CN112227530B - 预制混凝土叠合基础与钢柱的连接系统和连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制混凝土叠合基础与钢柱的连接系统和连接方法,属于装配式建筑领域。包括预制混凝土叠合基础和钢柱,预制混凝土叠合基础包括外围护壁板和内隔板,内隔板将外围护壁板分隔为若干个空腔,内隔板的顶部开设有定位凹槽,内隔板位于定位凹槽处设置有预埋锚栓,预埋锚栓伸出内隔板的部分为带丝螺杆;钢柱包括柱脚钢板,柱脚钢板上开设有预留孔;柱脚钢板位于定位凹槽内,带丝螺杆与预留孔上下对齐插入,带丝螺杆上位于柱脚钢板下方和上方分别设置有螺帽,空腔内浇筑混凝土。本发明解决了现有的预制混凝土基础在运输、吊装以及连接过程中因自重过大而引起的问题;并且施工过程中无需支设模板、脚手架等,效率高、质量有保障。
Description
技术领域
本发明涉及装配式建筑领域,特别是指一种预制混凝土叠合基础与钢柱的连接系统和连接方法。
背景技术
传统的建筑方法中,通过现场湿作业浇筑的方法将房屋等建筑的现浇混凝土基础与钢柱相连接。该方法现场湿作业较多,需要支模、拆模,污染严重,施工周期长,成本较高。
为减少现场湿作业,尽可能的减少现场模板的使用,装配式建筑应运而生。将混凝土基础和钢柱在工厂预制加工,然后运输到施工现场进行吊装安装,可以大大减少现场模板的使用甚至省略现场模板。但是现有装配式建筑的预制混凝土基础为实心结构,自重大,吊装、运输等过程对机械的要求高,从而使得吊装、运输成本增加。
发明内容
本发明提供一种预制混凝土叠合基础与钢柱的连接系统和连接方法,解决了传统预制混凝土基础在运输、吊装以及连接过程中因自重过大而引起的一系列问题;并且施工过程中无需支设模板、脚手架等,效率高、质量有保障。
本发明提供技术方案如下:
一种预制混凝土叠合基础与钢柱的连接系统,其特征在于,包括预制混凝土叠合基础和钢柱,其中:
所述预制混凝土叠合基础包括外围护壁板和设置在所述外围护壁板内的内隔板,所述内隔板将所述外围护壁板围成的空间分隔为若干个空腔,所述内隔板的顶部开设有定位凹槽,所述内隔板位于所述定位凹槽处设置有预埋锚栓,所述预埋锚栓向上伸出所述内隔板的部分为带丝螺杆;
所述钢柱包括钢柱本体和固定在所述钢柱本体底部的柱脚钢板,所述柱脚钢板上开设有预留孔;
所述柱脚钢板位于所述定位凹槽内,所述带丝螺杆与预留孔上下对齐插入,所述带丝螺杆上位于所述柱脚钢板下方设置有第一螺帽,所述带丝螺杆上位于所述柱脚钢板上方设置有第二螺帽,所述空腔内浇筑混凝土,使得预制混凝土叠合基础与钢柱连接为一体。
进一步的,所述内隔板为十字形,所述内隔板将所述外围护壁板围成的空间分隔为4个空腔。
进一步的,所述定位凹槽为十字形,其数量为1个,所述预埋锚栓的数量为4个。
进一步的,所述预制混凝土叠合基础内设置有水平的拉结钢筋网和受力钢筋网,所述外围护壁板和内隔板内设置有纵向钢筋网。
进一步的,所述预留孔在柱脚钢板上位于钢柱的外部,所述柱脚钢板上位于钢柱的内部开设有通气孔。
进一步的,所述柱脚钢板的底部固定设置有抗剪键。
进一步的,所述抗剪键为工字钢、H形钢、角钢或槽钢,所述抗剪键焊接在所述柱脚钢板的底部。
进一步的,所述受力钢筋网距离预制混凝土叠合基础底面40-70mm,所述外围护壁板和内隔板的厚度不小于50mm,所述第一螺帽的调节距离为30-50mm,所述定位凹槽的深度不小于第一螺帽的厚度、第一螺帽的调节距离与柱脚钢板的厚度之和,所述预留孔的直径大于所述带丝螺杆的直径2-10mm,所述带丝螺杆的长度不小于50mm。
前述的预制混凝土叠合基础与钢柱的连接系统的连接方法,所述连接方法包括:
将所述预制混凝土叠合基础吊装定位到平整的地面上;
将第一螺帽拧到带丝螺杆上,并使得第一螺帽靠近所述内隔板处;
将所述钢柱吊装至预制混凝土叠合基础的正上方,并确保柱脚钢板位于所述定位凹槽内,带丝螺杆与预留孔上下对齐插入;
通过调节第一螺帽调平钢柱,将第二螺帽拧到带丝螺杆上并拧紧,使得钢柱与预制混凝土叠合基础固定;
将混凝土浇注于所述空腔内,使得预制混凝土叠合基础与钢柱连接为一体。
本发明具有以下有益效果:
1、与现有实心的预制混凝土基础相比,本发明的预制混凝土叠合基础设有空腔,大大减轻了基础的自重,有利于预制混凝土叠合基础的运输、安装与定位,对吊装器械的要求较低,便于施工。
2、有效的利用了预制混凝土叠合基础的空腔浇混凝土,使得钢柱与基础形成一个整体共同工作,增加了钢柱与基础连接的整体性。其整体性好,操作简单,施工方便,节省造价。
3、预制混凝土叠合基础空腔内浇筑混凝土施工过程中无需支设模板、脚手架等,施工效率高、质量有保障,大大节省工期。
4、预制混凝土叠合基础顶部的定位凹槽和预埋锚栓的使用,能够有效保证钢柱的定位准确,预埋锚栓和柱脚钢板的使用对钢柱起到固定作用,保证钢柱与基础的精确定位。
附图说明
图1为预制混凝土叠合基础的俯视图(省略拉结钢筋网和受力钢筋网);
图2为外围护壁板和内隔板的纵向钢筋网示意图;
图3为预制混凝土叠合基础的受力钢筋网的示意图;
图4为预制混凝土叠合基础的拉结钢筋网的示意图;
图5为预制混凝土叠合基础的A-A向剖视图;
图6为钢柱的俯视图;
图7为钢柱的侧视图;
图8为本发明的预制混凝土叠合基础与钢柱的连接系统示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
实施例1:
本发明实施例提供一种预制混凝土叠合基础与钢柱的连接系统,如图1-8所述,其包括预制混凝土叠合基础100和钢柱200,其中:
预制混凝土叠合基础100包括外围护壁板101和设置在外围护壁板101内的内隔板102,内隔板102将外围护壁板101围成的空间分隔为若干个空腔103,内隔板102的顶部开设有定位凹槽104,内隔板102位于定位凹槽104处设置有预埋锚栓105,预埋锚栓105向上伸出内隔板102的部分为带丝螺杆106,预埋锚栓在钢柱吊装定位过程中起到定位和固定的作用。
钢柱200包括钢柱本体201和固定在钢柱本体201底部的柱脚钢板202,柱脚钢板202上开设有预留孔203。
柱脚钢板202位于定位凹槽104内,带丝螺杆106与预留孔203上下对齐插入,带丝螺杆106上位于柱脚钢板202下方设置有第一螺帽300,带丝螺杆106上位于柱脚钢板202上方设置有第二螺帽400,空腔103内浇筑混凝土,使得预制混凝土叠合基础100与钢柱200连接为一体。
本发明不仅适用于工业与民用建筑,也适用于构筑物、高耸结构(例如风力发电结构)等。在使用时,首先将预制混凝土叠合基础吊装定位到地面上。然后将第一螺帽轻拧到带丝螺杆上,并使得第一螺帽靠近内隔板的顶表面,用于后期调平钢柱。再将钢柱吊装至预制混凝土叠合基础的正上方,并确保柱脚钢板位于定位凹槽内,带丝螺杆与预留孔上下对齐插入。通过调节第一螺帽调平钢柱,将第二螺帽拧到带丝螺杆上并拧紧,使得钢柱与预制混凝土叠合基础固定,此时柱脚钢板的顶表面可与预制混凝土叠合基础的顶表面齐平,也可略低于预制混凝土叠合基础的顶表面。最后将混凝土浇注于空腔内,混凝土养护后预制混凝土叠合基础与钢柱可靠、有效连为一体,施工质量有保证。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、与现有实心的预制混凝土基础相比,本发明的预制混凝土叠合基础设有空腔,大大减轻了基础的自重,有利于预制混凝土叠合基础的运输、安装与定位,对吊装器械的要求较低,便于施工。
2、有效的利用了预制混凝土叠合基础的空腔浇混凝土,使得钢柱与基础形成一个整体共同工作,增加了钢柱与基础连接的整体性。其整体性好,操作简单,施工方便,节省造价。
3、预制混凝土叠合基础空腔内浇筑混凝土施工过程中无需支设模板、脚手架等,施工效率高、质量有保障,大大节省工期。
4、预制混凝土叠合基础顶部的定位凹槽和预埋锚栓的使用,能够有效保证钢柱的定位准确,预埋锚栓和柱脚钢板的使用对钢柱起到固定作用,保证钢柱与基础的精确定位。
作为本发明实施例的一种优选,内隔板102为十字形,内隔板102将外围护壁板101围成的空间分隔为4个空腔103。定位凹槽104为十字形,其数量为1个,预埋锚栓105的数量为4个。
预制混凝土叠合基础100内还设置有水平的拉结钢筋网107和受力钢筋网108,外围护壁板101和内隔板102内设置有纵向钢筋网109。
水平的拉结钢筋网保证预制混凝土叠合基础内部具有足够的拉结作用,防止现场浇筑混凝土时胀模。水平的受力钢筋网设置在预制混凝土叠合基础的底部,受力钢筋网也可兼做拉结筋。纵向钢筋网保证预制混凝土叠合基础的承载力和刚度。
前述的预留孔203在柱脚钢板202上位于钢柱201的外部,本发明还可以在柱脚钢板202上位于钢柱201的内部开设有通气孔204,通气孔保证在现场浇混凝土时柱脚钢板与下方的混凝土结合密实。
柱脚钢板202的底部还可以固定设置有抗剪键205,抗剪键进入预制混凝土叠合基础的空腔内,抗剪键既能增加基础与钢柱连接处的抗剪刚度,又能使得钢柱与基础的接触面积增大,形成可靠连接,保证钢柱与基础在工作时的整体性。
抗剪键205可以为工字钢、H形钢、角钢或槽钢等,抗剪键205可以通过焊接的方式连接在柱脚钢板202的底部,柱脚钢板也可以通过焊接的方式固定在钢柱底部。
作为优选的实施方式,受力钢筋网108距离预制混凝土叠合基础100底面40-70mm,作为钢筋的混凝土保护层厚度。外围护壁板101和内隔板102的厚度不小于50mm。第一螺帽300的调节距离(即为调平钢柱时第一螺帽的工作范围)为30-50mm。定位凹槽104的深度不小于第一螺帽300的厚度、第一螺帽300的调节距离与柱脚钢板202的厚度之和。预留孔203的直径大于带丝螺杆106的直径2-10mm,方便对位插入。带丝螺杆的长度不小于50mm。
实施例2:
本发明实施例提供实施例1所述的预制混凝土叠合基础与钢柱的连接系统的连接方法,如图8所示,连接方法包括:
S1:将预制混凝土叠合基础100吊装定位到平整的地面上。
预制混凝土叠合基础在工厂预制好后进行运输、吊装定位,安装基础前应保证预制基础底部地面平整。由于预制混凝土叠合基础设有空腔,因此可以大大减轻自重,有利于预制混凝土叠合基础的运输、安装与定位,对吊装器械的要求也较低,便于施工。
S2:将第一螺帽300轻拧到带丝螺杆106上,并使得第一螺帽300靠近内隔板102处,第一螺帽用于后期钢柱调平。
S3:将钢柱200吊装至预制混凝土叠合基础100的正上方,并确保柱脚钢板202位于定位凹槽104内,带丝螺杆106与预留孔203上下对齐插入。
S4:通过调节第一螺帽300调平钢柱100,将第二螺帽400拧到带丝螺杆106上并拧紧,使得钢柱200与预制混凝土叠合基础100固定。钢柱的固定不需额外支模和支设脚手架等。
S5:将混凝土浇注于空腔103内,使得预制混凝土叠合基础100与钢柱200可靠、有效的连为一体,施工质量有保证。
浇注混凝土时,优选使浇筑后的混凝土顶面层与预制混凝土叠合基础顶面平齐,保证预制混凝土叠合基础的整体性。
本发明实施例的连接方法包括实施例1所述的预制混凝土叠合基础与钢柱的全部技术方案,其即具备实施例1所述的有益效果,在此不再赘述。本实施例其他未提及之处,可参考前述实施例1中的相应内容。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种预制混凝土叠合基础与钢柱的连接系统的连接方法,其特征在于,所述预制混凝土叠合基础与钢柱的连接系统包括预制混凝土叠合基础和钢柱,其中:
所述预制混凝土叠合基础包括外围护壁板和设置在所述外围护壁板内的内隔板,所述内隔板将所述外围护壁板围成的空间分隔为若干个空腔,所述内隔板的顶部开设有定位凹槽,所述内隔板位于所述定位凹槽处设置有预埋锚栓,所述预埋锚栓向上伸出所述内隔板的部分为带丝螺杆;
所述钢柱包括钢柱本体和固定在所述钢柱本体底部的柱脚钢板,所述柱脚钢板上开设有预留孔;所述柱脚钢板位于所述定位凹槽内,所述带丝螺杆与预留孔上下对齐插入,所述带丝螺杆上位于所述柱脚钢板下方设置有第一螺帽,所述带丝螺杆上位于所述柱脚钢板上方设置有第二螺帽,所述空腔内浇筑混凝土,使得预制混凝土叠合基础与钢柱连接为一体;
所述内隔板为十字形,所述内隔板将所述外围护壁板围成的空间分隔为4个空腔;所述定位凹槽为十字形,所述定位凹槽其数量为1个,所述预埋锚栓的数量为4个;
所述预制混凝土叠合基础内设置有水平的拉结钢筋网和受力钢筋网,所述外围护壁板和内隔板内设置有纵向钢筋网;所述受力钢筋网距离预制混凝土叠合基础底面40-70mm,所述外围护壁板和内隔板的厚度不小于50mm,所述第一螺帽的调节距离为30-50mm,所述定位凹槽的深度不小于第一螺帽的厚度、第一螺帽的调节距离与柱脚钢板的厚度之和,所述预留孔的直径大于所述带丝螺杆的直径2-10mm,所述带丝螺杆的长度不小于50mm;
所述连接方法包括:
将所述预制混凝土叠合基础吊装定位到平整的地面上;
将第一螺帽拧到带丝螺杆上,并使得第一螺帽靠近所述内隔板处;
将所述钢柱吊装至预制混凝土叠合基础的正上方,并确保柱脚钢板位于所述定位凹槽内,带丝螺杆与预留孔上下对齐插入;
通过调节第一螺帽调平钢柱,将第二螺帽拧到带丝螺杆上并拧紧,使得钢柱与预制混凝土叠合基础固定;
将混凝土浇注于所述空腔内,使得预制混凝土叠合基础与钢柱连接为一体。
2.根据权利要求1所述的连接方法,其特征在于,所述预留孔在柱脚钢板上位于钢柱的外部,所述柱脚钢板上位于钢柱的内部开设有通气孔。
3.根据权利要求1所述的连接方法,其特征在于,所述柱脚钢板的底部固定设置有抗剪键。
4.根据权利要求3所述的连接方法,其特征在于,所述抗剪键为工字钢、H形钢、角钢或槽钢,所述抗剪键焊接在所述柱脚钢板的底部。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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