CN111075113B - 一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚 - Google Patents

一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚 Download PDF

Info

Publication number
CN111075113B
CN111075113B CN201911426317.0A CN201911426317A CN111075113B CN 111075113 B CN111075113 B CN 111075113B CN 201911426317 A CN201911426317 A CN 201911426317A CN 111075113 B CN111075113 B CN 111075113B
Authority
CN
China
Prior art keywords
anchor
section
replaceable
anchor bolt
foundation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911426317.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111075113A (zh
Inventor
施刚
陈学森
赵华田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN201911426317.0A priority Critical patent/CN111075113B/zh
Publication of CN111075113A publication Critical patent/CN111075113A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111075113B publication Critical patent/CN111075113B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/30—Columns; Pillars; Struts
    • E04C3/32—Columns; Pillars; Struts of metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general

Abstract

本发明属于结构工程钢结构技术领域，尤其涉及一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚，包括底层钢柱和基础21，所述底层钢柱包括翼缘11、腹板12、底板13、加强件和可更换锚栓；所述翼缘11、腹板12均通过焊接与底板13连接；所述底层钢柱的底板13放置于基础21的顶面。基础21内预埋带螺纹套筒22，所述带螺纹套筒22与基础21之间可靠地锚固连接。本发明的可更换柱脚可以实现在地震作用下屈服耗能，以保护底层钢柱不发生受弯屈服失效；在震后可通过更换锚栓实现结构功能的快速恢复。

Description

一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚
技术领域
本发明属于结构工程钢结构技术领域，特别地涉及一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚。
背景技术
钢框架结构是抗震设计中一种重要的结构形式。随着建筑物抗震要求的提高，能够在震后快速修复并重新使用的可恢复功能结构已成为抗震区钢结构设计的重要发展趋势。在钢框架结构中，柱脚通常是地震作用下受力最不利的部件之一；在目前的钢结构设计中，当柱脚强度较小时，柱脚易在地震作用下发生破坏；当柱脚强度较大时，底层钢柱易在地震作用下发生破坏。由于传统钢框架的柱脚和底层钢柱均无法实现震后短时间内的修复或更换，柱脚或底层钢柱破坏往往导致结构功能部分或全部丧失。因此，如何避免柱脚和底层钢柱的不可恢复性破坏以实现震后钢框架功能的快速恢复，是实际工程中亟待解决的一个问题。
发明内容
为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明的目的在于提供一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚，以解决上述背景技术中提出的问题，该柱脚可以实现在地震作用下屈服耗能，以保护底层钢柱不发生受弯屈服失效；在震后可通过更换锚栓实现结构功能的快速恢复。
本发明的一种用于可恢复功能结构中的可更换柱脚，包括底层钢柱和基础21，所述底层钢柱包括翼缘11、腹板12、底板13、加强件和可更换锚栓；
所述翼缘11、腹板12均通过焊接与底板13连接；
所述底层钢柱的底板13放置于基础21的顶面。基础21内预埋带螺纹套筒22，所述带螺纹套筒22与基础21之间可靠地锚固连接。
优选地，所述底层钢柱上设置有抗剪键17，所述基础21上设置有与抗剪键17配合的抗剪键槽23。
优选地，所述加强件包括靴梁14、锚栓托肋15、锚栓托板16；所述靴梁14均通过焊接与底板13连接；所述锚栓托板16与靴梁14焊接连接，锚栓托板16上设有锚栓通过孔，所述锚栓托肋15用于支撑、加固锚栓托板16。
优选地，所述可更换锚栓包括锚杆31、垫片32和螺母33，所述锚杆31包括上螺纹段42和下螺纹段45，还包括上安装段41、下安装段44中的至少一个。
优选地，所述上安装段41和所述下安装段44采用六角形截面，安装时采用普通扳手施拧；或者在所述上安装段41和所述下安装段44的侧面设置有孔槽，安装时采用钩形扳手施拧。
优选地，所述锚杆31还包括削弱耗能段43，拆卸时，当削弱耗能段43断裂时，通过用扳手拧所述下安装段44将锚杆拆除。
优选地，所述底层钢柱和基础21之间通过多个可更换锚栓连接；安装时，通过用扳手拧所述上安装段41或下安装段44，将所述锚杆31与基础21内预埋的带螺纹套筒22连接，将所述锚杆31的上螺纹段42穿过锚栓托板16的锚栓通过孔，通过垫片32和螺母33将所述可更换锚栓固定；拆卸时，将所述垫片32和螺母33拆除，通过用扳手拧所述上安装段41将锚杆31拆除。
优选地，所述加强件为加劲肋18，所述底板13设置锚栓通过孔。
优选地，所述可更换锚栓包括带头锚杆51、垫片52和内六角套筒53，所述带头锚杆51包括锚栓头61、削弱耗能段62、下安装段63和螺纹段64，所述削弱耗能段62和下安装段63也可以省略。
优选地，所述底层钢柱和基础21之间通过多个可更换锚栓连接；
安装时，先将所述内六角套筒53穿过底板21的锚栓通过孔，再将带头锚杆51穿过底板21的锚栓通过孔和所述内六角套筒53，并使所述下安装段63嵌入内六角套筒53中；通过用扳手拧所述锚栓头61将所述带头锚杆51与基础21内预埋的带螺纹套筒22连接；所述锚栓头51和所述底板之间21之间根据需要设置或不设置垫片52；
拆卸时，用扳手拧所述锚栓头61将锚栓拆除，当削弱耗能段62断裂时，将所述带头锚杆51的锚栓头61和断裂位置以上的削弱耗能段62移除，通过内六角扳手拧内六角套筒53，内六角套筒53带动下安装段63转动从而将锚栓拆除。
本发明的用于可恢复功能结构中的可更换柱脚具有以下有益效果：
(1)通过在基础中预埋内螺纹套筒，可实现可更换锚栓的自由安装和拆卸，便于结构施工及后期维护。
(2)通过设置削弱耗能段，可保护可更换锚栓的螺纹段不在地震作用下发生失效破坏，可实现震后可更换锚栓的正常拆卸。
(3)通过调整锚栓的材料和规格，可使地震作用下底层屈服发生在可更换锚栓的削弱耗能段，保护主要结构构件不发生破坏，提高结构延性。
(4)通过在可更换锚栓中设置安装段或内六角套筒构造，可为可更换锚栓提供施拧作业条件，便于可更换锚栓的拆卸和安装。
附图说明
图1是本发明的立体示意图；
图2是本发明实施例一的俯视图；
图3是本发明实施例一的主视图；
图4是本发明实施例一中可更换锚栓的示意图；
图5是本发明实施方案二的俯视图；
图6是本发明实施方案二的主视图；
图7是本发明实施例二中可更换锚栓的示意图。
图中附图标记为：
11翼缘、12腹板、13底板、14靴梁、15锚栓托肋、16锚栓托板、17抗剪键、18加劲肋；
21基础、22带螺纹套筒、23抗剪键槽；
31锚杆、32垫片、33螺母；
41上安装段、42上螺纹段、43削弱耗能段、44下安装段、45下螺纹段；
51带头锚杆、52垫片、53内六角套筒；
61锚栓头、62削弱耗能段、63下安装段、64螺纹段
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例以及方位性的词语均是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例一
本发明的一项宽泛实施例中，如图1-4所示，一种用于可恢复功能结构中的可更换柱脚，主要包括底层钢柱和基础21，所述底层钢柱包括翼缘11、腹板12、底板13、靴梁14、锚栓托肋15、锚栓托板16；所述翼缘11、腹板12、靴梁14均通过焊接与底板13连接；所述锚栓托板16与靴梁14焊接连接，锚栓托板16上设有锚栓通过孔，所述锚栓托肋15用于支撑、加固锚栓托板16。
所述底层钢柱的底板13放置于基础21的顶面。基础21内预埋带螺纹套筒22，所述带螺纹套筒22与基础21之间可靠地锚固连接；所述底层钢柱可根据需要设置抗剪键17，当设置有抗剪键17时，基础21上设置抗剪键槽23以便与抗剪键17配合。
本发明的可更换柱脚还包括可更换锚栓，所述可更换锚栓包括锚杆31、垫片32和螺母33。所述锚杆31包括上安装段41、上螺纹段42、削弱耗能段43、下安装段44和下螺纹段45。依据实际情况，所述锚杆31也可不包括所述上安装段41或下安装段44之一；所述锚杆31也可不包括削弱耗能段43。
所述上安装段41和所述下安装段44可采用六角形截面，安装时采用普通扳手施拧；
所述上安装段41和所述下安装段44还可以采用如下方案，即在所述上安装段41和所述下安装段44的侧面设置孔槽，安装时采用钩形扳手施拧。
所述底层钢柱和基础21之间通过多个所述可更换锚栓连接。安装时，通过用扳手拧所述上安装段41或下安装段44，将所述锚杆31与基础21内预埋的带螺纹套筒22连接，将所述锚杆31的上螺纹段42穿过锚栓托板16的锚栓通过孔，通过垫片32和螺母33将所述可更换锚栓固定；拆卸时，将所述垫片32和螺母33拆除，通过用扳手拧所述上安装段41将锚杆31拆除；或者，当削弱耗能段43断裂时，通过用扳手拧所述下安装段44将锚杆拆除。
实施例二
本发明的另一项宽泛实施例中，如图5-7所示，一种用于可恢复功能结构中的可更换柱脚，主要包括底层钢柱和基础21，所述底层钢柱包括翼缘11、腹板12、底板13、加劲肋18；所述底板13设置锚栓通过孔。
所述底板13放置于基础21的顶面上。所述基础21内预埋带螺纹套筒22，带螺纹套筒22与基础21之间可靠地锚固连接；所述底层钢柱可根据需要设置抗剪键17，当底层钢柱设置抗剪键17时，所述基础21上设置抗剪键槽23以便与抗剪键17配合。
本发明的的还包括可更换柱脚还包括可更换锚栓，所述可更换锚栓包括带头锚杆51、垫片52和内六角套筒53。所述带头锚杆51包括锚栓头61、削弱耗能段62、下安装段63和螺纹段64。依据实际情况，所述锚杆也可不包括削弱耗能段62；所述锚杆也可不包括下安装段63。
所述底层钢柱和基础21之间通过多个可更换锚栓连接。安装时，先将所述内六角套筒53穿过底板21的锚栓通过孔，再将带头锚杆51穿过底板21的锚栓通过孔和所述内六角套筒53，并使所述下安装段63嵌入内六角套筒53中；通过用扳手拧所述锚栓头61将所述带头锚杆51与基础21内预埋的带螺纹套筒22连接；所述锚栓头51和所述底板之间21之间根据需要设置或不设置垫片52；拆卸时，用扳手拧所述锚栓头61将锚栓拆除，或者，当削弱耗能段62断裂时，将所述带头锚杆51的锚栓头61和断裂位置以上的削弱耗能段62移除，通过内六角扳手拧内六角套筒53，内六角套筒53带动下安装段63转动从而将锚栓拆除。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种用于可恢复功能结构中的可更换柱脚，其特征在于，包括底层钢柱和基础(21)，所述底层钢柱包括翼缘(11)、腹板(12)、底板(13)、加强件和可更换锚栓；
所述翼缘(11)、腹板(12)均通过焊接与底板(13)连接；
所述加强件包括靴梁(14)、锚栓托肋(15)、锚栓托板(16)，所述靴梁(14)均通过焊接与底板(13)连接；所述锚栓托板(16)与靴梁(14)焊接连接，锚栓托板(16)上设有锚栓通过孔，所述锚栓托肋(15)用于支撑、加固锚栓托板(16)；
所述底层钢柱的底板(13)上设置锚栓通过孔，并放置于基础(21)的顶面，所述基础(21)内预埋带螺纹套筒(22)，所述带螺纹套筒(22)与基础(21)之间可靠地锚固连接；
所述底层钢柱和基础(21)之间通过多个可更换锚栓连接，所述可更换锚栓包括锚杆(31、51)、垫片(32、52)，还包括螺母(33)或内六角套筒(53)，所述锚杆(31、51)包括锚栓头(61)或为带头锚杆(51)所述带头锚杆(51)和所述底板之间(21)之间设置有垫片(52)；所述锚杆还包括削弱耗能段(43、62)、安装段(41、63)和螺纹段(42、45、64)；
安装时，先将所述内六角套筒(53)穿过底板(21)的锚栓通过孔，再将带头锚杆(51)穿过底板(21)的锚栓通过孔和所述内六角套筒(53)，并使所述下安装段(63)嵌入内六角套筒(53)中；通过用扳手拧所述锚栓头(61)将所述带头锚杆(51)与基础(21)内预埋的带螺纹套筒(22)连接；
拆卸时，用扳手拧所述锚栓头(61)将锚栓拆除，当削弱耗能段(62)断裂时，将所述带头锚杆(51)的锚栓头(61)和断裂位置以上的削弱耗能段(62)移除，通过内六角扳手拧内六角套筒(53)，内六角套筒(53)带动下安装段(63)转动从而将锚栓拆除。
2.根据权利要求1所述的可更换柱脚，其特征在于，所述底层钢柱上设置有抗剪键(17)，所述基础(21)上设置有与抗剪键(17)配合的抗剪键槽(23)。
3.根据权利要求1-2任一项所述的可更换柱脚，其特征在于，所述可更换锚栓包括锚杆(31)和垫片(32)，所述锚杆(31)包括上螺纹段(42)和下螺纹段(45)，还包括上安装段(41)、下安装段(44)中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的可更换柱脚，其特征在于，所述上安装段(41)和所述下安装段(44)采用六角形截面，安装时采用普通扳手施拧；或者在所述上安装段(41)和所述下安装段(44)的侧面设置有孔槽，安装时采用钩形扳手施拧。
5.根据权利要求3所述的可更换柱脚，其特征在于，所述锚杆(31)还包括削弱耗能段(43)，拆卸时，当削弱耗能段(43)断裂时，通过用扳手拧所述下安装段(44)将锚杆拆除。
6.根据权利要求3所述的可更换柱脚，其特征在于，安装时，通过用扳手拧所述上安装段(41)或下安装段(44)，将所述锚杆(31)与基础(21)内预埋的带螺纹套筒(22)连接，将所述锚杆(31)的上螺纹段(42)穿过锚栓托板(16)的锚栓通过孔，通过垫片(32)和螺母(33)将所述可更换锚栓固定；拆卸时，将所述垫片(32)和螺母(33)拆除，通过用扳手拧所述上安装段(41)将锚杆(31)拆除。
7.根据权利要求1、2中任一项所述的可更换柱脚，其特征在于，所述可更换锚栓包括带头锚杆(51)、垫片(52)，所述带头锚杆(51)包括锚栓头(61)、削弱耗能段(62)、下安装段(63)和螺纹段(64)，所述削弱耗能段(62)和下安装段(63)也可以省略。
CN201911426317.0A 2019-12-31 2019-12-31 一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚 Active CN111075113B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911426317.0A CN111075113B (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911426317.0A CN111075113B (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111075113A CN111075113A (zh) 2020-04-28
CN111075113B true CN111075113B (zh) 2021-07-27

Family

ID=70321790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911426317.0A Active CN111075113B (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111075113B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3159340A1 (en) * 2019-10-31 2021-05-06 Gtk Gewindetechnik Kleymann Gmbh & Co. Kg Anchoring device, anchorage comprising an anchoring device, and method for producing the anchorage
CN114197317A (zh) * 2021-12-31 2022-03-18 北京市政路桥股份有限公司 一种桥梁反背拉承重施工支架及施工方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102852949A (zh) * 2012-09-29 2013-01-02 无锡市亚青机械厂 锁紧螺母
CN103821162A (zh) * 2014-03-07 2014-05-28 南通市苏东钢结构有限公司 新型钢柱柱脚结构
CN104847052A (zh) * 2015-04-29 2015-08-19 华侨大学 一种震损可更换组合柱结构
CN107630460A (zh) * 2017-07-21 2018-01-26 国核电力规划设计研究院有限公司 一种新型的钢结构铰接柱脚节点
CN108049517A (zh) * 2018-01-11 2018-05-18 重庆大学 一种外置可更换耗能组件自复位rc框架柱脚节点
CN207485823U (zh) * 2017-11-17 2018-06-12 上海翔锐紧固件有限公司 一种化学锚栓螺杆

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015037094A1 (ja) * 2013-09-11 2015-03-19 日立機材株式会社 柱脚構造

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102852949A (zh) * 2012-09-29 2013-01-02 无锡市亚青机械厂 锁紧螺母
CN103821162A (zh) * 2014-03-07 2014-05-28 南通市苏东钢结构有限公司 新型钢柱柱脚结构
CN104847052A (zh) * 2015-04-29 2015-08-19 华侨大学 一种震损可更换组合柱结构
CN107630460A (zh) * 2017-07-21 2018-01-26 国核电力规划设计研究院有限公司 一种新型的钢结构铰接柱脚节点
CN207485823U (zh) * 2017-11-17 2018-06-12 上海翔锐紧固件有限公司 一种化学锚栓螺杆
CN108049517A (zh) * 2018-01-11 2018-05-18 重庆大学 一种外置可更换耗能组件自复位rc框架柱脚节点

Also Published As

Publication number Publication date
CN111075113A (zh) 2020-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111075113B (zh) 一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚
CN103147391A (zh) 一种易于震后修复及耐腐蚀的自定心桥墩结构
JP6856284B2 (ja) 鋼製筋違内蔵型の交換可能な高エネルギー散逸プレハブ式プレストレスト耐震壁
KR101170956B1 (ko) 강봉과 유압시스템을 이용하여 구조물을 인상하는 보강 구조 및 그 방법
KR100731514B1 (ko) 유지보수가 용이한 교량용 탄성받침
CN111749351A (zh) 一种用于装配式剪力墙的自复位耗能连接装置
KR102024665B1 (ko) 교량 상판 인상 시스템
CN110984614B (zh) 一种可调节角度的cfrp片材夹持锚具
CN112627029A (zh) 一种可更换损伤元的正交异性组合桥面板及其施工方法
KR200494837Y1 (ko) 철골 구조물용 전단 연결재 및 이를 구비하는 교량 구조물
CN212153150U (zh) 一种桥梁整体加固装置
JP2004225411A (ja) 橋脚などのアンカーボルト装置
KR100400701B1 (ko) 교량상부 인상방법 및 그 장치
KR100693873B1 (ko) 에프알피판 정착장치를 이용한 구조물 보수/보강방법
CN110778019B (zh) 一种新型的可更换rc连梁
CN114232463A (zh) 一种c形钢-摩擦阻尼器组合式耗能构造及方法
CN211396269U (zh) 一种新型的可更换rc连梁
CN110016879B (zh) 一种具有自复位功能的装配式防撞护栏
CN210685070U (zh) 一种可更换的内置型钢斜撑装配式预应力耗能剪力墙
CN210421399U (zh) 一种可更换装配式框架梁柱耗能连接键
CN110206231B (zh) 一种管接自复位耗能混凝土柱脚节点及方法
KR101239176B1 (ko) 유지관리용 추가 긴장장치
CN110359553A (zh) 一种可更换装配式框架梁柱耗能连接键
KR100688333B1 (ko) 슬래브의 보수보강장치 및 이를 이용한 슬래브의보수보강방법
CN207525632U (zh) 一种横隔板端头模板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant