CN1639435A - 柱式基础 - Google Patents

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Abstract

一种特别地为将预制混凝土柱或木柱固定到基础上和/或延长这种柱子而设计的柱式基础，所述的柱式基础由包括具有安装孔(7)的底板(3)和由顶板(2)和具有开口(5)的侧壁部(4，6)组成的大体上为圆柱形的刚性的保护性壳体，以及固定在所述的顶板(2)上的锚筋组成。柱式基础包括两个或更多的固定在顶板(2)上的锚筋(1)，并在顶板上特别地，锚筋在顶板上这样配置，使得锚筋其大体上围绕着底板(3)上的孔(7)定位。

Description

柱式基础
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的被用来将预制混凝土柱和木柱与基础连接或是延长这样的柱子的柱式基础。
背景技术
预制混凝土柱相互延伸并采用现有公知技术与基础连接，于是在构件制造厂，柱式基础被置于预制柱的下端，柱式基础的锚具浇铸在柱内。基础或柱的上端将被延长的部分具有一根上端被固定在柱式基础的孔中的穿线杆。连接也可以用相反方式的进行，这样柱式基础被安装在基础的顶面而穿线杆安装在柱子上。上述可选的方法在下列场合中使用，当使用木柱时，当混凝土柱具有小横截面时，当增强由预应力钢索实现时，或当担心土方工程有可能损坏螺栓的螺纹时。在一个完工的结构中，结合结构的功能基于以下原则，压力由现场制作的混凝土填料传递而张力由用螺母安装于柱式基础上的穿线杆传递。在构件装配过程中，先于混凝土填料，压力也通过柱式基础的螺母壳体结构传递。混凝土柱的增强构件由螺纹钢筋或预应力钢索组成，它们在横截面中放置的数量可以使荷载由柱结构的上端安全地向下传递到基础。荷载从屋顶结构，中间楼面和墙体结构施加到柱子上。从而最大的应力施加到柱的下端。在由螺纹钢筋增强的长柱中，钢筋的尺寸和/或钢筋的数量取决于要求的荷载增加。根据荷载和钢筋骨架的建筑样式，一根或更多的钢筋或拉索被用在柱角。在大混凝土截面的情况下，增强部件同样也被设在侧面。力在柱式基础和拧接螺栓中通过锚固在主钢筋上的螺纹钢筋进行传递，因此钢筋的总量就取决于混凝土的强度和力的传递方式。在钢筋的接触搭接处，张力通过锚具由一根钢筋向另一根钢筋传递，然而在使用预应力钢索的情况下，只要求将螺纹钢筋锚固在被预张拉而压缩的混凝土中。柱式基础的锚筋设置成使结构充分地防腐蚀和防火并能够适应主钢筋和螺栓的布局。
就材料强度而言，柱式基础一般的机能原则是从基础锚固螺栓传来的500-1500千牛的张力通过螺母被定位于基础底板上，力从此处沿着基础结构横向传递50-100毫米，接着在基础的顶部内再次返回到与地脚螺栓成一直线排列的柱的主钢筋。在基础区域巨大的力的横向传递和返回在基础结构中引起很高的内应力。
在基础结构中，当从地脚螺栓线而来的侧向传递的张力尽可能的小时就能够得到关于力传递的理想基础结构。这样，螺栓内的偏心力和内力平衡的需要就减小了。
在每次应用中使柱式基础适应主钢筋的数量和钢筋的配置就能够得到最轻的柱式基础。因此就不可能通过利用工业连续生产来降低其制造成本。EP-A2-0900898的说明书公开了一种刚性圆柱形螺母壳体结构和一种不需要单独的主钢筋的以螺栓孔为中心的柱的锚筋。
上述方法存在的缺点是，长柱中在接近柱的上端部分钢筋的数量不能减少，在延伸通过数层楼面的柱中所需的长钢筋的运输困难，而且这种方法不能应用在当柱是采用预应力制造的情况中。
DE-A1-195 14 685的说明书公开了一种由底板，用薄钢板制成的保护壳体，主锚筋和平衡锚具，以及为了得到更轻的柱式基础结构，刚性角铁结构固定在底板上，因此其腿平面与底板垂直。该角铁结构被安装用于横向引导相对于由螺栓孔中的螺栓和主锚筋中产生的力的平衡力，因此平衡力不会增加主锚筋所需的能力。主锚筋可以固定在角铁结构的内表面或外表面，或是在与角铁结构横向的单独的刚性板上，该板与底板类似并可焊接在角铁结构的上边缘，从而延伸超出保护壳体。就材料强度而言，柱式基础的功能基于底板和焊接于其上的角铁，在角铁上焊接有锚筋。另外，作为基础的一部分，角铁顶部和侧部的型箱就材料强度而言是没有功能的。此外，基础包括平衡部分。DE-A1-19514 685说明书中所述的柱式基础的缺点在于角铁的重心与螺栓孔相距较远，并且与角铁焊接的锚筋的重心同样与螺栓孔相距较远。基础中的内部偏心力增长巨大并且需要单独的平衡部分。就材料强度而言顶板没有功能，它只是一个混凝土预制的护罩。
发明内容
在本发明所公开的解决方案中，部分地利用了在上面提到的在EP-A2-0900898说明书中使用的现有技术的解决方案中有关紧凑壳体结构的部分。当制造延伸穿过数层楼面的长柱时或者当柱结构被施加预应力时，本发明中柱式基础的结构允许被连续生产，这样就能更全面地节约加工成本和柱钢筋成本。
本发明基于这样一个解决方案：其中两个或更多的锚筋被固接在柱式基础的顶部，这些钢筋被配置成使柱的主钢筋能够尽可能地与由螺栓形成的中心线靠近地放置。在钢筋骨架中，主钢筋因而在吊钩的角部。通过使用数根钢筋，锚筋的数量能够更容易地调整，从而与螺栓力相应。当柱是采用预应力制造时，壳体的顶部具有一个孔，穿过该孔钢索通过底板上的孔到预加应力台。当铸模被拆卸下来，钢索从壳体顶部以下被切断。底板上的孔可以是椭圆形的，这样允许柱式基础通过螺栓与不同的保护混凝土层一起使用。因此，生产能够以更长过程连续实现，获得更高效的生产，而且产品的可储存性也得到改善。为了能够允许更大的安装公差，螺栓孔通常大于螺栓的直径。通过采用椭圆形孔，增大了安装公差。锚筋与螺栓之间的轻微偏心简单地通过在壳体的后壁增加一个或更多的锚筋进行处理。结果，壳体顶部和后部的锚筋形成了一个力偶来平衡偏心。在完工的结构中，柱式基础的钢制部分必须进行防火保护，因为当温度升高，钢材的屈服强度和负荷能力下降。承载钢材部分一般放置在第二阶段混凝土中。在本发明的一个实施例中，在壳体开口区域螺母壳体顶部的一部分由薄钢板制成，该部分这样成形，使其以这部分为中心自身对齐，并密封该结构使混凝土不能流入壳体。在完工的结构中，混凝土形成厚结构壳体顶部的防火罩，因此柱式基础不需要完全埋入地板混凝土中。
在本发明的方法中，壳体这样成形，使得就材料强度而言，其重心位于螺栓孔的中心。锚筋固定到顶板，该顶板就材料强度而言作为传力部分并同时作为铸件护罩。重心尽可能地靠近螺栓孔的中心同时也靠近柱角主钢筋，这就是为什么需要锚筋来消除轻微的偏心。在这个方法中，通过壳体的设计和锚筋正确地关于材料强度的配置以及通过将锚筋固定到壳体的顶部而不是壁部，使基础中的内部偏心力最小化。
本发明方法的特征将在以下的权利要求中详细地介绍。
附图说明
在下文中，本发明将参照附图借助于一个实例来详细描述，其中，
图1  表示依照本发明的柱式基础的侧视图，
图2  表示本发明柱式基础的顶视图，
图3  表示本发明柱式基础的一个实施例的顶视图，
图4  表示本发明中柱式基础从壳体开口方向看的侧视图，以及
图5  表示本发明中柱式基础的顶视和壳体的断面图。
具体实施方式
图1-5表示依照本发明的柱式基础，包括一个具有底板3的刚性螺母壳体，一个顶板2’和壁部4，以上均由足够厚的厚钢板制成，这样荷载通过锚筋和螺母壳体的顶部，壁部和底部传递到基础。
图1和4中所示的部件1是基础的锚筋，它们通过焊接或螺纹连接到基础壳体的顶板2。部件1将柱式基础锚固到钢筋混凝土结构上。特别地，如图3所示，本发明的一个实施例包括两个或多个锚筋1，锚筋这样配置，使其围绕基础顶板2上用来设置主钢筋的孔9设置。
孔9对应于底板3上柱的主钢筋或预应力钢筋所处的孔7的中心，主钢筋柱或预应力柱位于该处，因此混凝土柱的主钢筋能够连接到顶板2上相应于底板3上的螺栓孔7的一点上。本实施例用在预应力柱中，在柱中钢丝束必须穿过结构从模具的一端拉到另一端。基础底板3在外形上与壳体结构的横截面区域对应。在壳体的开口区域5，底板3这样成形，使其与混凝土的横截面一致。图中所示的基础因而用于具有斜面矩形因而用于具有斜面矩形横截面的柱子的柱角。在圆柱的情况下，底板有圆边，当柱式基础被置于矩形柱的一边时，底板边缘是直的。在底板3的中心，孔7为下层楼的基础地脚螺栓而设。在本发明的一个解决方案中，螺栓孔7是椭圆形的，允许在应用不同的螺栓时使用相同的柱式基础。根据要求的保护性混凝土层，螺栓可以位于孔7的内部或其外边缘这两者中的任何一处。部件4形成保护性螺母壳体的侧壁，它有一个圆柱结构或被弯曲成圆柱形的多边形结构，其一侧具有一个开口5来安装螺母。保护性壳体4的开口5的边缘6被弯曲成与壳体的底板3相配。边缘6的成形和底板3的开口区域引导基础靠着柱模的边缘。顶板2包括两部分，一个有锚筋固定在其上的结构较厚的部分2’，和一个由薄钢板制成的成形件2”，靠着柱模施用。在铸造结构中，只有薄的成形件2”在有火时向结构部件2’传递热量。因此没有必要将壳体的顶部2浇筑到楼面结构内以提供防火保护。壳体结构的不同部分通过焊接装配在一起。
焊接到保护壳体侧壁部分4的背面的是竖直锚筋8，其置于一条对称轴上，并与锚筋1一起形成一个力偶来平衡偏心，而水平系杆10置于对称轴的任一侧。
柱式基础的实际应用包括预制混凝土柱和基础柱。从预制混凝土柱中只有穿线杆突出并插入柱式基础。
本发明并不限于上述实施例；而是在下面的权利要求的范围内变化。

Claims (7)

1.一种特别地为将预制混凝土柱或木柱固定到基础上和/或延长这种柱子而设计的柱式基础，该柱式基础包括一个具有安装孔(7)的底板(3)，和一个由顶板(2)和一个具有开口(5)的侧壁部(4，6)组成的大体上圆柱形的刚性保护壳体，一个锚筋固定在所述的顶板(2)上，其特征在于：该柱式基础包括固定在顶板(2)上的两个或多个的锚筋(1)，特别地，锚筋这样布置在顶板上，使其大体上围绕着底板(3)上的孔(7)定位。
2.如权利要求1所述的柱式基础，其特征在于：一个或多个竖直锚筋(8)用例如焊接的方法大体上在一对称轴上固定于侧壁部(4)的背面。
3.如权利要求1所述的柱式基础，其特征在于：保护壳体的侧壁部(4，6)这样成形，使壁横截面的重心大体上位于螺栓孔(7)的中心。
4.如权利要求1所述的柱式基础，其特征在于：底板(3)的孔(7)是椭圆形的。
5.如权利要求1所述的柱式基础，其特征在于：保护性壳体的顶板(2)上设置一个与底板(3)上的孔对准的允许预应力钢索使用的圆孔(9)。
6.如权利要求1所述的柱式基础，其特征在于：顶板由一个较厚的传力部分(2)和一个靠着柱模安装的薄的保护性壳体部分(2”)组成。
7.如权利要求6所述的柱式基础，其特征在于：顶板(2)由不同厚度的两部分(2，2”)组成，因此或者是靠着柱模安装的顶板(2)的边缘(2”)与锚筋固定的部分(2’)相比由较薄的材料制成，或者是较薄的部分固定在较厚部分的正面上。
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