CN214833424U - 钢柱柱脚和钢柱柱脚节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供的钢柱柱脚包括钢柱和底板、一个锚栓和一个固定件，底板与钢柱的底部相连，底板上开设有通孔。锚栓具有在其长度方向上相对的第一端部和第二端部，锚栓的第一端部穿过通孔并与位于底板的靠近钢柱的一侧的固定件相连。本实用新型的实施例还提供了包括该钢柱柱脚的钢柱柱脚节点，由于该钢柱柱脚节点仅包括一个锚栓，因此钢柱绕X、Y轴转动时均不会产生力偶，因此不会产生弯矩，提高了钢柱柱脚节点的结构稳定性和安全性。

Description

钢柱柱脚和钢柱柱脚节点

技术领域

本实用新型涉及钢结构领域，特别涉及一种钢柱柱脚以及钢柱柱脚节点。

背景技术

钢结构具有轻质高强、施工速度快及周期短等诸多优点，目前被广泛的应用到工业与民用建筑中。钢柱与其下部的钢筋混凝土基础连接的节点称为钢柱柱脚节点。钢柱柱脚节点按受力性能分为铰接柱脚节点和刚接柱脚节点。传统的铰接柱脚节点仅承受沿钢柱轴向方向(Z轴)的轴力和垂直钢柱轴向方向(X Y轴)的水平剪力，不能承受绕X、Y轴的弯矩。当钢柱绕X轴转动时，由于延Y轴方向存在两个锚栓，在两个锚栓内产生轴力，形成了力偶，因此产生了绕X轴的弯矩。而在铰接柱脚节点计算时是按照铰接节点考虑，没有考虑该弯矩的存在，造成了理论与实际的不符，钢柱柱脚节点存在一定的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一方面实施例提出一种钢柱柱脚。本实用新型的实施例提供的钢柱柱脚节点具有稳定、安全的优点。本实用新型的另一方面实施例还提出一种钢柱柱脚节点。

根据本实用新型一方面实施例的钢柱柱脚，该钢柱柱脚包括钢柱和底板，所述底板与所述钢柱的底部相连，所述底板上开设有通孔；以及一个锚栓和一个固定件，所述锚栓具有在其长度方向上相对的第一端部和第二端部，所述锚栓的所述第一端部穿过所述通孔并与位于所述底板的靠近所述钢柱的一侧的所述固定件相连。

根据本实用新型的实施例提供的钢柱柱脚仅包括一个锚栓，因此钢柱绕X、Y轴转动时均不会产生力偶，因此不会产生弯矩，提高了钢柱柱脚的结构稳定性和安全性。此外，本实用新型实施例提供的钢柱柱脚施工方便，对施工条件和要求也不高。

由此，本实用新型的实施例提供的钢柱柱脚具有稳定、安全的优点。

另外，根据本实用新型的钢柱柱脚还具有如下附加技术特征：

在一些实施例中，所述钢柱的底部的一部分向远离所述底板的方向凹陷形成避让槽，所述锚栓的所述第一端部和所述固定件位于所述避让槽内；或者，所述钢柱的下表面上设有避让槽，所述锚栓的所述第一端部和所述固定件位于所述避让槽内。

在一些实施例中，所述避让槽相对所述钢柱的底部居中设置。

在一些实施例中，所述避让槽和所述通孔均具有中心线，所述避让槽的中心线、所述通孔的中心线和所述钢柱的第一中心线重合，所述第一中心线的延伸方向与所述锚栓的长度方向一致。

在一些实施例中，所述钢柱包括钢柱腹板、第一翼板和第二翼板，所述第一翼板和所述第二翼板相互平行，所述钢柱腹板位于所述第一翼板和所述第二翼板之间，所述钢柱腹板的延伸方向与所述第一翼板和所述第二翼板中的每一者的延伸方向相互垂直，所述钢柱腹板具有在其延伸方向上相对的第一端和第二端，所述钢柱腹板的第一端与所述第一翼板相连，所述钢柱腹板的第二端与所述第二翼板相连，其中所述钢柱腹板的底部的一部分向远离所述底板的方向凹陷形成所述避让槽或者所述钢柱腹板的下表面上设有所述避让槽。

在一些实施例中，钢柱柱脚还包括套管，所述套管套设在所述锚栓上，所述套管的内径大于所述锚栓的直径，所述锚栓的所述第二端部穿过所述套管的管腔。

在一些实施例中，所述套管的顶端与所述底板的远离所述钢柱的一侧相抵。

在一些实施例中，钢柱柱脚还包括若干加强肋，每个所述加强肋与所述底板和所述钢柱中的每一者相连。

在一些实施例中，钢柱柱脚还包括锚栓封板，所述锚栓的所述第二端部与所述锚栓封板相连。

根据本实用新型另一方面实施例的钢柱柱脚节点，该钢柱柱脚节点包括：钢柱柱脚，所述钢柱柱脚为本实用新型一方面实施例提供的的钢柱柱脚；和钢筋混凝土基础，所述钢筋混凝土基础位于所述底板的远离所述钢柱的一侧，所述锚栓的所述第二端部埋设在所述钢筋混凝土基础内。

根据本实用新型的实施例提供的钢柱柱脚节点仅包括一个锚栓，因此钢柱绕X、Y轴转动时均不会产生力偶，因此不会产生弯矩，提高了钢柱柱脚节点的结构稳定性和安全性。此外，本实用新型实施例提供的钢柱柱脚节点施工方便，对施工条件和要求也不高。

由此，本实用新型的实施例提供的钢柱柱脚节点具有稳定、安全的优点。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的钢柱柱脚的爆炸示意图。

图2是根据本实用新型实施例的钢柱柱脚的安装示意图。

附图标记：

钢柱柱脚10；钢柱100；钢柱腹板110；避让槽111；第一端112；第二端113；第一翼板120；第二翼板130；底板200；通孔210；锚栓300；第一端部310；第二端部320；固定件400；套管500；加强肋600；锚栓封板700。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面根据图1-图2描述本实用新型的实施例的钢柱柱脚10以及钢柱柱脚节点。

钢柱柱脚节点包括钢筋混凝土基础(图中未示出)和钢柱柱脚10。钢柱柱脚10包括钢柱100、底板200、一个锚栓300和一个固定件400。

底板200与钢柱100的底部相连，底板200上开设有通孔210。锚栓300具有在其长度方向上相对的第一端部310和第二端部320，锚栓300的第一端部310穿过通孔210并与位于底板200的靠近钢柱100的一侧的固定件400(例如螺母)相连。也就是说，锚栓300从底板200的远离钢柱100的一侧穿过底板200上开设的通孔210，并从底板200的靠近钢柱100的一侧伸出。固定件400与伸出的第一端部310相连以便对锚栓300进行限位。

钢筋混凝土基础位于底板的远离钢柱的一侧，锚栓300的第二端部320埋设在钢筋混凝土基础内。在钢筋混凝土基础和固定件400的共同作用下，锚栓300使底板200与钢筋混凝土基础相互固定，进而使钢柱100与钢筋混凝土基础相互固定。

根据本实用新型的实施例提供的钢柱柱脚节点仅包括一个锚栓，因此钢柱绕X、Y轴转动时均不会产生力偶，因此不会产生弯矩，提高了钢柱柱脚节点的结构稳定性和安全性。此外，本实用新型实施例提供的钢柱柱脚节点施工方便，对施工条件和要求也不高。

由此，本实用新型的实施例提供的钢柱柱脚节点具有稳定、安全的优点。

为表述方便，下文以钢柱100和锚栓300均沿上下方向延伸为例，描述本申请的技术方案，上下方向即为图1中Z轴所在方向。

如图2所示，底板200位于钢柱100的下方，钢筋混凝土基础位于底板200的下方。锚栓300的第一端部310(上端部)从下至上穿过底板200上的通孔210，与位于底板200上方的固定件400相连，固定件400抵在底板200的上表面上，锚栓300的第二端部320(下端部)埋设于钢筋混凝土基础中。

在一些实施例中，底板200的下表面与钢筋混凝土基础相抵，锚栓300的位于底板200的下表面以下的部分全部埋设于钢筋混凝土基础中。

可选地，底板200可以为钢板，起到连接固定钢柱100与钢筋混凝土基础的作用。

在一些实施例中，锚栓300相对钢柱100的底部居中，即锚栓300的中心线(通孔210的中心线)和钢柱100的中心线重合。

如图1和图2所示，为了避免锚栓300的第一端部310和固定键400与钢柱100位置冲突，在一些实施例中，钢柱100的底部的一部分向远离底板200的方向凹陷形成避让槽111，锚栓300的第一端部310和固定件400位于避让槽内。或者，钢柱100的下表面上设有避让槽111，锚栓300的第一端部310和固定件400位于避让槽111内。避让槽111用于避让锚栓300的第一端部310和固定件400，以及用于方便安装。

优选地，如图1和图2所示，避让槽111相对钢柱100的底部居中设置，以使钢柱100的受力平衡，结构合理。

在一些实施例中，如图1和图2所示，避让槽111和通孔210均具有中心线，避让槽111的中心线、通孔210的中心线和钢柱100的第一中心线重合，第一中心线的延伸方向与锚栓300的长度方向一致。如图2所示，钢柱100的第一中心线的延伸方向、锚栓300的长度方向均为上下方向。使避让槽111的中心线、通孔210的中心线和钢柱100的第一中心线重合的目的是使得钢柱柱脚10的受力平衡，进而提高钢柱柱脚节点的结构的稳定性。

在一些实施例中，如图1所示，钢柱100包括钢柱腹板110、第一翼板120和第二翼板130，第一翼板120和第二翼板130相互平行，钢柱腹板110位于第一翼板120和第二翼板130之间，钢柱腹板110的延伸方向与第一翼板120和第二翼板130中的每一者的延伸方向相互垂直。钢柱腹板110具有在其延伸方向上相对的第一端112和第二端113，钢柱腹板110的第一端112与第一翼板120相连，钢柱腹板110的第二端113与第二翼板130相连。其中钢柱腹板110的下表面上设有避让槽111。也就是说，图1所示的实施例中的钢柱100为工字型结构。

作为示例，钢柱腹板110、第一翼板120和第二翼板130中的每一者与底板200相互垂直。钢柱100沿上下方向延伸。底板200上的通孔210的中心线和钢柱100的第一中心线重合。通孔210的中心线与锚栓300的中心线重合。由于钢柱100的第一中心线穿过钢柱腹板110，钢柱腹板110的下表面设有用于避让锚栓300的第一端部310和固定件400的避让槽111。避让槽111的中心线相对钢柱腹板110的下表面居中设置以便使得钢柱柱脚10的受力平衡，提高钢柱柱脚节点的结构的稳定性。可选地，如图1所示，避让槽111为半圆形。

在一些实施例中，钢柱柱脚10还包括套管500，套管500套设在锚栓300上，套管500的内径大于锚栓300的直径，锚栓300的第二端部320穿过套管500的管腔。

作为示例，第二端部320从上到下穿过套管500的管腔埋设于钢筋混凝土基础内。由于套管500的内径大于锚栓300的直径，锚栓300的位于套管500的管腔中的部分与套管500的内壁面之间具有一定的间隔。即锚栓300的位于套管500的管腔中的部分与钢筋混凝土基础不接触。如此设置减少了锚栓300与钢筋混凝土基础的接触面积，增加了锚栓300的变形能力。

具体地，锚栓300的位于底板200下方的部分中的下部分埋设于钢筋混凝土基础内，而该部分的上部分在套管500的作用下不与钢筋混凝土基础接触，不与钢筋混凝土基础接触的锚栓300的该部分可以发生应变，使得锚栓300被拉长或钢柱柱脚节点发生转动。当钢柱柱脚节点受到高强度震动作用时，锚栓300的埋设于钢筋混凝土基础内的部分通过其外表面的摩擦力与钢筋混凝土基础紧紧相连，套管500内的锚栓300的部分受到的外侧摩擦力很小，锚栓300的轴向拉伸变形主要集中在位于套管500内的锚栓300的该部分上。

因此，基于上述结构及受力原理，本实用新型实施例的钢柱柱脚节点中的锚栓300具有更好的变形能力，在设计时不需要再考虑弯矩对其的影响，只需考虑向上的拔力，减少了受力计算。

可选地，套管500为钢管或塑料管。套管500的长度大于或等于300mm，以便保证锚栓300有足够可以被拉长的量。

进一步可选地，套管500内可以填充有润滑剂。润滑剂可以为油脂或石墨。润滑剂用于确保位于套管500的管腔内的锚栓100不与套管400接触，并且进一步降低锚栓100与套管500之间的摩擦力。

进一步地，套管500的顶端与底板200的远离钢柱100的一侧相抵。即套管500的顶端与底板200的底面相抵。

在一些实施例中，钢柱柱脚10还包括若干加强肋600，每个加强肋600与底板200和钢柱100中的每一者相连。例如，如图1和图2所示，钢柱柱脚10包括四个与底板200相互垂直的加强肋600，其中两个加强肋600与第一翼板120的远离钢柱腹板110的一侧相连，另两个加强肋600与第二翼板130的远离钢柱腹板110的一侧相连。并且，每个加强肋600的延伸方向与钢柱腹板110的延伸方向相互平行，即加强肋600的延伸方向与第一翼板120和第二翼板130中的每一者相互垂直。加强肋600的设置可以有效加强钢柱100与底板200之间连接的牢固性，改善钢柱柱脚10的结构稳定性。

在一些实施例中，钢柱柱脚10还包括锚栓封板700，锚栓300的第二端部320与锚栓封板700相连。锚栓封板700同样埋设于钢筋混凝土基础中，锚栓封板700在水平方向上具有一定的宽度，从而能够更好地避免钢柱100在受到向上的拔荷载时被拔起，从而进一步提高了钢柱柱脚节点的结构稳定性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种钢柱柱脚，其特征在于，包括：

钢柱和底板，所述底板与所述钢柱的底部相连，所述底板上开设有通孔；以及

一个锚栓和一个固定件，所述锚栓具有在其长度方向上相对的第一端部和第二端部，所述锚栓的所述第一端部穿过所述通孔并与位于所述底板的靠近所述钢柱的一侧的所述固定件相连。

2.根据权利要求1所述的钢柱柱脚，其特征在于，

所述钢柱的底部的一部分向远离所述底板的方向凹陷形成避让槽，所述锚栓的所述第一端部和所述固定件位于所述避让槽内；

或者，所述钢柱的下表面上设有避让槽，所述锚栓的所述第一端部和所述固定件位于所述避让槽内。

3.根据权利要求2所述的钢柱柱脚，其特征在于，所述避让槽相对所述钢柱的底部居中设置。

4.根据权利要求3所述的钢柱柱脚，其特征在于，所述避让槽和所述通孔均具有中心线，所述避让槽的中心线、所述通孔的中心线和所述钢柱的第一中心线重合，所述第一中心线的延伸方向与所述锚栓的长度方向一致。

5.根据权利要求4所述的钢柱柱脚，其特征在于，所述钢柱包括钢柱腹板、第一翼板和第二翼板，所述第一翼板和所述第二翼板相互平行，所述钢柱腹板位于所述第一翼板和所述第二翼板之间，所述钢柱腹板的延伸方向与所述第一翼板和所述第二翼板中的每一者的延伸方向相互垂直，所述钢柱腹板具有在其延伸方向上相对的第一端和第二端，所述钢柱腹板的第一端与所述第一翼板相连，所述钢柱腹板的第二端与所述第二翼板相连，其中所述钢柱腹板的底部的一部分向远离所述底板的方向凹陷形成所述避让槽或者所述钢柱腹板的下表面上设有所述避让槽。

6.根据权利要求1所述的钢柱柱脚，其特征在于，还包括套管，所述套管套设在所述锚栓上，所述套管的内径大于所述锚栓的直径，所述锚栓的所述第二端部穿过所述套管的管腔。

7.根据权利要求6所述的钢柱柱脚，其特征在于，所述套管的顶端与所述底板的远离所述钢柱的一侧相抵。

8.根据权利要求1所述的钢柱柱脚，其特征在于，还包括若干加强肋，每个所述加强肋与所述底板和所述钢柱中的每一者相连。

9.根据权利要求1所述的钢柱柱脚，其特征在于，还包括锚栓封板，所述锚栓的所述第二端部与所述锚栓封板相连。

10.一种钢柱柱脚节点，其特征在于，包括：

钢柱柱脚，所述钢柱柱脚为根据权利要求1-9中任一项所述的钢柱柱脚；和

钢筋混凝土基础，所述钢筋混凝土基础位于所述底板的远离所述钢柱的一侧，所述锚栓的所述第二端部埋设在所述钢筋混凝土基础内。

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