CN202787512U - 一种h型钢柱柱脚连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种H型钢柱柱脚连接结构，其特征在于H型钢柱柱脚焊接柱脚水平加固钢板，矩形横向、侧向加劲肋板，柱脚水平加固钢板上安置水平仪；在钢筋混凝土基础的顶部预埋扩大垫板；两块以上的Y形锚固型钢嵌入钢筋混凝土基础50mm~100mm，并依次贯穿扩大垫板、柱脚水平加固钢板后伸出50mm~100mm；扩大垫板底部焊接H型抗剪键，且两者中心重合，在扩大垫板顶部设置禁锢调平螺栓，禁锢调平螺栓上设置变形调节垫板。本实用新型安装方便，柱脚与基础连接性能好，可有效控制钢柱的偏位、保障H型钢柱的垂直度，与传统H型钢柱柱脚结构相比具有较好的技术经济效益。

Description

一种H型钢柱柱脚连接结构

技术领域

本实用新型涉及一种H型钢柱柱脚连接结构，特别涉及一种外露式H型钢柱柱脚与钢筋混凝土基础连接结构，属于建筑工程领域。

背景技术

建筑结构是指在建筑物中由建筑材料制成的用来承受各种荷载，以起到骨架作用的空间受力体系。钢结构以钢材为主，具有强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强、材质均匀、各向同性好、韧性好、工业化程度高等特点，近年来已日益广泛的应用于建筑结构之中。

柱按截面形式分为方柱、圆柱、管柱、矩形柱、工字形柱、H形柱、T形柱、 L形柱、十字形柱、双肢柱、格构柱等。H型钢柱通常称为“宽翼缘工字钢”，包括腹板和翼缘因断面形状与英文字母“H”相似而得名，在承受弯曲力矩、压力负荷或偏心负荷方面具有优越的性能，能大大提高承载能力，且由于边宽腰薄、规格多、使用灵活，可节约材料10%-40%，且可完全回收重复利用，对环境影响小，可有效克服钢筋混凝土结构自重大，材质不均匀的缺陷，可有效改善结构的延性，提高结构的抗震性能。

钢结构整体包括上部建筑主体与下部柱脚结构，柱脚结构虽然占整体建筑结构的比例较小，但却是整个钢结构体系的最终传力构件，需要将柱子的内力可靠地传递给基础，并与基础牢固的连接，柱脚结构设计关乎上部整体结构的安全，因此，柱脚型式的选择与设计是钢结构设计中的关键技术。

柱脚型式取决于柱的截面形式以及柱与基础的连接方式。对于H形柱而言，需要匹配H形柱脚。柱与基础的连接方式分为刚接和铰接两种形式。其中，以刚接柱脚应用最为广泛。刚接柱脚与混凝土基础的连接方式可分为外露式、外包式和埋入式。

外露式H性钢柱柱脚由于其外露以及柱的截面为H型，常常出现吊装困难、安装位置难于精确定位、垂直度不够等问题，影响H性钢柱的受力及承载性能。

综上所述，H型钢柱具有良好的受力及承载性能，在工程实践中得到广泛应用，而柱脚结构对其施工中和使用性能有较大影响，目前亟需发明一种可有效控制H型钢柱的偏位、安装方便、柱脚与基础连接性能好的H型钢柱柱脚连接结构。

发明内容

本实用新型的目的在于针对目前H型钢柱柱脚施工中易偏位、施工安装速度慢、垂直度难于保障、柱脚与基础连接性能差等问题，发明一种H型钢柱柱脚连接结构。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种H型钢柱柱脚连接结构，其特征在于在H型钢柱柱脚焊接柱脚水平加固钢板，柱脚水平加固钢板上相应于H型钢柱柱脚翼板和腹板的方向安置水平仪，并预留Y形锚固型钢和禁锢调平螺栓贯穿孔；

在钢筋混凝土基础的顶部、柱脚水平加固钢板底部，预埋扩大垫板，柱脚水平加固钢板与预埋扩大垫板中心线重合；且在钢筋混凝土基础长、宽方向各均匀布置两块以上Y形锚固型钢，Y形锚固型钢嵌入钢筋混凝土基础50mm~100mm，并依次贯穿扩大垫板、柱脚水平加固钢板后伸出50mm~100mm；；Y形锚固型钢底部设置锚固钢板；

扩大垫板底部与H型抗剪键顶部焊接，且两者中心线重合，在扩大垫板顶部沿H型钢柱翼板方向、柱脚水平加固钢板范围内，在翼板外侧各均匀布置2个或以上的禁锢调平螺栓，禁锢调平螺栓上设置变形调节垫板。

变形调节垫板根据禁锢调平螺栓螺杆的外周尺寸沿长边方向开矩形槽，矩形槽其沿长边方向的中心线与变形调节垫板沿长边方向的中心线重合，矩形槽一侧短边与变形调节垫板一侧短边重合，呈便于沿着禁锢调平螺栓螺杆外周插入的开口状； 

扩大垫板、柱脚水平加固钢板与Y形锚固型钢套接部位，分别在扩大垫板、柱脚水平加固钢板顶部进行双面焊接。

H型钢柱柱脚两侧翼板的端部垂直翼板地设置两块矩形横向加劲肋板，在每块横向加劲肋板外侧垂直地设置两块矩形侧向加劲肋板，横向加劲肋板的底部与柱脚水平加固钢板焊接，内侧与H型钢柱翼板焊接，外侧与侧向加劲肋板焊接。

本实用新型具有以下的特点和有益效果：

（1）Y形锚固型钢与使用相同材料的圆形截面钢管等相比，具有更好的抗弯性能，同时柱脚水平加固钢板套接在Y形锚固型钢上，可有效避免H型钢柱的偏位。

（2）通过水平仪、禁锢调平螺栓和变形调节垫板的设置，可保障H型钢柱安装的垂直度。

（3）本实用新型涉及结构克服了外露式刚性柱脚常见缺陷的同时，具有与基础连接性能好、节点连接强度高、安装施工方便、可保障钢柱与基础协同受力、钢柱维修及加固方便等优点。

附图说明

图1 是本实用新型H型钢柱柱脚结构平面布置示意图。

图中：1-H型钢柱、2-钢筋混凝土基础、3-Y形锚固型钢、4-锚固钢板、5-扩大垫板、6-H型抗剪键、7-禁锢调平螺栓、8-变形调节垫板、9-柱脚水平加固钢板、10-水平仪、11-横向加劲肋板、12-侧向加劲肋板。

具体实施例

钢筋混凝土基础、H型钢柱、焊接等的参数设计及施工要求本实施例中不再累述，重点阐述本实用新型涉及结构的实施方式。

图1是本实用新型H型钢柱柱脚结构平面布置示意图，参照图1所示，一种H型钢柱柱脚连接结构，H型钢柱1采用热轧中翼缘H型钢，高度为488mm、宽度为300mm、翼板厚度为18mm、腹板厚度为11、圆角半径为28mm。

H型抗剪键6采用热轧中宽缘H型钢，其高度为100mm、宽度为100mm、翼厚度为8mm、腹板厚度为6、圆角半径为10mm、长度为250mm。

在钢筋混凝土基础2顶部的长、宽方向、柱脚水平加固钢板9底部预埋扩大垫板5，柱脚水平加固钢板9与预埋扩大垫板5中心线重合；且在钢筋混凝土基础长、宽方向各均匀布置各均匀布置3块Y形锚固型钢3，Y形锚固型钢3底部垂直焊接锚固钢板4用于限位及提高与钢筋混凝土基础2的连接强度，Y形锚固型钢嵌入钢筋混凝土基础50mm，并依次贯穿扩大垫板、柱脚水平加固钢板后伸出50mm，扩大垫板5、柱脚水平加固钢板9与Y形锚固型钢3的套接部位，分别在扩大垫板5、柱脚水平加固钢板9顶部进行双面焊接。

Y形锚固型钢3采用三块规格为长100mm、宽40mm、厚4mm的Q235钢板制成，锚固钢板4的采用Q235圆形钢板，其厚度为8mm，半径为40mm，焊接于Y形锚固型钢底部。

扩大垫板5底部与H型抗剪键6顶部焊接，且两者中心线重合，在扩大垫板5的顶部沿H型钢柱1翼板方向、在柱脚水平加固钢板9范围内，在翼板外侧各均匀布置2个禁锢调平螺栓7，扩大垫板5预埋在钢筋混凝土基础2顶面；

扩大垫板5采用Q235钢材，厚度为10mm，长度为830mm，宽度为650mm。

禁锢调平螺栓7采用普通C级六角头螺栓，六角头外接圆直径为22.78mm，螺杆直径14mm，长度为50mm，布置于H型钢柱翼板两侧，每侧各两个。

H型钢柱1柱脚焊接柱脚水平加固钢板9，柱脚水平加固钢板9上部设置两相互垂直的水平仪10，并预留Y形锚固型钢3和禁锢调平螺栓7贯穿孔。

柱脚水平加固钢板9采用Q235钢材，厚度为10mm，长度为748mm，宽度为550mm。

在H型钢柱1柱脚两侧翼板的端部垂直翼板地设置两块矩形横向加劲肋板11，在每块横向加劲肋板11外侧垂直地设置两块矩形侧向加劲肋板12，横向加劲肋板11底部与柱脚水平加固钢板9焊接，内侧与H型钢柱1翼缘板焊接，外侧与侧向加劲肋板12焊接。

横向加劲肋板11采用Q235钢材，厚度为8mm，长度为748mm，高度为380mm；侧向加劲肋板12采用Q235钢材，厚度为8mm，长度为113mm，高度为380mm。

在禁锢调平螺栓7上设置变形调节垫板8。 

变形调节垫板8采用HASBERG调整垫片，材质为SUS340不锈钢，厚度为1.5mm，长度为100mm，宽度为25mm，变形调节垫板8根据禁锢调平螺栓7螺杆的尺寸沿柱脚水平加固钢板的长边方向开尺寸为15mm×93mm的矩形槽，矩形槽其沿长边方向的中心线与变形调节垫板8沿长边方向的中心线重合，矩形槽一侧短边与变形调节垫板8一侧短边重合，呈便于沿着禁锢调平螺栓7螺杆外周插入的开口状。

本实用新型涉及的H型钢柱柱脚结构，其施工步骤如下：

（1）将锚固钢板4垂直地焊接在Y形锚固型钢3底部，并将Y形锚固型钢3贯穿扩大垫板5，两者的套接部位，在扩大垫板5顶部进行双面焊接；

（2）将H型抗剪键6顶部焊接在扩大垫板5底部，两者的中心线重合；

（3）将禁锢调平螺栓7焊接在扩大垫板5顶部；

（4）在钢筋混凝土基础2施工中，将与Y形锚固型钢3、H型抗剪键6和禁锢调平螺栓7焊接好的扩大垫板5预埋于钢筋混凝土基础2基础顶面；

（5）水平加固钢板9上预留Y形锚固型钢3和禁锢调平螺栓7贯穿孔，在H型钢柱1柱脚焊接柱脚水平加固钢板9后，依次焊接横向加劲肋板11和侧向加劲肋板12，然后分别在翼板和腹板安置水平仪10；

（6）待钢筋混凝土基础2达到设计可进行H型钢柱1吊装的强度后，进行H型钢柱1吊装施工，将柱脚水平加固钢板9贯穿Y形锚固型钢3和禁锢调平螺栓7，安装禁锢调平螺栓7的螺帽并紧固，并依据水平仪10，调节变形调节垫板8，进而调整H型钢柱1的垂直度；

（7）将柱脚水平加固钢板9与Y形锚固型钢3套接部位，在柱脚水平加固钢板9顶部进行双面焊接，完成H型钢柱1连接施工。

Claims (4)

1.一种H型钢柱柱脚连接结构，其特征在于在H型钢柱柱脚焊接柱脚水平加固钢板，柱脚水平加固钢板上相应于H型钢柱柱脚翼板和腹板的方向安置水平仪，并预留Y形锚固型钢和禁锢调平螺栓贯穿孔；

在钢筋混凝土基础的顶部、柱脚水平加固钢板底部，预埋扩大垫板，柱脚水平加固钢板与预埋扩大垫板中心线重合；且在钢筋混凝土基础长、宽方向各均匀布置两块以上Y形锚固型钢，Y形锚固型钢嵌入钢筋混凝土基础50mm~100mm，并依次贯穿扩大垫板、柱脚水平加固钢板后伸出50mm~100mm；Y形锚固型钢底部设置锚固钢板；

扩大垫板底部与H型抗剪键顶部焊接，且两者中心线重合，在扩大垫板顶部沿H型钢柱翼板方向、柱脚水平加固钢板范围内，在翼板外侧各均匀布置2个或以上的禁锢调平螺栓，禁锢调平螺栓上设置变形调节垫板。

2.根据权利要求1所述的H型钢柱柱脚连接结构，其特征在于扩大垫板、柱脚水平加固钢板与Y形锚固型钢套接部位，分别在扩大垫板、柱脚水平加固钢板顶部进行双面焊接。

3.根据权利要求1所述的H型钢柱柱脚连接结构，其特征在于H型钢柱柱脚设置两块矩形横向加劲肋板，在每块横向加劲肋板外侧设置两块矩形侧向加劲肋板，横向加劲肋板底部与柱脚水平加固钢板焊接，内侧与H型钢柱翼缘板焊接，外侧与侧向加劲肋板焊接。

4.根据权利要求1所述的H型钢柱柱脚连接结构，其特征在于变形调节垫板根据禁锢调平螺栓螺杆的外周尺寸沿长边方向开矩形槽，矩形槽其沿长边方向的中心线与变形调节垫板沿长边方向的中心线重合，矩形槽一侧短边与变形调节垫板一侧短边重合，呈便于沿着禁锢调平螺栓螺杆外周插入的开口状。