CN113789850A - 一种抗剪结构及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗剪结构及制造方法，抗剪结构包括：基座；底板，下端连接基座，底板上开设有浇注孔；柱体，连接在底板的上端；抗剪键，穿过浇注孔，抗剪键与浇注孔的内壁之间具有间隙，抗剪键的一端插入柱体，抗剪键的另一端插入基座。抗剪键不必焊接在底板的下端，简化了焊接的加工制作及抗剪键的安装；此外，因为抗剪键与浇注孔的内壁之间具有间隙，所以避免了在底板上额外开设浇筑孔所导致的底板强度削弱的问题。

Description

一种抗剪结构及制造方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，特别涉及一种抗剪结构及制造方法。

背景技术

目前，在钢结构建筑中通常用到钢管混凝土柱，钢管混凝土柱包括柱体和底板，底板的上端连接柱体的下端，底板的下端连接混凝土基座，因为整个钢管混凝土柱的柱脚会受到水平剪力，所以需要在底板设置抗剪结构，即抗剪键。

传统的抗剪键是将H型钢、槽钢或方管等抗剪键直接焊接于底板下端，这种做法通常需要在位于抗剪键附近的底板上另外开设浇筑孔，容易虚弱底板的强度，从而危及结构安全；此外，由于混凝土基座内的钢筋分布密集，这种抗剪键通常会与基座内的钢筋产生机械干涉，导致在避位时需反复弯折钢筋以便钢筋能与抗剪键避开，从而影响钢筋的强度及施工进度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种抗剪结构，相比传统的抗剪结构，施工更方便，结构安全性更高。

本发明还提出一种抗剪结构的制造方法。

根据本发明的第一方面实施例的一种抗剪结构，包括：基座；底板，下端连接所述基座，所述底板上开设有浇注孔；柱体，连接在所述底板的上端；抗剪键，穿过所述浇注孔，所述抗剪键与所述浇注孔的内壁之间具有间隙，所述抗剪键的一端插入所述柱体，所述抗剪键的另一端插入所述基座。

根据本发明实施例的一种抗剪结构，至少具有如下有益效果：所述抗剪键不必焊接在所述底板的下端，简化了焊接的加工制作及所述抗剪键的安装，传统抗剪结构是将所述柱体底部的水平剪力由底板传给焊缝，再由焊缝再传给抗剪键，抗剪键通过承压传给周围的混凝土用于抵抗剪力；而本申请的抗剪结构是将所述柱体底部的水平剪力传给所述底板，所述底板与所述基座之间的摩擦力传给所述柱体，所述柱体承压传给所述柱体内的所述抗剪键，所述柱体内的所述抗剪键由于剪力及所述柱体受压的反力使所述抗剪键产生弯剪变形，并反作用于所述基座内的所述抗剪键，使所述基座承压来抵抗剪力；此外，因为所述抗剪键与所述浇注孔的内壁之间具有间隙，所以避免了在所述底板上额外开设所述浇筑孔所导致的所述底板强度削弱的问题。

根据本发明的一些实施例，所述底板的直径大于所述柱体的直径，所述底板的支撑面积大，使得整个所述柱体竖立平稳，并且，所述底板也方便和所述基座连接。

根据本发明的一些实施例，所述柱体和所述底板之间连接有加强筋板，防止所述柱体受到水平方向的力从所述柱体和所述底板的衔接位置弯折，所述加强筋板是为了保持所述柱体和所述底板之间的结构稳定性。

根据本发明的一些实施例，所述加强筋板设置有多个，所述多个所述加强筋板围绕所述柱体的周向均匀设置，多个所述加强筋板可以使得所述柱体和所述底板构成的整体结构稳定，在受到不止一个水平方向的力时，所述柱体和所述底板构成的整体结构也是稳定的。

根据本发明的一些实施例，还包括摩擦层，所述摩擦层设置在所述底板和所述基座之间，设置的所述摩擦层是为了增大所述底板与所述摩擦层之间的摩擦力，减小剪力对所述抗剪键的影响，使整个所述抗剪结构的能力更强。

根据本发明的一些实施例，还包括固定块，所述固定块的一端连接所述基座，所述固定块的另一端向上延伸并封装至所述加强筋板的预定位置，设置的所述固定块，进一步固定所述柱体的下端，进一步增强抗剪效果。

根据本发明的一些实施例，所述底板和所述基座通过地脚螺栓连接，所述地脚螺栓的一端穿过所述底板和所述基座，所述地脚螺栓的另一端连接有至少两颗锁紧螺母，所述至少两颗锁紧螺母将所述底板锁扣在所述基座上，两个所述锁紧螺母互相配合，防止松脱，锁紧效果更好，使所述底板固定在所述基座上。

根据本发明的一些实施例，所述地脚螺栓设置有至少三个，所述至少三个所述地脚螺栓围绕所述底板的周向均匀分布，三点确定一个平面，设置的所述至少三个所述地脚螺栓，可以使所述底板被固定在所述基座的上端面。

根据本发明的一些实施例，所述抗剪键插入所述柱体的长度等于所述抗剪键插入所述基座的长度，使得所述柱体内的所述抗剪键和所述基座内的所述抗剪键传导的力相同，避免产生杠杆。

一种抗剪结构的制造方法，包括以下步骤：

成型基座，用混凝土浇筑基座，在基座上预留用于插入抗剪键的插孔，并将地脚螺栓提前埋入，使地脚螺栓的上端凸伸出所述基座；

开孔，准备一根钢管，在钢管的下端连接底板，在所述钢管的外周壁和所述底板之间连接加强筋板，在底板上开浇筑孔，令浇筑孔的孔径为dmm；

设置摩擦层，在基座的上端用C60无收缩水泥浇筑摩擦层，并且所述地脚螺栓凸伸出所述摩擦层；

安装，将底板放置于所述摩擦层的上端，使所述钢管朝上设置，所述地脚螺栓穿过所述底板，利用锁紧螺母将所述底板锁紧在所述摩擦层上，从所述浇筑孔中插入抗剪键，再从所述浇筑孔浇筑混凝土使抗剪键固定，并且使所述钢管被填充以形成柱体，所述抗剪键设置为十字形，所述抗剪键的长宽相同，所述抗剪键的长或宽为dmm减去20mm；

设置固定块，利用C15素混凝土在所述基座上浇筑固定块，所述固定块将所述摩擦层、所述底板及所述加强筋板包裹，所述固定块的上端延伸至所述加强筋板的预定位置。

根据本发明实施例的一种抗剪结构，至少具有如下有益效果：所述抗剪键不必焊接在所述底板的下端，简化了焊接的加工制作及所述抗剪键的安装，传统抗剪结构是将所述柱体底部的水平剪力由底板传给焊缝，再由焊缝再传给抗剪键，抗剪键通过承压传给周围的混凝土用于抵抗剪力；而本申请的抗剪结构是将所述柱体底部的水平剪力传给所述底板，所述底板与所述基座之间的摩擦力传给所述柱体，所述柱体承压传给所述柱体内的所述抗剪键，所述柱体内的所述抗剪键由于剪力及所述柱体受压的反力使所述抗剪键产生弯剪变形，并反作用于所述基座内的所述抗剪键，使所述基座承压来抵抗剪力；此外，因为所述抗剪键与所述浇注孔的内壁之间具有间隙，所以避免了在所述底板上额外开设所述浇筑孔所导致的所述底板强度削弱的问题。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的抗剪结构的立体视角局部剖视图；

图2为图1示出的抗剪结构的俯视图；

图3为图1示出的抗剪结构显示内部结构的结构示意图；

图4为传统的抗剪结构的结构示意图。

基座100、地脚螺栓110、锁紧螺母120；

底板200、浇注孔210；

柱体300、抗剪键400、加强筋板500、摩擦层600、固定块700。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图4，一种抗剪结构，包括：基座100；底板200，下端连接基座100，底板200上开设有浇注孔210；柱体300，连接在底板200的上端；抗剪键400，穿过浇注孔210，抗剪键400与浇注孔210的内壁之间具有间隙，抗剪键400的一端插入柱体300，抗剪键400的另一端插入基座100。抗剪键400不必焊接在底板200的下端，简化了焊接的加工制作及抗剪键400的安装，传统抗剪结构是将柱体300底部的水平剪力由底板200传给焊缝，再由焊缝再传给抗剪键，抗剪键通过承压传给周围的混凝土用于抵抗剪力；而本申请的抗剪结构是将柱体300底部的水平剪力传给底板200，底板200与基座100之间的摩擦力传给柱体300，柱体300承压传给柱体300内的抗剪键400，柱体300内的抗剪键400由于剪力及柱体300受压的反力使抗剪键400产生弯剪变形，并反作用于基座100内的抗剪键400，使基座100承压来抵抗剪力；此外，因为抗剪键400与浇注孔210的内壁之间具有间隙，所以避免了在底板200上额外开设浇筑孔210所导致的底板200强度削弱的问题。要说明的是，基座100为混凝土基座，柱体300为钢管混凝土柱，即钢管柱内填充有混凝土。

在一些实施例中，底板200的直径大于柱体300的直径，底板200的支撑面积大，使得整个柱体300竖立平稳，并且，底板200也方便和基座100连接，可以理解的是，底板200可以设置为圆形或方形，柱体300的轴线和底板200的中心轴线相重合，可以理解的是，重合并不是严格意义上的重合，是具有一定误差的重合。

在一些实施例中，柱体300和底板200之间连接有加强筋板500，防止柱体300受到水平方向的力从柱体300和底板200的衔接位置弯折，加强筋板500是为了保持柱体300和底板200之间的结构稳定性，要说明的是，参照图1和图3，加强筋板500设置为梯形，并且梯形的一条直角边贴靠连接柱体300，梯形的另一条直角边贴靠连接底板200，梯形的短边朝上设置。

在一些实施例中，加强筋板500设置有多个，多个加强筋板500围绕柱体300的周向均匀设置，多个加强筋板500可以使得柱体300和底板200构成的整体结构稳定，在受到不止一个水平方向的力时，柱体300和底板200构成的整体结构也是稳定的。

在一些实施例中，还包括摩擦层600，摩擦层600设置在底板200和基座100之间，设置的摩擦层600是为了增大底板200与摩擦层600之间的摩擦力，减小剪力对抗剪键400的影响，使整个抗剪结构的能力更强，可以理解的是，摩擦层由C60无收缩水泥基灌浆材料制成。

在一些实施例中，还包括固定块700，固定块700的一端连接基座100，固定块700的另一端向上延伸并封装至加强筋板500的预定位置，设置的固定块700，进一步固定柱体300的下端，进一步增强抗剪效果，可以理解的是，固定块700是由C15素混凝土制成。

在一些实施例中，底板200和基座100通过地脚螺栓110连接，地脚螺栓110的一端穿过底板200和基座100，地脚螺栓110的另一端连接有至少两颗锁紧螺母120，至少两颗锁紧螺母120将底板200锁扣在基座100上，两个锁紧螺母120互相配合，防止松脱，锁紧效果更好，使底板200固定在基座上。

在一些实施例中，地脚螺栓110设置有至少三个，至少三个地脚螺栓110围绕底板200的周向均匀分布，三点确定一个平面，设置的至少三个地脚螺栓110，可以使底板200被固定在基座100的上端面。

在一些实施例中，抗剪键400插入柱体300的长度等于抗剪键400插入基座100的长度，使得柱体300内的抗剪键400和基座100内的抗剪键400传导的力相同，避免产生杠杆，可以理解的是，抗剪键400插入柱体300的长度并不是严格意义上的等于抗剪键400插入基座100的长度，而是具有一定的误差，但是该误差可以忽略不计，例如严格意义上的圆也是不存在的，但实际应用中也是用圆形来指代某个部件的形状。

在一些实施例中，抗剪键400的横截面设置为十字形，抗剪键400的厚度大于10mm，抗剪键400的长度大于1000mm，抗剪键400呈十字形，空间更大，避免了抗剪键400与基座100内的钢筋干涉，防止基座100内的钢筋在避位时需反复弯折的情况，要说明的是，抗剪键400的厚度为10mm，抗剪键400的长度为1000mm。

一种抗剪结构的制造方法，包括以下步骤：

成型基座，用混凝土浇筑基座100，在基座100上预留用于插入抗剪键400的插孔，并将地脚螺栓110提前埋入，使地脚螺栓110的上端凸伸出基座100；

开孔，准备一根钢管，在钢管的下端连接底板200，在钢管的外周壁和底板200之间连接加强筋板500，在底板200上开浇筑孔210，令浇筑孔210的孔径为dmm；

设置摩擦层，在基座100的上端用C60无收缩水泥浇筑摩擦层600，并且地脚螺栓110凸伸出摩擦层600；

安装，将底板200放置于摩擦层600的上端，使钢管朝上设置，地脚螺栓110穿过底板200，利用锁紧螺母将底板200锁紧在摩擦层600上，从浇筑孔210中插入抗剪键400，再从浇筑孔210浇筑混凝土使抗剪键400固定，并且使钢管被填充以形成柱体300，抗剪键400设置为十字形，抗剪键400的长宽相同，抗剪键400的长或宽为dmm减去20mm，可以理解的是，d>20；

设置固定块，利用C15素混凝土在基座100上浇筑固定块700，固定块700将摩擦层600、底板200及加强筋板500包裹，固定块700的上端延伸至加强筋板500的预定位置。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种抗剪结构，其特征在于，包括：

基座；

底板，下端连接所述基座，所述底板上开设有浇注孔；

柱体，连接在所述底板的上端；

抗剪键，穿过所述浇注孔，所述抗剪键与所述浇注孔的内壁之间具有间隙，所述抗剪键的一端插入所述柱体，所述抗剪键的另一端插入所述基座。

2.根据权利要求1所述的一种抗剪结构，其特征在于：所述底板的直径大于所述柱体的直径。

3.根据权利要求1所述的一种抗剪结构，其特征在于：所述柱体和所述底板之间连接有加强筋板。

4.根据权利要求3所述的一种抗剪结构，其特征在于：所述加强筋板设置有多个，所述多个所述加强筋板围绕所述柱体的周向均匀设置。

5.根据权利要求4所述的一种抗剪结构，其特征在于：还包括摩擦层，所述摩擦层设置在所述底板和所述基座之间。

6.根据权利要求5所述的一种抗剪结构，其特征在于：还包括固定块，所述固定块的一端连接所述基座，所述固定块的另一端向上延伸并封装至所述加强筋板的预定位置。

7.根据权利要求1所述的一种抗剪结构，其特征在于：所述底板和所述基座通过地脚螺栓连接，所述地脚螺栓的一端穿过所述底板和所述基座，所述地脚螺栓的另一端连接有至少两颗锁紧螺母，所述至少两颗锁紧螺母将所述底板锁扣在所述基座上。

8.根据权利要求7所述的一种抗剪结构，其特征在于：所述地脚螺栓设置有至少三个，所述至少三个所述地脚螺栓围绕所述底板的周向均匀分布。

9.根据权利要求1所述的一种抗剪结构，其特征在于：所述抗剪键插入所述柱体的长度等于所述抗剪键插入所述基座的长度。

10.一种抗剪结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

成型基座，用混凝土浇筑基座，在基座上预留用于插入抗剪键的插孔，并将地脚螺栓提前埋入，使地脚螺栓的上端凸伸出所述基座；

开孔，准备一根钢管，在钢管的下端连接底板，在所述钢管的外周壁和所述底板之间连接加强筋板，在底板上开浇筑孔，令浇筑孔的孔径为dmm；

设置摩擦层，在基座的上端用C60无收缩水泥浇筑摩擦层，并且所述地脚螺栓凸伸出所述摩擦层；

安装，将底板放置于所述摩擦层的上端，使所述钢管朝上设置，所述地脚螺栓穿过所述底板，利用锁紧螺母将所述底板锁紧在所述摩擦层上，从所述浇筑孔中插入抗剪键，再从所述浇筑孔浇筑混凝土使抗剪键固定，并且使所述钢管被填充以形成柱体，所述抗剪键设置为十字形，所述抗剪键的长宽相同，所述抗剪键的长或宽为dmm减去20mm；

设置固定块，利用C15素混凝土在所述基座上浇筑固定块，所述固定块将所述摩擦层、所述底板及所述加强筋板包裹，所述固定块的上端延伸至所述加强筋板的预定位置。

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