CN111255069A - 一种具有减震作用的钢柱柱脚结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有减震作用的钢柱柱脚结构，包括混凝土基础和钢柱，所述混凝土基础上固定有隔板，所述钢柱竖直的固定在隔板上，钢柱底端设置有底板，所述隔板和底板之间设置有第一减震结构，所述钢柱的两侧的隔板上设置有第二减震结构；所述第一减震结构包括十字型凹槽和十字型凸起，所述十字型凹槽和十字型凸起之间设置有第一应力吸收垫；所述第二减震结构分别位于钢柱的两侧和钢柱的梁翼缘相连接，所述第二减震结构包括多个连接板和减震箱，减震箱前侧面设置有贯穿顶面的板槽，所述板槽内设置有密封槽孔的密封板，所述减震箱内填充有混凝土。本发明解决了钢柱的柱脚刚性固定难以抵抗较大强度的震动，且柱脚部位容易因震动造成破坏的问题。

Description

一种具有减震作用的钢柱柱脚结构

技术领域

本发明涉及钢柱柱脚技术领域，具体涉及一种具有减震作用的钢柱柱脚结构。

背景技术

钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一，钢结构主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成，钢结构的各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接，因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。

钢结构的柱脚固定方式包括外露式固定和包覆形固定，外露式固定是通过钢柱的底板通过螺栓固定在混凝土基础上，包覆型固定是通过混凝土结构包覆在钢柱柱脚上，埋于地面以下，但是，目前的钢柱柱脚固定结构均是刚性固定，在遇到强烈震动时，钢柱的柱脚部位容易因强烈震动造成不可逆转的破坏，且刚性固定难以抵抗较大强度的震动。

发明内容

本发明为解决钢柱的柱脚刚性固定难以抵抗较大强度的震动，且柱脚部位容易因震动造成破坏的问题，提供一种具有减震作用的钢柱柱脚结构，能够使柱脚具有减震作用，保证钢柱柱脚的完整性。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：

一种具有减震作用的钢柱柱脚结构，包括混凝土基础和钢柱，所述混凝土基础上固定有隔板，所述钢柱竖直的固定在隔板上，所述钢柱为由两个梁翼缘和腹板组成的型钢结构，钢柱底端设置有底板，所述隔板和底板之间设置有第一减震结构，所述钢柱的两侧的隔板上设置有第二减震结构；

所述第一减震结构包括十字型凹槽和十字型凸起，所述隔板上面设置有十字型凹槽，所述钢柱的底板下面设置有和十字型凹槽相配应的十字型凸起，所述十字型凹槽和十字型凸起之间设置有第一应力吸收垫；

所述第二减震结构分别位于钢柱的两侧和钢柱的梁翼缘相连接，所述第二减震结构包括多个连接板和减震箱，所述多个连接板等间距水平的连接在梁翼缘的外侧，所述连接板包括第一板体和第二板体，所述第一板体一端连接在梁翼缘的外侧、另一端连接有第二板体，所述第一板体上下面的长度方向等距离设置有多个条形凸起，所述第二板体为弧形板体，所述第二板体的弧形内侧连接在第一板体上，所述第二板体弧形开口朝向梁翼缘，所述连接板设置有第二板体的一端位于减震箱内部，所述减震箱为顶面开口的中空梯形箱体，所述减震箱靠近梁翼缘一侧为倾斜面，所述倾斜面上设置有多个水平的条形通孔，所述减震箱内部设置有和条形通孔相对应的槽体，所述槽体包括夹板和弧形槽，所述夹板包括上夹板和下夹板，所述上夹板一端连接在条形通孔的上边缘、另一端连接弧形槽上端，所述下夹板一端连接在条形通孔的下边缘、另一端连接弧形槽下端，所述上夹板和下夹板之间的间距自条形通孔至弧形槽逐渐增大，所述上夹板和下夹板的内面上设置有和第一板体上下面的条形凸起对应的条形凹槽，所述弧形槽包括第一弧形的板体和第二弧形的板体，第二弧形的板体包括上第二弧形的板体和下第二弧形的板体，所述第一弧形的板体和第二弧形的板体开口均朝向条形通孔，所述第一弧形的板体上下两端均连接有位于第一弧形的板体开口一侧的水平板，所述第一弧形的板体上端的水平板下侧连接有上第二弧形的板体，所述上第二弧形的板体一端连接上方的水平板、另一端连接上夹板，所述第一弧形的板体下端的水平板上侧连接有下第二弧形的板体，所述下第二弧形的板体一端连接下方的水平板、另一端连接下夹板，所述减震箱前侧面设置有和槽体对应的连通条形通孔的槽孔，所述连接板经槽孔进入槽体内，连接板上的第一板体位于上夹板和下夹板之间，连接板上的第二板体位于弧形槽内，所述第二板体和第一弧形的板体之间设置有第二应力吸收垫，第二板体和第二弧形的板体之间设置有第三应力吸收垫，所述减震箱前侧面设置有贯穿顶面的板槽，所述板槽内设置有密封槽孔的密封板，所述减震箱内填充有混凝土。

进一步地，所述混凝土基础上设置有地脚螺栓，所述隔板上设置有和地脚螺栓对应的第一螺栓通孔。

进一步地，所述隔板上连接底板处设置有螺纹孔，底板上设置有和螺纹孔对应的第二螺栓通孔，所述底板通过连接螺栓固定在隔板上。

进一步地，所述减震箱为上面小于下面只有一个倾斜面的梯形，减震箱的倾斜面和相靠近的梁翼缘的水平距离自上至下逐渐减小。

进一步地，所述梁翼缘上有置于相邻两个第一板体之间的卡块。

进一步地，所述减震箱倾斜面上设置有和卡块相对应的卡块槽，卡块槽为两块相互平行的板竖直间隔状排列在减震箱的倾斜面上构成，所述卡块槽底面设置有第四应力吸收垫。

进一步地，所述槽体的后面与减震箱的后部内壁连接，槽体前面和槽孔连通。

进一步地，所述第一弧形的板体上下两端的间距大于连接在第二弧形的板体上的上夹板和下夹板端部之间的间距，所述第一板体与上夹板和下夹板之间均留有间距。

进一步地，所述第二板体上下两端和水平板之间留有间距。

进一步地，所述第一应力吸收垫、第二应力吸收垫、第三应力吸收垫和第四应力吸收垫均是由弹性橡胶制成的垫状体。

通过上述技术方案，本发明的有益效果为：

本发明的钢柱底端的底板和混凝土基础之间设置有隔板，隔板上面设置有十字型凹槽，钢柱的底板下面设置有和十字型凹槽相配应的十字型凸起，十字型凹槽和十字型凸起之间设置有第一应力吸收垫，十字型的结构能够限制钢柱发生扭转，在钢柱遇到震动产生晃动时，钢柱产生的应力传递到底板上，底板对隔板的传递的应力被第一应力吸收垫吸收，能够减轻钢柱的晃动，钢柱的梁翼缘连接有连接板，连接板包括第一板体和第二板体，第二板体为弧形板体，连接板经减震箱前侧的槽孔进入减震箱内部的槽体，减震箱上的密封板进入板槽，减震箱内填充混凝土，在钢柱遇到震动向一侧产生晃动时，连接板对槽体上的第一弧形的板体产生的应力被第二应力吸收垫吸收，连接板的第一板体上的条形凸起进入条形凹槽内，限制连接板的移动，从而减小钢柱的晃动，连接板上第一板体之间的卡块进入减震箱上的卡块槽，卡块槽底面上的第四应力吸收垫也能抵抗钢柱对减震箱的应力，在钢柱恢复到原来位置时，连接板对槽体上的第二弧形的板体产生的应力被第三应力吸收垫吸收，连接板的第一板体上的条形凸起脱出条形凹槽，连接板不会产生破坏，解决了钢柱的柱脚刚性固定难以抵抗较大强度的震动，且柱脚部位容易因震动造成破坏的问题。

附图说明

图1是本发明的剖视图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是本发明的隔板的结构示意图；

图4是本发明的钢柱连接连接板的结构示意图；

图5是本发明的钢柱连接连接板的的侧视图；

图6是本发明的减震箱的结构示意图。

附图中标号为：1为混凝土基础，2为第一螺栓通孔，3为隔板，4为减震箱，5为下夹板，6为第一板体，7为第二板体，8为上夹板，9为条形凸起，10为条形凹槽，11为水平板，12为下第二弧形的板体，13为第一弧形的板体，14为第二应力吸收垫，15为上第二弧形的板体，16为卡块槽，17为卡块，18为钢柱，20为底板，21为连接螺栓，22为螺纹孔，23为十字型凸起，24为第一应力吸收垫，26为第三应力吸收垫，27为十字型凹槽，28为第二螺栓通孔，29为槽孔，30为板槽，31为密封板，32为第四应力吸收垫。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

如图1～图6所示，一种具有减震作用的钢柱柱脚结构，包括混凝土基础1和钢柱18，所述混凝土基础1上固定有隔板3，所述混凝土基础1上设置有地脚螺栓，所述隔板3上设置有和地脚螺栓对应的第一螺栓通孔2，所述钢柱18竖直的固定在隔板3上，所述钢柱18为由两个梁翼缘和腹板组成的型钢结构，钢柱18底端设置有底板20，所述隔板3上连接底板20处设置有螺纹孔22，底板20上设置有和螺纹孔22对应的第二螺栓通孔28，所述底板20通过连接螺栓21固定在隔板3上，所述隔板3和底板20之间设置有第一减震结构，所述钢柱18的两侧的隔板3上设置有第二减震结构；

所述第一减震结构包括十字型凹槽27和十字型凸起23，所述隔板3上面设置有十字型凹槽27，所述钢柱18的底板20下面设置有和十字型凹槽27相配应的十字型凸起23，所述十字型凹槽27和十字型凸起23之间设置有第一应力吸收垫24；

所述第二减震结构分别位于钢柱18的两侧和钢柱18的梁翼缘相连接，所述第二减震结构包括多个连接板和减震箱4，所述多个连接板等间距水平的连接在梁翼缘的外侧，所述连接板包括第一板体6和第二板体7，所述第一板体6一端连接在梁翼缘的外侧、另一端连接有第二板体7，所述第一板体6上下面的长度方向等距离设置有多个条形凸起9，所述第二板体7为弧形板体，所述第二板体7的弧形内侧连接在第一板体6上，所述第二板体7弧形开口朝向梁翼缘，所述连接板设置有第二板体7的一端位于减震箱4内部；

所述减震箱4为顶面开口的中空梯形箱体，所述减震箱4靠近梁翼缘一侧为倾斜面，所述减震箱4为上面小于下面只有一个倾斜面的梯形，所述梁翼缘上有置于相邻两个第一板体6之间的卡块17，所述减震箱4倾斜面上设置有和卡块17相对应的卡块槽16，卡块槽16为两块相互平行的板竖直间隔状排列在减震箱4的倾斜面上构成，所述卡块槽16底面设置有第四应力吸收垫32，减震箱4的倾斜面和相靠近的梁翼缘的水平距离自上至下逐渐减小，所述倾斜面上设置有多个水平的条形通孔，所述减震箱4内部设置有和条形通孔相对应的槽体，所述槽体的后面与减震箱4的后部内壁连接，槽体前面和槽孔29连通，所述槽体包括夹板和弧形槽，所述夹板包括上夹板8和下夹板5，所述上夹板8一端连接在条形通孔的上边缘、另一端连接弧形槽上端，所述下夹板5一端连接在条形通孔的下边缘、另一端连接弧形槽下端，所述上夹板8和下夹板5之间的间距自条形通孔至弧形槽逐渐增大，所述上夹板8和下夹板5的内面上设置有和第一板体6上下面的条形凸起9对应的条形凹槽10，所述弧形槽包括第一弧形的板体13和第二弧形的板体，第二弧形的板体包括上第二弧形的板体15和下第二弧形的板体12，所述第一弧形的板体13和第二弧形的板体开口均朝向条形通孔，所述第一弧形的板体13上下两端均连接有位于第一弧形的板体13开口一侧的水平板11，所述第一弧形的板体13上端的水平板11下侧连接有上第二弧形的板体15，所述上第二弧形的板体15一端连接上方的水平板11、另一端连接上夹板8，所述第一弧形的板体13下端的水平板11上侧连接有下第二弧形的板体12，所述下第二弧形的板体12一端连接下方的水平板11、另一端连接下夹板5，所述减震箱4前侧面设置有和槽体对应的连接条形通孔的槽孔29，所述连接板经槽孔29进入槽体内，连接板上的第一板体6位于上夹板8和下夹板5之间，连接板上的第二板体7位于弧形槽内，所述第一弧形的板体13上下两端的间距大于连接在第二弧形的板体上的上夹板8和下夹板5端部之间的间距，所述第一板体6与上夹板8和下夹板5之间均留有间距，所述第二板体7上下两端和水平板之间留有间距，所述第二板体7和第一弧形的板体13之间设置有第二应力吸收垫14，第二板体7和第二弧形的板体之间设置有第三应力吸收垫26，所述减震箱4前侧面设置有贯穿顶面的板槽30，所述板槽30内设置有密封槽孔29的密封板31，所述减震箱4内填充有混凝土。

所述第一应力吸收垫24、第二应力吸收垫14、第三应力吸收垫26和第四应力吸收垫32均是由弹性橡胶制成的垫状体。

使用时，钢柱底端的底板和混凝土基础之间设置有隔板，隔板上面设置有十字型凹槽，钢柱的底板下面设置有和十字型凹槽相配应的十字型凸起，十字型凹槽和十字型凸起之间设置有第一应力吸收垫，十字型的结构能够限制钢柱发生扭转，在钢柱遇到震动产生晃动时，钢柱产生的应力传递到底板上，底板对隔板的传递的应力被第一应力吸收垫吸收，能够减轻钢柱的晃动，钢柱的梁翼缘连接有连接板，连接板包括第一板体和第二板体，第二板体为弧形板体，连接板经减震箱前侧的槽孔进入减震箱内部的槽体，减震箱上的密封板进入板槽，减震箱内填充混凝土，在钢柱遇到震动向一侧产生晃动时，连接板对槽体上的第一弧形的板体产生的应力被第二应力吸收垫吸收，连接板的第一板体上的条形凸起进入条形凹槽内，限制连接板的移动，从而减小钢柱的晃动，连接板上第一板体之间的卡块进入减震箱上的卡块槽，卡块槽底面上的第四应力吸收垫也能抵抗钢柱对减震箱的应力，在钢柱恢复到原来位置时，连接板对槽体上的第二弧形的板体产生的应力被第三应力吸收垫吸收，连接板的第一板体上的条形凸起脱出条形凹槽，连接板不会产生破坏，解决了钢柱的柱脚刚性固定难以抵抗较大强度的震动，且柱脚部位容易因震动造成破坏的问题。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施例，在不违背本发明的精神即公开范围内，凡是对发明的技术方案进行多种等同或等效的变形或替换均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有减震作用的钢柱柱脚结构，包括混凝土基础（1）和钢柱（18），所述混凝土基础（1）上固定有隔板（3），所述钢柱（18）竖直的固定在隔板（3）上，所述钢柱（18）为由两个梁翼缘和腹板组成的型钢结构，钢柱（18）底端设置有底板（20），其特征在于，所述隔板（3）和底板（20）之间设置有第一减震结构，所述钢柱（18）的两侧的隔板（3）上设置有第二减震结构；

所述第一减震结构包括十字型凹槽（27）和十字型凸起（23），所述隔板（3）上面设置有十字型凹槽（27），所述钢柱（18）的底板（20）下面设置有和十字型凹槽（27）相配应的十字型凸起（23），所述十字型凹槽（27）和十字型凸起（23）之间设置有第一应力吸收垫（24）；

所述第二减震结构分别位于钢柱（18）的两侧和钢柱（18）的梁翼缘相连接，所述第二减震结构包括多个连接板和减震箱（4），所述多个连接板等间距水平的连接在梁翼缘的外侧，所述连接板包括第一板体（6）和第二板体（7），所述第一板体（6）一端连接在梁翼缘的外侧、另一端连接有第二板体（7），所述第一板体（6）上下面的长度方向等距离设置有多个条形凸起（9），所述第二板体（7）为弧形板体，所述第二板体（7）的弧形内侧连接在第一板体（6）上，所述第二板体（7）弧形开口朝向梁翼缘，所述连接板设置有第二板体（7）的一端位于减震箱（4）内部，所述减震箱（4）为顶面开口的中空梯形箱体，所述减震箱（4）靠近梁翼缘一侧为倾斜面，所述倾斜面上设置有多个水平的条形通孔，所述减震箱（4）内部设置有和条形通孔相对应的槽体，所述槽体包括夹板和弧形槽，所述夹板包括上夹板（8）和下夹板（5），所述上夹板（8）一端连接在条形通孔的上边缘、另一端连接弧形槽上端，所述下夹板（5）一端连接在条形通孔的下边缘、另一端连接弧形槽下端，所述上夹板（8）和下夹板（5）之间的间距自条形通孔至弧形槽逐渐增大，所述上夹板（8）和下夹板（5）的内面上设置有和第一板体（6）上下面的条形凸起（9）对应的条形凹槽（10），所述弧形槽包括第一弧形的板体（13）和第二弧形的板体，第二弧形的板体包括上第二弧形的板体（15）和下第二弧形的板体（12），所述第一弧形的板体（13）和第二弧形的板体开口均朝向条形通孔，所述第一弧形的板体（13）上下两端均连接有位于第一弧形的板体（13）开口一侧的水平板（11），所述第一弧形的板体（13）上端的水平板（11）下侧连接有上第二弧形的板体（15），所述上第二弧形的板体（15）一端连接上方的水平板（11）、另一端连接上夹板（8），所述第一弧形的板体（13）下端的水平板（11）上侧连接有下第二弧形的板体（12），所述下第二弧形的板体（12）一端连接下方的水平板（11）、另一端连接下夹板（5），所述减震箱（4）前侧面设置有和槽体对应的连通条形通孔的槽孔（29），所述连接板经槽孔（29）进入槽体内，连接板上的第一板体（6）位于上夹板（8）和下夹板（5）之间，连接板上的第二板体（7）位于弧形槽内，所述第二板体（7）和第一弧形的板体（13）之间设置有第二应力吸收垫（14），第二板体（7）和第二弧形的板体之间设置有第三应力吸收垫（26），所述减震箱（4）前侧面设置有贯穿顶面的板槽（30），所述板槽（30）内设置有密封槽孔（29）的密封板（31），所述减震箱（4）内填充有混凝土。

2.根据权利要求1所述的一种具有减震作用的钢柱柱脚结构，其特征在于，所述混凝土基础（1）上设置有地脚螺栓，所述隔板（3）上设置有和地脚螺栓对应的第一螺栓通孔（2）。

3.根据权利要求1所述的一种具有减震作用的钢柱柱脚结构，其特征在于，所述隔板（3）上连接底板（20）处设置有螺纹孔（22），底板（20）上设置有和螺纹孔（22）对应的第二螺栓通孔（28），所述底板（20）通过连接螺栓（21）固定在隔板（3）上。

4.根据权利要求1所述的一种具有减震作用的钢柱柱脚结构，其特征在于，所述减震箱（4）为上面小于下面只有一个倾斜面的梯形，减震箱（4）的倾斜面和相靠近的梁翼缘的水平距离自上至下逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的一种具有减震作用的钢柱柱脚结构，其特征在于，所述梁翼缘上有置于相邻两个第一板体（6）之间的卡块（17）。

6.根据权利要求5所述的一种具有减震作用的钢柱柱脚结构，其特征在于，所述减震箱（4）倾斜面上设置有和卡块（17）相对应的卡块槽（16），卡块槽（16）为两块相互平行的板竖直间隔状排列在减震箱（4）的倾斜面上构成，所述卡块槽（16）底面设置有第四应力吸收垫（32）。

7.根据权利要求1所述的一种具有减震作用的钢柱柱脚结构，其特征在于，所述槽体的后面与减震箱（4）的后部内壁连接，槽体前面和槽孔（29）连通。

8.根据权利要求1所述的一种具有减震作用的钢柱柱脚结构，其特征在于，所述第一弧形的板体（13）上下两端的间距大于连接在第二弧形的板体上的上夹板（8）和下夹板（5）端部之间的间距，所述第一板体（6）与上夹板（8）和下夹板（5）之间均留有间距。

9.根据权利要求8所述的一种具有减震作用的钢柱柱脚结构，其特征在于，所述第二板体（7）上下两端和水平板（11）之间留有间距。

10.根据权利要求1所述的一种具有减震作用的钢柱柱脚结构，其特征在于，所述第一应力吸收垫（24）、第二应力吸收垫（14）、第三应力吸收垫（26）和第四应力吸收垫（32）均是由弹性橡胶制成的垫状体。

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