CN217923706U - 一种工业化建造柱与基础连接节点结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业化建造柱与基础连接节点结构，上部结构柱为适应工业化建造需求的大钢模现浇柱或钢管混凝土柱，在基础预留杯口实现柱与基础的连接，杯口侧面采用瓦楞钢板形成键槽，在瓦楞钢板上打孔穿设基础界面抗剪钢筋，增强杯口界面的抗剪能力；柱为大钢模现浇柱时，柱钢筋笼插入杯口部分不设置箍筋，利用瓦楞钢板代替箍筋作为横向约束，便于柱钢筋笼吊装插入杯口；柱为钢管混凝土柱时，杯口截面大于柱钢管截面，在柱钢管侧壁打孔穿设钢管柱抗剪钢筋，钢管柱抗剪钢筋与基础界面抗剪钢筋错开搭接，避免柱钢管吊装时钢筋碰撞。本发明构造简单，保证界面抗剪性能的同时也可避免钢筋碰撞，便于施工且施工质量易于控制，传力可靠。

Description

一种工业化建造柱与基础连接节点结构

技术领域

本发明属于建筑技术领域，涉及工业化建造技术，特别涉及一种工业化建造柱与基础连接节点结构。

背景技术

工业化建造在施工现场大量采用大型模具或免模技术避免现场人工高空支模，可大大提高现场建造效率，避免现场高空人工施工，减少人工用量，施工安全风险大大降低，同时混凝土成型质量及表面观感也明显优于传统建造方式，是目前我国建筑行业大力推广的新型建造方式。大钢模现浇混凝土柱采用大型整体钢模作为柱模板，将绑扎完成的钢筋笼和大钢模组装完成后整体吊装，避免现场高空人工绑扎钢筋及支模；钢管混凝土柱利用钢管作为混凝土浇筑时的模板，同时钢管可提供柱受弯承载力、对内部混凝土形成约束效果，受力性能好，可避免现场高空支模，无钢筋绑扎工作。因此，大钢模现浇混凝土柱、钢管混凝土柱是工业化建造体系中广泛应用的结构柱形式。大钢模现浇混凝土柱、钢管混凝土柱与基础的连接节点构造直接影响连接节点的强度和刚度，进一步影响结构安全。

传统现浇结构采用的现浇混凝土柱与基础的连接节点构造是在基础上预埋上部柱纵筋，在预埋柱纵筋的基础上续接柱纵筋，现场人工绑扎柱箍筋，无法满足大钢模现浇混凝土柱将预先制作的柱钢筋笼和大钢模组装整体吊装的工业化建造需要。传统钢管混凝土柱采用埋入式柱脚、端承式柱脚或插入式柱脚，埋入式柱脚需在基础钢筋绑扎前将上部柱钢管吊装完成，钢管现场斜撑固定及调节垂直度较为困难；端承式柱脚需在基础内预埋螺栓，预埋螺栓定位难度大，且保证刚接时螺栓用量大；插入式柱脚在基础上预留上大下小的杯口，杯口内壁无键槽及抗剪钢筋，杯口内后浇混凝土在弯矩和剪力作用下易发生新老混凝土界面破坏，传力性能差，现行设计规范仅允许将其用于单层房屋，无法发挥钢管混凝土柱多层钢管整体制作、整体吊装的优势，且杯口侧壁界面传力性能受杯口内后浇混凝土干缩影响大。

申请号为201711188594.3、名称为“大钢模现浇柱施工方法”的专利，公开了一种大钢模现浇柱与基础的连接节点构造，在基础柱纵筋对应位置预埋金属波纹管形成竖孔，在竖孔内注入高强灌浆料，将大钢模现浇柱的钢筋笼吊装，柱纵筋插入竖孔内，依靠高强灌浆料与柱纵筋的粘结作用实现柱纵筋在基础内的锚固。该构造虽可保证大钢模现浇柱纵筋在基础内的锚固，保证受力性能，但高强灌浆料的现场拌和要求高，高强灌浆料的流动性随时间衰减、允许施工时间较短，现场多根大钢模现浇柱吊装时对施工组织要求高，且大钢模现浇柱安装精度调整过程中易对高强灌浆料产生扰动、影响受力性能。同时，按照施工要求，上部柱混凝土浇筑施工需在高强灌浆料灌浆施工一天后方可进行，对工期产生影响。此外，基础内预埋金属波纹管固定措施不当时，浇筑混凝土过程中易移位、倾斜，导致柱钢筋笼无法安装，需要现场重新在基础上打孔，对受力不利且人工用量大。

申请号为202021163747.6、名称为“一种薄壁钢管砼组合柱与基础联结节点”的专利，公开了一种钢管混凝土柱与基础的连接节点构造，在基础上同专利201711188594.3预埋金属波纹管形成竖孔，在钢管混凝土柱的钢管底部焊接一系列与钢管轴向平行的钢筋，吊装钢管，钢筋伸入竖孔内依靠高强灌浆料实现锚固。该构造同样存在施工组织要求高，钢管安装精度调整过程中易对高强灌浆料产生扰动、影响受力性能的缺点，同时钢管底部焊接钢筋完全承担钢管拉力，对焊接质量要求高，焊接成本高。

发明内容

为了克服上述现有柱与基础连接节点结构的缺点，满足上部结构柱工业化建造的需要，本发明的目的在于提供一种工业化建造柱与基础连接节点结构，在基础上预留杯口实现基础与上部大钢模现浇混凝土柱或钢管混凝土柱的连接，杯口侧壁采用瓦楞钢板作为模板，成型简单，同时可在杯口侧壁形成键槽提高界面抗剪能力，瓦楞钢板打孔穿设基础界面抗剪钢筋进一步提高界面抗剪能力，不仅可保证上部结构柱与基础连接的强度和刚度，现场浇筑混凝土即可实现连接，无需采用高强灌浆料，施工简便、成本低、施工质量易于控制，吊装误差允许空间大、吊装速度快。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种工业化建造柱与基础连接节点结构，用于实现上部结构柱和下部基础的连接，连接节点结构需具有足够的强度和刚度，保证结构安全，上部结构柱为大钢模现浇混凝土柱或钢管混凝土柱，基础为现浇钢筋混凝土基础，在所述基础上部结构柱对应位置预留杯口，所述大钢模现浇混凝土柱的柱钢筋笼或钢管混凝土柱的钢管吊装插入杯口，浇筑大钢模现浇混凝土柱、钢管混凝土柱或杯口内混凝土后实现上部结构柱和下部基础的连接。

所述杯口应具有一定的深度，所述“一定的深度”是指为了满足柱纵筋或钢管在杯口内的锚固所必须的长度，该长度可根据现行设计规范要求或力学试验确定。

在基础施工时，采用瓦楞钢板焊接拼装成杯口形状作为杯口的侧模，浇筑基础杯口外的混凝土后在杯口侧壁形成键槽提高杯口侧壁界面的抗剪能力，所述瓦楞钢板的截面形状应满足现行设计规范对新老混凝土界面抗剪键槽的尺寸构造要求，瓦楞钢板在基础施工完成后不拆除。

所述瓦楞钢板所在平面位于竖直面内，进一步地，将所述瓦楞钢板倾斜5～10°，形成上小下大的杯口，杯口内后浇混凝土整体呈锥台形，通过杯口内锥台形后浇混凝土与基础的混凝土形成整体咬合受力机制，进一步改善杯口侧壁界面的抗剪能力。

在所述杯口四周瓦楞钢板的中下部开孔，穿设基础界面抗剪钢筋，在杯口侧壁界面通过基础界面抗剪钢筋的销栓作用进一步改善界面的抗剪能力，同时对杯口内后浇混凝土的干缩形成一定限制。

具体地，所述基础界面抗剪钢筋与瓦楞钢板点焊固定，基础界面抗剪钢筋的直径不小于 14mm，基础界面抗剪钢筋伸入杯口内的长度不小于基础界面抗剪钢筋直径的5倍。

上部结构柱为大钢模现浇混凝土柱时，所述杯口顶部截面形状、尺寸与大钢模现浇混凝土柱的截面形状、尺寸一致，杯口顶部设置基础顶面贯通钢筋，所述基础顶面贯通钢筋穿过杯口两侧的瓦楞钢筋，伸入基础内，在基础顶面附近贯通布置，防止基础顶面附近大钢模现浇混凝土柱范围内无贯通钢筋，避免连接部位在弯矩作用下开裂、破坏。

所述基础界面抗剪钢筋的面积根据现行设计规范计算确定、满足杯口侧壁界面的抗剪需求，所述基础顶面贯通钢筋的面积根据现行设计规范计算确定、满足基础的受弯承载力需求。

所述大钢模现浇混凝土柱的柱钢筋笼由柱纵筋、柱箍筋组装为一体，在大钢模现浇混凝土柱底部1m高度范围内设置两道定位横筋与柱纵筋点焊保证柱纵筋的位置精度及垂直度。特别地，柱钢筋笼插入杯口内的部分不设置柱箍筋，利用瓦楞钢板代替柱箍筋对柱纵筋在杯口内的锚固段形成横向约束。

所述基础顶面贯通钢筋、基础界面抗剪钢筋与柱纵筋在空间位置上相互错开，防止柱钢筋笼吊装插入杯口时钢筋相互碰撞，设计时进行钢筋碰撞设计及检查。

本发明还提供了所述大钢模现浇混凝土柱与基础连接节点结构的施工方法及步骤：

A.首先进行基础施工，采用瓦楞钢板焊接拼装形成杯口，瓦楞钢板预先打孔穿设基础顶面贯通钢筋、基础界面抗剪钢筋，将基础顶面贯通钢筋、基础界面抗剪钢筋与瓦楞钢板点焊固定位置，同时借助基础顶面贯通钢筋保证杯口的施工精度、防止浇筑杯口外混凝土时产生变形；

B.浇筑基础杯口范围外的混凝土，完成基础施工；

C.将大钢模现浇混凝土柱的柱纵筋、柱箍筋组装为柱钢筋笼，柱纵筋与定位横筋点焊定位；

D.待基础混凝土达到要求强度后，将绑扎完成的柱钢筋笼和大钢模组装为一体整体吊装，柱钢筋笼的柱纵筋插入杯口内，调整大钢模现浇混凝土柱模具的垂直度；

E.从大钢模现浇混凝土柱顶部浇筑混凝土，同时完成杯口、大钢模现浇混凝土柱内混凝土的浇筑；

F.待杯口、大钢模现浇混凝土柱内混凝土达到拆模强度后，拆除模具，实现大钢模现浇混凝土柱与基础的连接。

上部结构柱为钢管混凝土柱时，钢管混凝土柱包括外围钢管和内部的混凝土，所述杯口顶部截面形状与钢管混凝土柱的截面形状一致，杯口顶部截面尺寸大于钢管混凝土柱的截面尺寸，在杯口侧壁与钢管外围之间形成绕钢管一周、宽度为100～200mm的安装缝。

在所述钢管壁板上打孔穿设钢管柱抗剪钢筋，钢管柱抗剪钢筋所在方向与基础界面抗剪钢筋平行，钢管柱抗剪钢筋伸入钢管两侧安装缝的长度不小于钢管柱抗剪钢筋直径的5倍。

具体地，所述基础界面抗剪钢筋在安装缝内的端部距钢管壁板的净距不小于20mm，钢管柱抗剪钢筋端部距杯口侧壁的净距不小于20mm，防止钢管吊装插入杯口时钢筋碰撞，基础界面抗剪钢筋与钢管柱抗剪钢筋在空间上错开，浇筑安装缝内后浇混凝土后基础界面抗剪钢筋、钢管柱抗剪钢筋相互咬合。

基础顶部沿钢管混凝土柱周边预留基础顶面预埋钢筋，基础顶面预埋钢筋伸入安装缝的长度为50～100mm，端部预留丝头；在钢管壁板上基础顶面预埋钢筋对应位置打孔，穿设钢管柱顶面横筋，钢管柱顶面横筋与基础顶面预埋钢筋一一对应，钢管柱顶面横筋在钢管外一端预留丝头与基础顶面预埋钢筋通过直螺纹接头实现连接，另一端伸入钢管、不从钢管对面伸出。

特别地，钢管相互平行的两个壁板上的钢管柱顶面横筋为独立钢筋、在同一水平面内错开一定距离，分别从相互平行的两个壁板伸入钢管内搭接连接，实现基础顶面钢筋的连续性，防止基础顶面附近钢管混凝土柱范围内无贯通钢筋，避免连接部位在弯矩作用下开裂、破坏。

所述基础界面抗剪钢筋、钢管柱抗剪钢筋的面积根据现行设计规范计算确定、满足杯口侧壁界面的抗剪需求，所述基础顶面预埋钢筋、钢管柱顶面横筋的面积根据现行设计规范计算确定、满足基础的受弯承载力需求。

本发明还提供了所述钢管混凝土柱与基础连接节点结构的施工方法及步骤：

A.首先进行基础施工，采用瓦楞钢板焊接拼装形成杯口，瓦楞钢板预先打孔穿设基础界面抗剪钢筋、基础顶面预埋钢筋，基础界面抗剪钢筋、基础顶面预埋钢筋与瓦楞钢板点焊固定位置，基础顶面预埋钢筋端部丝头采取保护措施避免破坏、污染；

B.浇筑基础杯口范围外的混凝土，完成基础施工；

C.将钢管柱顶面横筋、钢管柱抗剪钢筋经钢管壁板预留孔插入钢管内，中下部钢管柱抗剪钢筋与钢管点焊固定位置，钢管柱顶面横筋露出钢管的端部拧入直螺纹接头防止钢管柱顶面横筋掉入钢管内，将钢管柱顶面横筋完全推入钢管内、仅露出直螺纹接头；

D.待基础混凝土达到要求强度后，吊装钢管插入杯口内，调整钢管的垂直度；

E.将钢管柱顶面横筋从钢管往外抽，移动至基础顶面预埋钢筋位置后，将直螺纹接头另一端与基础顶面预埋钢筋的丝头拧紧，完成直螺纹接头的连接施工；

F.浇筑安装缝内的混凝土，实现钢管与基础的连接；

G.待安装缝内的混凝土达到要求强度后，从钢管顶部向钢管内浇筑混凝土，同时完成杯口钢管范围内的混凝土浇筑，形成钢管混凝土柱。

进一步地，在杯口内钢管四周壁板上预先开设直径为80～100mm的圆孔或边长为80～100 mm的矩形孔作为浇筑孔，在浇筑钢管内混凝土过程中混凝土通过浇筑孔流入安装缝内，同步实现安装缝内混凝土的填充、浇筑。所述浇筑孔的尺寸和数量根据浇筑工艺试验确定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明工业化建造柱与基础连接节点结构可实现基础与上部结构柱施工过程中相互分离，上部结构柱整体吊装即可插入基础内预留杯口，可满足上部结构柱工业化建造对效率的需求，同时连接节点的强度和刚度高，可满足受力和设计要求。

(2)本发明连接节点结构通过浇筑混凝土即可实现连接，无需使用专门的高强灌浆料，无灌浆料与上部结构柱吊装的施工工序交叉，现场施工组织限制少。

(3)本发明连接节点结构基础内无需预留高精度的金属波纹管，无金属波纹管现场精确定位工作的大量人工消耗，且杯口采用瓦楞钢板成型，定位简便、快捷，柱纵筋或钢管插入杯口允许误差大、对位简单，安装效率明显高于现有构造纵筋插入金属波纹管的效率。

(4)本发明用于钢管混凝土柱与基础连接时，无需在钢管上焊接钢筋转换插入基础，仅需在钢管壁板上打孔插入横向钢筋点焊即可，对焊接质量要求低，焊接成本低，受力更为可靠。

附图说明

图1为本发明应用于大钢模现浇混凝土柱与基础连接节点的三维示意图。

图2为图1中基础完成状态的三维示意图。

图3为图2中瓦楞钢板拼装为杯口侧模的三维示意图。

图4为图1中柱钢筋笼的组成示意图。

图5为图1中A-A截面示意图。

图6为图1中连接节点的俯视图。

图7为图1所示杯口的改进型。

图8为本发明应用于钢管混凝土柱与基础连接节点的三维示意图。

图9为图8中基础完成状态的三维示意图。

图10为图9中钢管混凝土柱钢管吊装前的示意图。

图11为图8中B-B截面示意图。

图12为图8中连接节点的俯视图。

图13为图9中钢管混凝土柱钢管的改进型。

图中：1-大钢模现浇混凝土柱；11-柱钢筋笼；12-柱纵筋；13-柱箍筋；14-定位横筋；2- 钢管混凝土柱；21-钢管；22-浇筑孔；3-基础；4-杯口；41-安装缝；5-瓦楞钢板；61-基础顶面贯通钢筋；62-基础界面抗剪钢筋；63-基础顶面预埋钢筋；64-钢管柱顶面横筋；65-直螺纹接头；66-钢管柱抗剪钢筋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1～图6提供了本发明工业化建造柱与基础连接节点结构的优选实施例一，用于上部大钢模现浇混凝土柱1与下部混凝土基础3的连接。参见图2、图5，在基础3上部大钢模现浇混凝土柱1对应位置预留杯口4，杯口4应具有一定的深度，所述“一定的深度”是指为了满足柱纵筋12在杯口4内的锚固所必须的长度，该长度可根据现行设计规范要求或力学试验确定。在基础3施工时，如图3所示，采用瓦楞钢板5焊接拼装成杯口4的形状作为杯口4 的侧模，所述瓦楞钢板5所在平面位于竖直面内，杯口4顶部截面形状、尺寸与大钢模现浇混凝土柱1的截面形状、尺寸一致。具体地，所述瓦楞钢板5的截面形状应满足现行设计规范对新老混凝土界面抗剪键槽的尺寸构造要求，浇筑图2中基础3杯口4外的混凝土后在杯口4侧壁形成键槽提高杯口4侧壁界面的抗剪能力，瓦楞钢板5在基础3施工完成后不拆除。

特别地，在杯口4四周瓦楞钢板5的中下部提前开孔，杯口4施工过程中，经由开孔穿设基础界面抗剪钢筋62，在杯口4侧壁界面通过基础界面抗剪钢筋62的销栓作用进一步改善界面的抗剪能力，同时对杯口4内后浇混凝土的干缩形成一定限制。所述基础界面抗剪钢筋62与瓦楞钢板5点焊固定，基础界面抗剪钢筋62的直径不小于14mm，基础界面抗剪钢筋62伸入杯口4内的长度不小于基础界面抗剪钢筋62直径的5倍。

杯口4顶部设置基础顶面贯通钢筋61，所述基础顶面贯通钢筋61穿过杯口4两侧的瓦楞钢筋5，伸入基础3内，在基础3顶面附近贯通布置，防止基础3顶面附近大钢模现浇混凝土柱1范围内无贯通钢筋，避免连接部位在弯矩作用下开裂、破坏。

所述基础界面抗剪钢筋62的面积根据现行设计规范计算确定、满足杯口4侧壁界面的抗剪需求，所述基础顶面贯通钢筋61的面积根据现行设计规范计算确定、满足基础3的受弯承载力需求。

参见图4，大钢模现浇混凝土柱1的柱钢筋笼11由柱纵筋12、柱箍筋13组装为一体，在大钢模现浇混凝土柱1底部1m高度范围内设置两道定位横筋14与柱纵筋12点焊保证柱纵筋12的位置精度及垂直度。特别地，参见图1、图5，柱钢筋笼11插入杯口4内的部分不设置柱箍筋13，利用瓦楞钢板5代替柱箍筋13对柱纵筋12在杯口4内的锚固段形成横向约束。

参见图6，所述基础顶面贯通钢61、基础界面抗剪钢筋62与柱纵筋12在空间位置上相互错开，防止柱钢筋笼11吊装插入杯口4时钢筋相互碰撞，设计时进行钢筋碰撞设计及检查。

优选实施例一的施工方法及步骤如下：

A.首先进行基础3施工，采用瓦楞钢板5焊接拼装形成杯口4，瓦楞钢板5预先打孔穿设基础顶面贯通钢筋61、基础界面抗剪钢筋62，将基础顶面贯通钢筋61、基础界面抗剪钢筋62与瓦楞钢板5点焊固定位置，同时借助基础顶面贯通钢筋61保证杯口4的施工精度、防止浇筑杯口4外混凝土时产生变形；

B.浇筑基础3杯口4范围外的混凝土，完成基础施工；

C.将大钢模现浇混凝土柱1的柱纵筋12、柱箍筋13组装为图4中的柱钢筋笼11，柱纵筋12与定位横筋14点焊定位；

D.待基础3混凝土达到要求强度后，将绑扎完成的柱钢筋笼11和大钢模组装为一体整体吊装，柱钢筋笼11的柱纵筋12插入杯口4内，调整大钢模现浇混凝土柱1模具的垂直度；

E.从大钢模现浇混凝土柱1顶部浇筑混凝土，同时完成杯口4、大钢模现浇混凝土柱1 内混凝土的浇筑；

F.待杯口4、大钢模现浇混凝土柱1内混凝土达到拆模强度后，拆除模具，实现大钢模现浇混凝土柱1与基础3的连接。

图7所示为优选实施例一的改进型，具体改进在于形成杯口4的瓦楞钢板5倾斜5～10°，即瓦楞钢板5所在平面与竖直面的夹角θ为5～10°，形成上小下大的杯口4，杯口4内后浇混凝土整体呈锥台形，通过杯口4内锥台形后浇混凝土与基础3的混凝土形成整体咬合受力机制，进一步改善杯口4侧壁界面的抗剪能力。

图8～图12提供了本发明工业化建造柱与基础连接节点结构的优选实施例二，用于上部钢管混凝土柱2与下部混凝土基础3的连接。参见图8、图11，在基础3上部钢管混凝土柱 2对应位置预留杯口4，杯口4应具有一定的深度，所述“一定的深度”是指为了满足钢管21在杯口4内的锚固所必须的长度，该长度可根据现行设计规范要求或力学试验确定。在基础3施工时，如图9所示，采用瓦楞钢板5焊接拼装成杯口4的形状作为杯口4的侧模，杯口4顶部截面形状与钢管混凝土柱2的截面形状一致，杯口4顶部截面尺寸大于钢管混凝土柱2的截面尺寸，在杯口4侧壁与钢管21外围之间形成绕钢管21一周、宽度为100～200mm 的安装缝41。具体地，所述瓦楞钢板5的截面形状应满足现行设计规范对新老混凝土界面抗剪键槽的尺寸构造要求，浇筑图2中基础3杯口4外的混凝土后在杯口4侧壁形成键槽提高杯口4侧壁界面的抗剪能力，瓦楞钢板5在基础3施工完成后不拆除。

特别地，在杯口4四周瓦楞钢板5的提前开孔，杯口4施工过程中，经由开洞穿设基础界面抗剪钢筋62、基础顶面预埋钢筋63。所述基础界面抗剪钢筋62、基础顶面预埋钢筋63与瓦楞钢板5点焊固定。具体地，如图9所示，所述基础界面抗剪钢筋62在安装缝41内的端部距钢管21壁板的净距不小于20mm，基础顶面预埋钢筋63伸入安装缝41的长度为 50～100mm，端部预留丝头。

参见图10，钢管21吊装前，在钢管21壁板上打孔穿设钢管柱抗剪钢筋66，钢管柱抗剪钢筋66所在方向与基础界面抗剪钢筋62平行，钢管柱抗剪钢筋66伸入钢管21两侧安装缝41的长度不小于钢管柱抗剪钢筋66直径的5倍，钢管柱抗剪钢筋66端部距杯口4侧壁的净距不小于20mm，防止钢管21吊装插入杯口4时钢筋相互碰撞，基础界面抗剪钢筋62与钢管柱抗剪钢筋66在空间上错开，浇筑安装缝41内后浇混凝土后基础界面抗剪钢筋62、钢管柱抗剪钢筋66相互咬合；在钢管21壁板上基础顶面预埋钢筋63对应位置打孔，穿设钢管柱顶面横筋64，钢管柱顶面横筋64与基础顶面预埋钢筋63一一对应，钢管21吊装完成后，钢管柱顶面横筋64在钢管21外一端预留丝头与基础顶面预埋钢筋63通过直螺纹接头65实现连接，另一端伸入钢管21、不从钢管21对面伸出。

特别地，参见图8，钢管21相互平行的两个壁板上的钢管柱顶面横筋64为独立钢筋、在同一水平面内错开一定距离，分别从相互平行的两个壁板伸入钢管21搭接连接，同一组钢管柱顶面横筋64的搭接长度满足受力要求，实现基础3顶面钢筋的连续性，防止基础3顶面附近钢管混凝土柱2范围内无贯通钢筋，避免连接部位在弯矩作用下开裂、破坏。

所述基础界面抗剪钢筋62、钢管柱抗剪钢筋66的面积根据现行设计规范计算确定、满足杯口4侧壁界面的抗剪需求，所述基础顶面预埋钢筋63、钢管柱顶面横筋64的面积根据现行设计规范计算确定、满足基础3的受弯承载力需求。

优选实施例二的施工方法及步骤如下：

A.首先进行基础3施工，采用瓦楞钢板5焊接拼装形成杯口4，瓦楞钢板5预先打孔穿设基础界面抗剪钢筋62、基础顶面预埋钢筋63，基础界面抗剪钢筋62、基础顶面预埋钢筋63与瓦楞钢板5点焊固定位置，基础顶面预埋钢筋63端部丝头采取保护措施避免破坏、污染；

B.浇筑基础3杯口4范围外的混凝土，完成基础施工；

C.将钢管柱顶面横筋64、钢管柱抗剪钢筋66经钢管21壁板预留孔插入钢管21内，中下部钢管柱抗剪钢筋66与钢管21点焊固定位置，参见图10，钢管柱顶面横筋64露出钢管21的端部拧入直螺纹接头65防止钢管柱顶面横筋64掉入钢管21内，将钢管柱顶面横筋64完全推入钢管21内、仅露出直螺纹接头65；

D.待基础3混凝土达到要求强度后，吊装钢管21插入杯口4内，调整钢管21的垂直度；

E.将钢管柱顶面横筋64从钢管21往外抽，移动至基础顶面预埋钢筋64位置后，将直螺纹接头65另一端与基础顶面预埋钢筋63的丝头拧紧，完成直螺纹接头65的连接施工；

F.浇筑安装缝41内的混凝土，实现钢管21与基础3的连接；

G.待安装缝41内的混凝土达到要求强度后，从钢管21顶部向钢管21内浇筑混凝土，同时完成杯口4钢管21范围内的混凝土浇筑，形成钢管混凝土柱2。

图13所示为优选实施例二的改进型，具体改进在于钢管21在杯口4内的四周壁板上预先开设浇筑孔22，浇筑孔22截面形状为圆形，直径为80～100mm。相较优选实施例二，改进型可将优选实施例二施工步骤中的F和G合并，即在浇筑钢管21内混凝土过程中混凝土通过浇筑孔22流入安装缝41内，同步实现安装缝41内混凝土的填充、浇筑，通过一次混凝土浇筑即可完成钢管混凝土柱2与基础3的连接，进一步减少施工步骤、缩短工期。

综上，本发明公开了一种工业化建造柱与基础连接节点结构，在基础上预留杯口实现基础与上部大钢模现浇混凝土柱或钢管混凝土柱的连接，杯口侧壁采用瓦楞钢板作为模板，成型简单，同时可在杯口侧壁形成键槽提高界面抗剪能力，通过合理的钢筋构造改进可在界面穿设抗剪钢筋又不与柱钢筋笼或钢管柱吊装时碰撞，还可实现基础顶面附近上部结构柱范围内钢筋的连续性，避免连接部位在弯矩作用下开裂、破坏，传力可靠。相较现有构造，本发明无需使用专门的高强灌浆料和预埋金属波纹管，现场施工组织简单，柱纵筋或钢管插入杯口允许误差大、对位简单，安装效率高，无高强灌浆料施工不当引起的结构安全隐患，施工过程中仅需点焊，无焊接质量隐患。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种工业化建造柱与基础连接节点结构，包括上部结构柱和下部基础，上部结构柱为大钢模现浇混凝土柱(1)或钢管混凝土柱(2)，基础(3)为现浇钢筋混凝土基础，其特征在于，在所述基础(3)上部结构柱对应位置预留杯口(4)，所述大钢模现浇混凝土柱(1)的柱钢筋笼(11)或钢管混凝土柱(2)的钢管(21)吊装插入杯口(4)，浇筑大钢模现浇混凝土柱(1)、钢管混凝土柱(2)或杯口(4)内混凝土后实现连接，所述杯口(4)侧壁采用瓦楞钢板(5)形成键槽、穿设基础界面抗剪钢筋(62)提高杯口(4)竖直界面的抗剪能力。

2.根据权利要求1所述工业化建造柱与基础连接节点结构，其特征在于，在进行基础(3)施工时，所述杯口(4)侧面采用瓦楞钢板(5)作为模板形成键槽，瓦楞钢板在基础(3)施工完成后不拆除，瓦楞钢板(5)截面形状满足现行设计规范对新老混凝土界面抗剪键槽的构造要求。

3.根据权利要求2所述工业化建造柱与基础连接节点结构，其特征在于，所述瓦楞钢板(5)所在平面位于竖直面内；或者所述瓦楞钢板(5)倾斜5～10°，形成上小下大的杯口(4)，杯口(4)内后浇混凝土整体呈锥台形。

4.根据权利要求1所述工业化建造柱与基础连接节点结构，其特征在于，基础界面抗剪钢筋(62)分布在杯口(4)四周中下部，在瓦楞钢板(5)上打孔穿设基础界面抗剪钢筋(62)，基础界面抗剪钢筋(62)与瓦楞钢板(5)点焊固定，基础界面抗剪钢筋(62)的直径不小于14mm，基础界面抗剪钢筋(62)伸入杯口(4)内的长度不小于基础界面抗剪钢筋(62)直径的5倍。

5.根据权利要求1-4之一所述工业化建造柱与基础连接节点结构，其特征在于，上部结构柱为大钢模现浇混凝土柱(1)，所述杯口(4)顶部截面形状、尺寸与大钢模现浇混凝土柱(1)的截面形状、尺寸一致，杯口(4)顶部设置基础顶面贯通钢筋(61)保证基础(3)的受弯承载力，实现大钢模现浇混凝土柱(1)与基础(3)连接的强度和刚度；

所述基础顶面贯通钢筋(61)穿过杯口(4)两侧的瓦楞钢板(5)，伸入基础(3)内；

所述大钢模现浇混凝土柱(1)的柱钢筋笼(11)插入杯口(4)部分不设置柱箍筋(13)，利用瓦楞钢板(5)代替柱箍筋(13)对柱纵筋(12)在杯口(4)内的锚固段形成横向约束；

所述基础顶面贯通钢筋(61)、基础界面抗剪钢筋(62)与柱纵筋(12)在空间位置上相互错开，防止柱钢筋笼(11)吊装插入杯口(4)时钢筋相互碰撞。

6.根据权利要求1-4之一所述工业化建造柱与基础连接节点结构，其特征在于，上部结构柱为钢管混凝土柱(2)，钢管混凝土柱(2)包括外围钢管(21)和内部的混凝土，所述杯口(4)顶部截面形状与钢管混凝土柱(2)的截面形状一致，杯口(4)顶部截面尺寸大于钢管混凝土柱(2)的截面尺寸，在杯口(4)侧壁与钢管(21)外围之间形成绕钢管(21)一周、宽度为100～200mm的安装缝(41)；

在所述钢管混凝土柱(2)的钢管(21)壁板上打孔穿设钢管柱抗剪钢筋(66)，钢管柱抗剪钢筋(66)所在方向与基础界面抗剪钢筋(62)平行，钢管柱抗剪钢筋(66)伸入钢管(21)两侧安装缝(41)的长度不小于钢管柱抗剪钢筋(66)直径的5倍；

所述基础界面抗剪钢筋(62)在安装缝(41)的端部距钢管混凝土柱(2)的钢管(21)壁板的净距不小于20mm，所述钢管柱抗剪钢筋(66)端部距杯口(4)侧壁的净距不小于20mm，防止钢管(21)吊装插入杯口(4)过程中钢筋相互碰撞，基础界面抗剪钢筋(62)与钢管柱抗剪钢筋(66)在空间上错开，浇筑安装缝(41)内后浇混凝土后相互咬合。

7.根据权利要求6所述工业化建造柱与基础连接节点结构，其特征在于，基础(3)顶部沿钢管混凝土柱(2)周边预留基础顶面预埋钢筋(63)，在钢管(21)对应高度打孔穿设钢管柱顶面横筋(64)，钢管柱顶面横筋(64)与基础顶面预埋钢筋(63)采用直螺纹接头(65)连接；

所述基础顶面预埋钢筋(63)伸入安装缝(41)的长度为50～100mm，端部预留丝头；

所述钢管柱顶面横筋(64)与基础顶面预埋钢筋(63)一一对应，钢管柱顶面横筋(64)与基础顶面预埋钢筋(63)相连一端预留丝头，另一端伸入钢管(21)、不从钢管(21)对面伸出，钢管(21)相互平行的两个壁板上的钢管柱顶面横筋(64)为独立钢筋、在同一水平面内错开一定距离，分别从相互平行的两个壁板伸入钢管(21)搭接连接，实现基础顶面钢筋的连续，保证基础(3)的受弯承载力，实现钢管混凝土柱(2)与基础(3)连接的强度和刚度。

8.根据权利要求5-7之一所述工业化建造柱与基础连接节点结构，其特征在于，基础界面抗剪钢筋(62)、钢管柱抗剪钢筋(66)面积根据现行设计规范计算确定、满足杯口(4)侧壁界面的抗剪需求，基础顶面贯通钢筋(61)、基础顶面预埋钢筋(63)、钢管柱顶面横筋(64)面积根据现行设计规范计算确定、满足基础(3)的受弯承载力需求。

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