CN114855866A - 一种钢结构节点的连接结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种钢结构节点的连接结构，属于钢结构的技术领域，其包括深埋在硬土层内且现浇成一体的承台和短柱以及设置在短柱顶面上的钢柱，所述短柱耐腐蚀，且所述短柱设置在承台的顶面上，所述短柱内预埋有连接组件，所述钢柱和短柱通过连接组件连接，所述短柱的顶面上浇筑有包裹在钢柱四周的厚包脚，所述厚包脚的顶面上且位于钢柱的四周浇筑有延伸至硬土层以上的薄包脚。本申请具有减少硬土层内潮湿的土壤环境对钢柱的侵蚀，延长钢柱的使用寿命的效果。
Description
技术领域
本申请涉及钢结构连接的技术领域，尤其是涉及一种钢结构节点的连接结构及其施工方法。
背景技术
钢结构是由钢制材料组成的结构，主要应用于建筑行业，在厂房的搭建过程中，需要使用到大量的钢结构构件。
现有的厂房在搭建的过程中，需要使用到能够承受压力的钢柱支承栋梁桁架，在钢柱的安装过程中，需要将钢柱与位于地下的承台连接。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下技术缺陷：为了使位于地下的承台能够牢固，承台必须进入到硬土层，所以不可避免的承台要埋深，由此，与承台连接的钢柱也得深埋到硬土层内，但是硬土层内潮湿的土壤环境会经年累月的腐蚀钢柱，对此，需要进一步的改进。
发明内容
为了减少硬土层内潮湿的土壤环境对钢柱的侵蚀，延长钢柱的使用寿命，本申请提供一种钢结构节点的连接结构及其施工方法。
第一方面，本申请提供的一种钢结构节点的连接结构采用如下的技术方案：
一种钢结构节点的连接结构，包括深埋在硬土层内且现浇成一体的承台和短柱以及设置在短柱顶面上的钢柱，所述短柱耐腐蚀，且所述短柱设置在承台的顶面上，所述短柱内预埋有连接组件，所述钢柱和短柱通过连接组件连接，所述短柱的顶面上浇筑有包裹在钢柱四周的厚包脚，所述厚包脚的顶面上且位于钢柱的四周浇筑有延伸至硬土层以上的薄包脚。
通过采用上述技术方案，耐腐蚀的短柱上接钢柱，下接承台，代替钢柱埋入硬土层内，然后在短柱的顶面上且位于钢柱的四周浇筑厚包脚，接着在厚包脚的顶面上且位于钢柱的四周浇筑薄包脚，减少硬土层内潮湿的土壤环境对钢柱的侵蚀，延长钢柱的使用寿命。
优选的，所述短柱包括钢筋骨架以及浇筑在钢筋骨架上的防腐混凝土层，所述钢筋骨架包括多个由上到下等间距设置的钢筋圈和多个均匀分布在钢筋圈内圈的地脚锚栓，所述地脚锚栓竖向设置且地脚锚栓的钩部预埋在承台内，每一所述钢筋圈的顶面上均水平架设有多根等间距分布的加强钢筋。
通过采用上述技术方案，钢筋骨架的设置提高了防腐混凝土层的强度。
优选的，所述连接组件包括有多根预埋在短柱内的直钩锚栓，所述直钩锚栓的顶端贯穿短柱的顶面且延伸至短柱外，所述钢柱的底端上焊接固定有水平设置的底板，所述直钩锚栓延伸至短柱外的一端竖向穿过底板，所述直钩锚栓的周侧且位于直钩锚栓延伸至短柱外的一端设置有螺纹，所述直钩锚栓的螺纹处设置有用于调平底板的调平组件，所述调平组件与底板的底面连接。
通过采用上述技术方案，使直钩锚栓延伸至短柱外的一端竖向穿过底板，在调平组件与底板底面的连接作用下，使得底板平整的连接在短柱的顶面。
优选的，所述调平组件包括套设在直钩锚栓上且与直钩锚栓螺纹连接的调平螺母和活动套设在直钩锚栓上的下垫块，所述调平螺母的底端面与短柱的顶面抵接，所述调平螺母的顶端面与下垫块的底面抵接，所述下垫块的顶面与底板的底面抵接。
通过采用上述技术方案，下垫块支托底板的底面，通过调平螺母与直钩锚栓之间的螺纹连接，使得底板平整的连接在短柱的顶面。
优选的，所述短柱的顶面且位于多根直钩锚栓之间开设有抗剪槽，所述底板的底端焊接有嵌入抗剪槽内的工字短钢，所述工字短钢远离底板的一端与抗剪槽的内壁底部抵接，所述底板与短柱之间预留有缝隙，所述缝隙上浇筑有细石混凝土层。
通过采用上述技术方案，将工字短钢嵌入抗剪槽内，使得底板和短柱之间预留有缝隙用以调平，当调平之后，在缝隙上浇筑细石混凝土层，从而使得钢柱和短柱的连接平整紧密。
优选的，所述直钩锚栓穿过底板的一端设置有上垫块和固定螺母，所述固定螺母套设在直钩锚栓上且与直钩锚栓螺纹连接，所述上垫块活动套设在直钩锚栓上，所述上垫块的底面与底板的顶面抵接，固定螺母的底端面与上垫块的顶面抵接。
通过采用上述技术方案，将上垫块活动套在直钩锚栓上，然后再使固定螺母与直钩锚栓螺纹连接，从而将底板固定连接在直钩锚栓上，以实现钢柱和短柱之间的连接。
优选的，所述连接组件还包括螺纹连接在直钩锚栓上的紧固螺母，所述紧固螺母的底端面与固定螺母的顶端面抵接。
通过采用上述技术方案，螺纹连接在直钩锚栓上的紧固螺母用于紧固钢柱和短柱之间的连接。
优选的，所述底板和钢柱的夹角处焊接固定有多个加强筋，多个所述加强筋均匀分布在钢柱的四周。
通过采用上述技术方案，加强筋的设置提高了底板和钢柱之间的连接强度。
第二方面，本申请提供一种钢结构节点的连接结构的施工方法，包括以下步骤：
S1：将现浇成一体的承台和短柱深埋在硬土层内，钢柱和短柱则通过预埋在短柱内的直钩锚栓连接；
S2：短柱顶部预留下凹的抗剪槽，将底板上的工字短钢嵌入抗剪槽内，使得调平组件与底板的底面连接，在底板与短柱之间预留缝隙用以调平，钢柱和预埋的直钩锚栓通过固定螺母和紧固螺母安装；
S3：当钢柱安装就位后，用细石混凝土浇筑预留的缝隙，以保证钢柱和短柱的连接平整紧密；
S4：在底板往上浇筑一圈厚包脚，然后在硬土层以上，再浇筑一圈薄包脚。
通过采用上述技术方案，耐腐蚀的短柱上接钢柱，下接承台，代替钢柱埋入硬土层内，最后在底板往上浇筑一圈厚包脚，然后在硬土层以上，再浇筑一圈薄包脚，从而减少硬土层内潮湿的土壤环境对钢柱的侵蚀。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.耐腐蚀的短柱上接钢柱，下接承台，代替钢柱埋入硬土层内，然后在短柱的顶面上且位于钢柱的四周浇筑厚包脚，接着在厚包脚的顶面上且位于钢柱的四周浇筑薄包脚，减少硬土层内潮湿的土壤环境对钢柱的侵蚀，延长钢柱的使用寿命；
2.将工字短钢嵌入抗剪槽内，使得底板和短柱之间预留有缝隙用以调平，当调平之后，在缝隙上浇筑细石混凝土层，从而使得钢柱和短柱的连接平整紧密。
附图说明
图1是本申请的整体剖视结构示意图。
图2是本申请中钢筋骨架和加强钢筋的结构示意图。
图3是本申请中钢柱和连接组件的结构示意图。
图4是图1中A部分的局部放大示意图。
附图标记说明：1、硬土层；2、承台；3、短柱；31、钢筋骨架；311、钢筋圈；312、地脚锚栓；313、加强钢筋；32、防腐混凝土层；33、抗剪槽；4、钢柱；41、底板；411、通孔；412、工字短钢；42、细石混凝土层；43、加强筋；5、连接组件；51、直钩锚栓；52、紧固螺母；53、调平螺母；54、下垫块；55、上垫块；56、固定螺母；6、厚包脚；7、薄包脚。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种钢结构节点的连接结构。参照图1，钢结构节点的连接结构包括深埋在硬土层1内的承台2和短柱3以及设置在短柱3顶面上的钢柱4，短柱3耐腐蚀，且短柱3设置在承台2的顶面上，且承台2和短柱3用混凝土现浇成一体，短柱3内预埋有连接组件5，钢柱4和短柱3通过连接组件5连接。
参照图1和图2，承台2为混凝土承台2，短柱3为混凝土短柱3，混凝土短柱3呈长方体状；短柱3包括钢筋骨架31以及浇筑在钢筋骨架31上的防腐混凝土层32；钢筋骨架31包括钢筋圈311和地脚锚栓312，钢筋圈311水平设置且钢筋圈311呈方形状；钢筋圈311设置有多个，多个钢筋圈311由上到下等间距设置；地脚锚栓312竖向设置，且地脚锚栓312的钩部预埋在承台2内，地脚锚栓312与钢筋圈311焊接固定；地脚锚栓312设置有多个，多个地脚锚栓312均匀分布在钢筋圈311的内圈上。每一钢筋圈311的顶面上均水平架设有多根等间距分布的加强钢筋313，加强钢筋313与钢筋圈311焊接固定。防腐混凝土层32内添加有防腐剂，防腐剂为抗硫酸盐侵蚀防腐剂，防腐剂选购自德瑞兴，货号6002；防腐混凝土层32浇筑在钢筋圈311、地脚锚栓312和加强钢筋313周围。防腐剂用于抵抗硬土层1内硫酸盐侵蚀性物质的腐蚀作用；而钢筋骨架31的设置提高了防腐混凝土层32的整体强度。
参照图1和图3，连接组件5包括竖向设置在钢筋骨架31内的直钩锚栓51和设置在直钩锚栓51上的紧固螺母52，直钩锚栓51设置有多根，且直钩锚栓51的钩部预埋在短柱3内，直钩锚栓51的顶端贯穿短柱3的顶面且延伸至短柱3外；钢柱4的底端上焊接固定有水平设置的底板41，底板41上开设有多个竖向贯穿底板41的通孔411，通孔411的数量与直钩锚栓51的数量一致且一一对应，直钩锚栓51延伸至短柱3外的一端与位置对应的通孔411插接配合。
参照图3和图4，直钩锚栓51的周侧且位于直钩锚栓51延伸至短柱3外的一端设置有螺纹，直钩锚栓51的螺纹处设置有与底板41底面连接且用于调平底板41的调平组件；调平组件包括设置在直钩锚栓51上的调平螺母53和下垫块54，调节螺母套设在直钩锚栓51上且与直钩锚栓51螺纹连接，下垫块54活动套设在直钩锚栓51上；调平螺母53的底端面与短柱3的顶面抵接，调平螺母53的顶端面与下垫块54的底面抵接。下垫块54的顶面与底板41的底面抵接。
参照图3和图4，短柱3的顶面且位于多根直钩锚栓51之间开设有抗剪槽33，底板41的底端焊接有竖向设置的工字短钢412，工字短钢412嵌入抗剪槽33内，且工字短钢412远离底板41的一端与抗剪槽33的内壁底部抵接，并使底板41与短柱3之间预留有缝隙，在本实施例中，缝隙的厚度为50mm。
由此，通过调节调平螺栓使得底板41水平放置，直钩锚栓51穿过通孔411的一端设置有上垫块55和固定螺母56，固定螺母56套设在直钩锚栓51上且与直钩锚栓51螺纹连接，上垫块55活动套设在直钩锚栓51上，且上垫块55的底面与底板41的顶面抵接，固定螺母56的底端面与上垫块55的顶面抵接，紧固螺母52与直钩锚栓51螺纹连接，且紧固螺母52的底端面与固定螺母56的顶端面抵接，从而通过直钩锚栓51将短柱3和钢柱4进行连接。缝隙上浇筑有细石混凝土层42，以保证钢柱4和短柱3的连接平整紧密。
参照图3和图4，底板41和钢柱4的夹角处焊接固定有多个加强筋43，加强筋43的截面呈直角梯形，且加强筋43的直角处位于底板41和钢柱4的夹角处，多个加强筋43均匀分布在钢柱4的四周，从而加强了钢柱4和底板41之间的连接强度。
参照图3和图4，短柱3的顶面上浇筑有厚包脚6，厚包脚6包裹在底板41和钢柱4的四周；厚包脚6的顶面上且位于钢柱4的四周浇筑有延伸至硬土层1以上的薄包脚7；厚包脚6和薄包脚7均为混凝土包脚。通过在底板41往上浇筑一圈厚包脚6，然后在硬土层1以上，再浇筑一圈薄包脚7，从而减少硬土层1内潮湿的土壤环境对钢柱4的侵蚀。
本申请实施例一种钢结构节点的连接结构的实施原理为：通过耐腐蚀的短柱3上接钢柱4，下接承台2，代替钢柱4埋入硬土层1内，承台2和短柱3用混凝土现浇成一体，钢柱4和短柱3则通过预埋在短柱3内的直钩锚栓51连接，短柱3顶部预留下凹的抗剪槽33，将底板41上的工字短钢412嵌入抗剪槽33内；同时，在底板41与短柱3之间预留50mm的缝隙用以调平，钢柱4和预埋的直钩锚栓51通过固定螺母56和紧固螺母52安装；当钢柱4安装就位后，用细石混凝土浇筑预留的缝隙，以保证钢柱4和短柱3的连接平整紧密；最后在底板41往上浇筑一圈厚包脚6，然后在硬土层1以上，再浇筑一圈薄包脚7，从而减少硬土层1内潮湿的土壤环境对钢柱4的侵蚀，延长钢柱4的使用寿命。
本申请实施例还公开了一种钢结构节点的连接结构的施工方法，包括以下步骤：
S1：将现浇成一体的承台2和短柱3深埋在硬土层1内，钢柱4和短柱3则通过预埋在短柱3内的直钩锚栓51连接；
S2：短柱3顶部预留下凹的抗剪槽33，将底板41上的工字短钢412嵌入抗剪槽33内，使得调平组件与底板41的底面连接，在底板41与短柱3之间预留缝隙用以调平，钢柱4和预埋的直钩锚栓51通过固定螺母56和紧固螺母52安装；
S3：当钢柱4安装就位后，用细石混凝土浇筑预留的缝隙，以保证钢柱4和短柱3的连接平整紧密；
S4：在底板41往上浇筑一圈厚包脚6，然后在硬土层1以上，再浇筑一圈薄包脚7。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种钢结构节点的连接结构，其特征在于：包括深埋在硬土层(1)内且现浇成一体的承台(2)和短柱(3)以及设置在短柱(3)顶面上的钢柱(4)，所述短柱(3)耐腐蚀，且所述短柱(3)设置在承台(2)的顶面上，所述短柱(3)内预埋有连接组件(5)，所述钢柱(4)和短柱(3)通过连接组件(5)连接，所述短柱(3)的顶面上浇筑有包裹在钢柱(4)四周的厚包脚(6)，所述厚包脚(6)的顶面上且位于钢柱(4)的四周浇筑有延伸至硬土层(1)以上的薄包脚(7)。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构节点的连接结构，其特征在于：所述短柱(3)包括钢筋骨架(31)以及浇筑在钢筋骨架(31)上的防腐混凝土层(32)，所述钢筋骨架(31)包括多个由上到下等间距设置的钢筋圈(311)和多个均匀分布在钢筋圈(311)内圈的地脚锚栓(312)，所述地脚锚栓(312)竖向设置且地脚锚栓(312)的钩部预埋在承台(2)内，每一所述钢筋圈(311)的顶面上均水平架设有多根等间距分布的加强钢筋(313)。
3.根据权利要求1所述的一种钢结构节点的连接结构，其特征在于：所述连接组件(5)包括有多根预埋在短柱(3)内的直钩锚栓(51)，所述直钩锚栓(51)的顶端贯穿短柱(3)的顶面且延伸至短柱(3)外，所述钢柱(4)的底端上焊接固定有水平设置的底板(41)，所述直钩锚栓(51)延伸至短柱(3)外的一端竖向穿过底板(41)，所述直钩锚栓(51)的周侧且位于直钩锚栓(51)延伸至短柱(3)外的一端设置有螺纹，所述直钩锚栓(51)的螺纹处设置有用于调平底板(41)的调平组件，所述调平组件与底板(41)的底面连接。
4.根据权利要求3所述的一种钢结构节点的连接结构，其特征在于：所述调平组件包括套设在直钩锚栓(51)上且与直钩锚栓(51)螺纹连接的调平螺母(53)和活动套设在直钩锚栓(51)上的下垫块(54)，所述调平螺母(53)的底端面与短柱(3)的顶面抵接，所述调平螺母(53)的顶端面与下垫块(54)的底面抵接，所述下垫块(54)的顶面与底板(41)的底面抵接。
5.根据权利要求3所述的一种钢结构节点的连接结构，其特征在于：所述短柱(3)的顶面且位于多根直钩锚栓(51)之间开设有抗剪槽(33)，所述底板(41)的底端焊接有嵌入抗剪槽(33)内的工字短钢(412)，所述工字短钢(412)远离底板(41)的一端与抗剪槽(33)的内壁底部抵接，所述底板(41)与短柱(3)之间预留有缝隙，所述缝隙上浇筑有细石混凝土层(42)。
6.根据权利要求5所述的一种钢结构节点的连接结构，其特征在于：所述直钩锚栓(51)穿过底板(41)的一端设置有上垫块(55)和固定螺母(56)，所述固定螺母(56)套设在直钩锚栓(51)上且与直钩锚栓(51)螺纹连接，所述上垫块(55)活动套设在直钩锚栓(51)上，所述上垫块(55)的底面与底板(41)的顶面抵接，固定螺母(56)的底端面与上垫块(55)的顶面抵接。
7.根据权利要求6所述的一种钢结构节点的连接结构，其特征在于：所述连接组件(5)还包括螺纹连接在直钩锚栓(51)上的紧固螺母(52)，所述紧固螺母(52)的底端面与固定螺母(56)的顶端面抵接。
8.根据权利要求3所述的一种钢结构节点的连接结构，其特征在于：所述底板(41)和钢柱(4)的夹角处焊接固定有多个加强筋(43)，多个所述加强筋(43)均匀分布在钢柱(4)的四周。
9.一种钢结构节点的连接结构的施工方法，基于权利要求7所述的一种钢结构节点的连接结构，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将现浇成一体的承台(2)和短柱(3)深埋在硬土层(1)内，钢柱(4)和短柱(3)则通过预埋在短柱(3)内的直钩锚栓(51)连接；
S2：短柱(3)顶部预留下凹的抗剪槽(33)，将底板(41)上的工字短钢(412)嵌入抗剪槽(33)内，使得调平组件与底板(41)的底面连接，在底板(41)与短柱(3)之间预留缝隙用以调平，钢柱(4)和预埋的直钩锚栓(51)通过固定螺母(56)和紧固螺母(52)安装；
S3：当钢柱(4)安装就位后，用细石混凝土浇筑预留的缝隙，以保证钢柱(4)和短柱(3)的连接平整紧密；
S4：在底板(41)往上浇筑一圈厚包脚(6)，然后在硬土层(1)以上，再浇筑一圈薄包脚(7)。
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