预制基座的坚硬度。优选地，通过设置抗震索锚单元，可在发生地震时对安装钢筒施加预压应力，提高安装钢筒的刚度，推迟裂缝出现的时间，并增加安装钢筒的耐久性。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是图1中B处的局部放大示意图；

图4是图1中C处的局部放大示意图；

图5是图1中D处的局部放大示意图。

图中：安装钢筒1、加强环1a、连接柱1b、第一连接孔1c、第二连接孔1d、辅助定位桩1e、第三连接孔1f、第一定位环1g、钢筋混凝土预制基座2、固定基座2a、平衡座2b、第二连接螺丝2c、让位通孔2d、第一环形安装缺口2e、第二环形安装缺口2f、钢筋2g、第二定位环2h、横向缓冲层3、环形隔离网板3a、砂石3b、安装沉孔4、定位筒5、连接法兰5a、第一连接螺丝5b、连接盘6、防护盖7、加强筋8、连接环9、第一沉头螺丝10、O形密封圈11、连接板12、抗震索锚单元13、钢球13a、锚杆13b、定位倒刺13c。

具体实施方式

参阅图1至图5所示，本发明的一种钢结构立柱固定用预制底座，包括安装钢筒1，所述安装钢筒1外壁上沿周向分布有若干抗震索锚单元13，抗震索锚单元13由中空的钢球13a、分别与钢球13a和安装钢筒1外壁焊接的锚杆13b及沿锚杆13b长度方向焊接在锚杆13b外壁上的若干定位倒刺13c构成。通过设置加强索锚，增大安装钢筒与混凝土的接触面，使结构更加稳定，同时，钢球的设置，可有效抵消地震冲击波，推迟裂缝出现的时间，并增加安装钢筒的耐久性。

同时，在安装钢筒1外底部设有加强环1a，在加强环1a上端面沿周向分布有若干连接柱1b，在安装钢筒1底部设有与各连接柱1b一一对应的第一连接孔1c，各连接柱1b穿过对应的第一连接孔1c延伸至安装钢筒1内，连接柱1b与安装钢筒1焊接。在加强环1a上沿周向间隔均布有若干第二连接孔1d，在第二连接孔1d内穿设有辅助定位桩1e，在第二连接孔1d对应的安装钢筒1底部设有第三连接孔1f，辅助定位桩1e上端穿过对应的第三连接孔1f延伸至安装钢筒1内，辅助定位桩1e分别与安装钢筒1和加强环1a焊接。施工时，先将辅助定位桩震入地基中，然后安装加强环并焊接，接着将安装钢筒放入，使辅助定位桩与第三连接孔对应，同时使连接柱与第一连接孔对应，再分别将辅助定位桩和连接柱与安装钢筒焊接，从而形成稳固的连接结构。这种结构，加强环可有效加强安装钢筒的底部强度，且力的传递更加均匀。

为提高抗震效果，同时提高结构各部的有效利用率，在出现问题时，有用的部件可以重复使用。在安装钢筒1内套设有钢筋混凝土预制基座2，在钢筋混凝土预制基座2外围与安装钢筒1之间填充有横向缓冲层3。

在钢筋混凝土预制基座2中部沿轴向设有安装沉孔4，在安装沉孔4内固定设置有定位筒5，在定位筒5开口部设有连接法兰5a，在待固定的钢结构立柱下端设有与连接法兰5a相配合的连接盘6，连接法兰5a与连接盘6通过若干沿连接法兰5a周向间隔均布的第一连接螺丝5b固定连接，各第一连接螺丝5b的螺帽及与螺帽连接的丝杆段固定在钢筋混凝土预制基座2内，在连接盘6底部设有与定位筒5相配合的定位柱。第一连接螺丝不仅起到连接连接法兰和连接盘的作用，同时其也起到巩固定位筒的作用，避免定位筒与基座分离。

在本实施例中，所述钢筋混凝土预制基座2由圆柱形的固定基座2a和设置在固定基座2a上端的平衡座2b组成。

所述固定基座2a与平衡座2b通过若干沿固定基座2a周向间隔均布的第二连接螺丝2c连接。在固定基座2a上设有与定位筒5相配合的定位沉孔，在平衡座2b上设有与定位沉孔相配合的让位通孔2d。所述第一连接螺丝5b和第二连接螺丝2c的螺帽及与螺帽连接丝杆段均固定在固定基座2a内。

相应地，所述横向缓冲层3由沿竖直方向间隔设置在固定基座2a外壁与安装钢筒1内壁之间的若干个环形隔离网板3a和填充在固定基座2a外壁、安装钢筒1内壁及各环形隔离网板3a配合形成的间隙内的砂石3b组成。所述环形隔离网板3a的宽度b为1.5-2.5cm，厚度h为1-2mm。环形隔离网板的设置，是为了避免砂石过度挤压，保持各层砂石的松散性，这样可使设置在安装钢筒内的钢结构管件与地基的连接在发生地震时，有效对地震波进行缓冲，防止因地震使钢结构管件与地基产生移位现象，进而影响通过钢结构管件配合形成的建筑。

优选地，所述第一连接螺丝5b和第二连接螺丝2c通过连接板12连接，所述连接板12与固定基座2a内的钢筋2g固定连接，第一连接螺丝5b、第二连接螺丝2c、连接板12和钢筋2g均浇筑于混凝土内形成钢筋混凝土的固定基座2a。采用这种结构，通过连接板的设置，进一步提高第一、二连接螺丝的稳定性。

进一步地，所述让位通孔2d内设有第一环形安装缺口2e，第二连接螺丝2c的螺母位于第一环形安装缺口2e内。在让位通孔2d上端开口部设有第二环形安装缺口2f，在第二环形安装缺口2f处设有防护盖7。

为使连接盘与待固定的钢结构立柱连接稳固，在待固定的钢结构立柱与连接盘6之间的外壁上沿周向间隔均布有若干加强筋8，在各加强筋8上端连接有连接环9，防护盖7通过第一沉头螺丝10分别与连接环9和第二环形安装缺口2f固定连接。在防护盖7与连接环9和第二环形的接触部之间设有O形密封圈11。通过设置防护盖，不仅可防水防尘，避免钢结构管件与基座连接部的生锈损坏，而且还可以起到对钢结构管件的辅助支撑作用。采用O形密封圈的结构，使防护盖的密封效果更好。

优选地，在安装钢筒1上端设有第一定位环1g，所述平衡座2b边缘设有与第一定位环1g相对应的第二定位环2h，第一定位环1g和第二定位环2h通过第二沉头螺丝连接。所述第一定位环1g的厚度为1.5-2.5mm。与第二沉头螺丝配合的内螺孔直径为4-7mm。采用这种结构，在正常使用时，第一、二定位环配合起到辅助固定同时避免横向缓冲层变形的作用；当遇到地震时，可以缓冲较弱的地震波，在遇到等级较高的地震时，第二沉头螺丝断裂，横向缓冲层对地震冲击波进行缓冲。

使用时，先将安装钢板通过辅助定位桩打入预定的基坑内中部，在安装钢板外围和预定的基坑之间浇筑混凝土层，使安装钢筒固定在地基上。然后将固定基座放入安装钢筒内，并在固定基座外围与安装钢筒之间填充横向缓冲层，再将平衡座放置在固定基座上端通过第二连接螺丝锁紧。接着将与待固定的钢结构立柱连接的连接盘且与连接盘连接的定位柱放入与钢筋混凝土预制基座上的定位筒内，并通过第一连接螺丝将连接盘和设置在定位筒开口部的连接法兰锁紧。最后将防护盖盖上锁紧即可。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (7)

1.一种钢结构立柱固定用预制底座，包括安装钢筒（1），其特征在于，所述安装钢筒（1）内套设有钢筋混凝土预制基座（2），在钢筋混凝土预制基座（2）外围与安装钢筒（1）之间填充有横向缓冲层（3）；在钢筋混凝土预制基座（2）中部沿轴向设有安装沉孔（4），在安装沉孔（4）内固定设置有定位筒（5），在定位筒（5）开口部设有连接法兰（5a），在待固定的钢结构立柱下端设有与连接法兰（5a）相配合的连接盘（6），连接法兰（5a）与连接盘（6）通过若干沿连接法兰（5a）周向间隔均布的第一连接螺丝（5b）固定连接，各第一连接螺丝（5b）的螺帽及与螺帽连接的丝杆段固定在钢筋混凝土预制基座（2）内，在连接盘（6）底部设有与定位筒（5）相配合的定位柱；

所述钢筋混凝土预制基座（2）由圆柱形的固定基座（2a）和设置在固定基座（2a）上端的平衡座（2b）组成；

所述固定基座（2a）与平衡座（2b）通过若干沿固定基座（2a）周向间隔均布的第二连接螺丝（2c）连接；在固定基座（2a）上设有与定位筒（5）相配合的定位沉孔，在平衡座（2b）上设有与定位沉孔相配合的让位通孔（2d）；所述第一连接螺丝（5b）和第二连接螺丝（2c）的螺帽及与螺帽连接丝杆段均固定在固定基座（2a）内；

所述横向缓冲层（3）由沿竖直方向间隔设置在固定基座（2a）外壁与安装钢筒（1）内壁之间的若干个环形隔离网板（3a）和填充在固定基座（2a）外壁、安装钢筒（1）内壁及各环形隔离网板（3a）配合形成的间隙内的砂石（3b）组成；

所述安装钢筒（1）外壁上沿周向分布有若干抗震索锚单元（13），抗震索锚单元（13）由中空的钢球（13a）、分别与钢球（13a）和安装钢筒（1）外壁焊接的锚杆（13b）及沿锚杆（13b）长度方向焊接在锚杆（13b）外壁上的若干定位倒刺（13c）构成。

2.根据权利要求1所述的一种钢结构立柱固定用预制底座，其特征在于，所述让位通孔（2d）内设有第一环形安装缺口（2e），第二连接螺丝（2c）的螺母位于第一环形安装缺口（2e）内；在让位通孔（2d）上端开口部设有第二环形安装缺口（2f），在第二环形安装缺口（2f）处设有防护盖（7）；

在待固定的钢结构立柱与连接盘（6）之间的外壁上沿周向间隔均布有若干加强筋（8），在各加强筋（8）上端连接有连接环（9），防护盖（7）通过第一沉头螺丝（10）分别与连接环（9）和第二环形安装缺口（2f）固定连接；在防护盖（7）与连接环（9）和第二环形的接触部之间设有O形密封圈（11）。

3.根据权利要求1所述的一种钢结构立柱固定用预制底座，其特征在于，所述第一连接螺丝（5b）和第二连接螺丝（2c）通过连接板（12）连接，所述连接板（12）与固定基座（2a）内的钢筋（2g）固定连接，第一连接螺丝（5b）、第二连接螺丝（2c）、连接板（12）和钢筋（2g）均浇筑于混凝土内形成钢筋混凝土的固定基座（2a）。

4.根据权利要求1所述的一种钢结构立柱固定用预制底座，其特征在于，所述环形隔离网板（3a）的宽度b为1.5-2.5cm，厚度h为1-2mm。

5.根据权利要求1所述的一种钢结构立柱固定用预制底座，其特征在于，所述安装钢筒（1）外底部设有加强环（1a），在加强环（1a）上端面沿周向分布有若干连接柱（1b），在安装钢筒（1）底部设有与各连接柱（1b）一一对应的第一连接孔（1c），各连接柱（1b）穿过对应的第一连接孔（1c）延伸至安装钢筒（1）内，连接柱（1b）与安装钢筒（1）焊接；

在加强环（1a）上沿周向间隔均布有若干第二连接孔（1d），在第二连接孔（1d）内穿设有辅助定位桩（1e），在第二连接孔（1d）对应的安装钢筒（1）底部设有第三连接孔（1f），辅助定位桩（1e）上端穿过对应的第三连接孔（1f）延伸至安装钢筒（1）内，辅助定位桩（1e）分别与安装钢筒（1）和加强环（1a）焊接。

6.根据权利要求1所述的一种钢结构立柱固定用预制底座，其特征在于，所述安装钢筒（1）上端设有第一定位环（1g），所述平衡座（2b）边缘设有与第一定位环（1g）相对应的第二定位环（2h），第一定位环（1g）和第二定位环（2h）通过第二沉头螺丝连接。

7.根据权利要求6所述的一种钢结构立柱固定用预制底座，其特征在于，所述第一定位环（1g）的厚度为1.5-2.5mm；与第二沉头螺丝配合的内螺孔直径为4-7mm。