CN205917906U - 简易可滑移耗能钢柱脚 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种简易可滑移耗能钢柱脚，包括H型钢柱、与H型钢柱柱脚焊接的底板，所述H型钢柱的左右翼缘相背位置分别焊接有肋板，所述肋板的底部与底板焊接；本实用新型通过钢柱脚底板与垫板以及垫板与刚性基础之间的摩擦滑移来消耗部分地震能量，从而达到减轻地震灾害的目的；在钢结构中设置本实用新型产品还可以使得结构内力产生重分布，结构各部分的受力更均衡、合理；容易施工，对工程造价几乎没有影响，相比较支座制作，则可以降低工程造价。本实用新型适用于钢框架结构中。

Description

简易可滑移耗能钢柱脚

技术领域

本实用新型属于结构工程领域，涉及一种简易可滑移耗能钢柱脚。

背景技术

地震是一种能量，这种能量以波的形式传到地表就会引起位于其上的建筑物的左右摇晃或上下震动。传入建筑物中的能量一部分由于材料摩擦或构件断裂等原因消耗掉；而没有消耗掉的能量将使结构产生振动，当振动的幅度超过建筑物中主要构件的承受能力时,就会发生房倒屋塌，从而造成大量人员伤亡和财产损失。因此若能在建筑物中设置一类可以极大消耗地震能量的部件，显然会降低地震引起的建筑物的动力反应，从而减轻地震灾害。在钢框架结构中，柱脚是连接上部结构和基础的重要节点，其连接的可靠性直接影响着整个框架结构的受力特性。

目前，国内外学者多致力于分析梁-柱半刚性节点的受力性能，而对柱脚半刚性的研究甚少，而对柱脚半刚性有限的研究中也主要集中在对其力学计算方法或半刚性特性对设计的影响方面。

实用新型内容

为了解决上述的问题，本实用新型旨在提供一种简易可滑移耗能钢柱脚，以期通过钢柱脚底板与垫板以及垫板与刚性基础之间的摩擦滑移来消耗部分地震能量，进一步达到减轻地震灾害的目的，在钢结构中设置本实用新型产品可以使得结构内力产生重分布，结构各部分的受力更均衡、合理，容易施工，对工程造价几乎没有影响，相比较支座制作，则可以降低工程造价。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种简易可滑移耗能钢柱脚，它包括H型钢柱、与H型钢柱柱脚焊接的底板，所述H型钢柱的左右翼缘腹板相背位置分别焊接有肋板，所述肋板的底部与底板焊接；

所述底板下面，自上而下依次设有垫板和刚性基础；所述底板上设有沿底板的厚度方向通透的上限位孔，所述垫板上相应于上限位孔位置处设有沿垫板的厚度方向通透的下限位孔，所述底板、垫板和刚性基础通过高强螺栓经由上限位孔和下限位孔相连接。

作为本实用新型的限定：

所述H型钢柱的左右翼缘柱脚的相对位置处与腹板之间，焊接有横向加劲肋，横向加劲肋、腹板与底板之间焊接有竖向加劲肋；

所述刚性基础上固设有基础钢板。

本实用新型的还有一种限定，所述上限位孔和下限位孔为长圆孔，所述上限位孔的短轴大于高强螺栓的直径，所述下限位孔的长轴大于上限位孔的长轴，所述上限位孔和下限位孔的圆弧端均位于水平横向位置处。

由于采用了上述的技术方案，与现有技术模具比，本实用新型提供的简易可滑移耗能钢柱脚具有如下优点：

①通过钢柱脚底板与垫板以及垫板与刚性基础之间的摩擦滑移来消耗部分地震能量，从而达到减轻地震灾害的目的；

②通过在钢结构中设置本实用新型产品可以使得结构内力产生重分布，结构各部分的受力更均衡、合理；

③容易施工，对工程造价几乎没有影响，相比较支座制作，则可以降低工程造价。

本实用新型适用于钢框架结构中。

附图说明

图1 为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

图中：1-H型钢柱，2-肋板，3-底板，4-垫板，5-刚性基础，6-高强螺栓，7-竖向加劲肋，8-横向加劲肋，31-上限位孔，41-下限位孔，51-基础钢板。

具体实施方式

实施例 一种简易可滑移耗能钢柱脚

本实施例为一种简易可滑移耗能钢柱脚，如图1所示，它包括H型钢柱1、底板3、垫板4和刚性基础5。

H型钢柱1焊接在底板3上， H型钢柱1的左右翼缘相背位置分别焊接有肋板2，肋板2的形状可根据实际需要进行选择，如本实施例中的梯形肋板，肋板2的底部与底板3焊接，肋板2的设置数量可根据实际需要进行设定。为了使H型钢柱1更加稳固，H型钢柱1的左右翼缘柱脚的相对位置处与腹板之间，焊接有横向加劲肋8，横向加劲肋8、腹板与底板3之间焊接有竖向加劲肋7，即：横向加劲肋8与竖向加劲肋7构成“T”形结构，“T”形结构的设置数量为两个，腹板的两侧各一个，具体结构如图2所示。

底板3下面，自上而下依次设有垫板4和刚性基础5。垫板4的材质为钢板，当然，实际应用中根据结构形式和地震烈度大小以及设计要求，允许进一步增加垫板4的数量，从而增加摩擦面的数量。底板3上设有沿底板3的厚度方向通透的上限位孔31，垫板4上相应于上限位孔31的相应位置处设有沿垫板4的厚度方向通透的下限位孔41，高强螺栓6预埋在刚性基础5中，埋深可由抗拔设计计算确定，底板3、垫板4和刚性基础5通过高强螺栓6经由上限位孔31和下限位孔41相连接。在施工中高强螺栓6需要施加预紧力，即：使底板3、垫板4和刚性基础5紧密接触。底板3与垫板4之间以及垫板4与刚性基础5之间的抗力（抵抗地震作用下水平剪切变形的能力）取决于所有板之间的接触摩擦和高强螺栓预紧力。

在地震发生时，为了实现钢柱脚的可滑移性能，上限位孔31和下限位孔41位长圆形孔（长圆孔，即长方形孔与沿长方形长边方向分布的左右两个弧形孔相连通所形成的整体的孔），如图2所示，以图2所示的方向为基准，上限位孔31和下限位孔41的圆弧端均位于水平横向位置处（左右两端），上限位孔31的短轴（短轴即长圆孔的宽度最小尺寸）大于高强螺栓6的直径，所述下限位孔41的长轴（长轴即长圆孔的长度方向最大尺寸）大于上限位孔31的长轴。上限位孔31及下限位孔41的数量及相同孔之间的间距可根据实际情况及设计要求进行设定。

在地震来临时，地震作用会在建筑物底部H型钢柱1的柱脚位置产生水平剪力，如果该剪力小于上述抗力（底板3与垫板4之间以及垫板4与刚性基础5之间的抗力），则H型钢柱1的柱脚不会滑移（保证小震时结构的稳定性和使用功能）；当水平剪力大于上述抗力时，则底板3与垫板4之间或垫板4与刚性基础5之间将产生滑动，往复摩擦左右滑移的过程中会消耗掉部分地震能量，从而减轻大震发生时候上部结构的振动幅度。因此，上述抗力（滑移启动力）是决定柱脚什么时候开始滑移的关键因素。在实际中，可以通过调整高强螺栓6的预紧力和两个接触面（即底板3与垫板4之间以及垫板4与刚性基础5之间）的摩擦系数来事先设置这一滑移启动力，从而有效地控制本产品在地震时的力学行为。

在地震来临时，为了减轻滑移时对垫板4及刚性基础5的损害，使滑移更顺畅，刚性基础5上固设有基础钢板51，同种材质之间滑移更顺畅，且对刚性基础5的磨损减小，延长了整个产品的使用寿命。

本实施例通过钢柱脚底板与垫板以及垫板与刚性基础之间的摩擦滑移来消耗部分地震能量，从而达到减轻地震灾害的目的。在钢结构中设置本实用新型产品可以使得结构内力产生重分布，结构各部分的受力更均衡、合理；容易施工，对工程造价几乎没有影响，相比较支座制作，则可以降低工程造价。

上述实施例，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型所作的其它形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述技术内容作为启示加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但凡是未脱离本实用新型权利要求的技术实质，对以上实施例所作出的简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型权利要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种简易可滑移耗能钢柱脚，其特征在于：它包括H型钢柱（1）、与H型钢柱（1）柱脚焊接的底板（3），所述H型钢柱（1）的左右翼缘相背位置分别焊接有肋板（2），所述肋板（2）的底部与底板（3）焊接；

所述底板（3）下面自上而下依次设有垫板（4）和刚性基础（5）；所述底板（3）上设有沿底板（3）的厚度方向通透的上限位孔（31），所述垫板（4）上相应于上限位孔（31）位置处设有沿垫板（4）的厚度方向通透的下限位孔（41），所述底板（3）、垫板（4）和刚性基础（5）通过高强螺栓（6）经由上限位孔（31）和下限位孔（41）相连接。

2.根据权利要求1所述的简易可滑移耗能钢柱脚，其特征在于：所述H型钢柱（1）的左右翼缘柱脚的相对位置处与腹板之间，焊接有横向加劲肋（8），横向加劲肋（8）、腹板与底板（3）之间焊接有竖向加劲肋（7）。

3.根据权利要求1所述的简易可滑移耗能钢柱脚，其特征在于：所述刚性基础（5）上固设有基础钢板（51）。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的简易可滑移耗能钢柱脚，其特征在于：所述上限位孔（31）和下限位孔（41）为长圆孔，所述上限位孔（31）的短轴大于高强螺栓（6）的直径，所述下限位孔（41）的长轴大于上限位孔（31）的长轴，所述上限位孔（31）和下限位孔（41）的圆弧端均位于水平横向位置处。