CN220133126U - 一种用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，其钢柱底端伸入到外包混凝土柱上部内，地下室顶梁内设梁内钢筋,梁内钢筋端部伸入到外包混凝土柱上部内，地下室砼柱内设柱内钢筋，柱内钢筋顶端伸入到外包混凝土柱下部内，钢柱内设水平加劲肋，水平加劲肋设在地下室顶梁处；钢柱位于外包混凝土柱内外壁上设栓钉；钢柱底端设柱底板，钢柱底板与外包混凝土柱通过锚栓连接；外包混凝土柱内设U型筋，U型筋的竖向部分外套设总箍筋；其能充分利用地下室顶部空间，满足建筑功能需求最大化，避免钢柱其柱脚下插至基础带来的地下室砼柱其截面过大造成的材料浪费、造价偏高等缺陷，具有较好的经济效益和社会效益。

Description

一种用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点

技术领域

本实用新型属于建筑技术领域，具体涉及一种用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点。

背景技术

目前，城市化快速发展与城市建设用地紧张的矛盾，促使地下室工程发展应用日益广泛，使得钢结构设计过程中不可避免地会遇到柱脚设计的问题。

对于含混凝土地下室的钢结构而言，为了满足外包深度的规范要求，现有技术中常规的外包式钢柱脚节点多是由基础升至地下室顶。但是，对于多层地下室而言，这样的方式不仅极大地增加了地下室柱截面，影响地下室建筑功能需求，并且造成了材料的浪费，极大地增加了造价。

发明内容

针对现有技术中含混凝土地下室的钢结构其钢柱脚节点所存在的上述至少一方面缺陷，本实用新型提供一种用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，使其既满足建筑功能需求，又节省造价。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，包括钢柱、外包混凝土柱、地下室顶梁和地下室砼柱；

所述钢柱的底端伸入到所述外包混凝土柱的上部内，所述钢柱与所述外包混凝土柱的中心轴线平行；

所述地下室顶梁内设置有梁内钢筋,所述梁内钢筋的端部伸入到所述外包混凝土柱的上部内，所述地下室顶梁与所述外包混凝土柱的中心轴线垂直；

所述地下室砼柱内设置有柱内钢筋，所述柱内钢筋的顶端伸入到所述外包混凝土柱的下部内，所述地下室砼柱与所述外包混凝土柱的中心轴线平行；

所述钢柱的内部设置有水平加劲肋，所述水平加劲肋设置在所述地下室顶梁位置处；

所述钢柱其位于所述外包混凝土柱内的外壁上设置有栓钉；

所述钢柱的底端设置有钢柱底板，所述钢柱底板位于所述柱内钢筋的上方；所述钢柱底板与所述外包混凝土柱通过锚栓相连接；

所述外包混凝土柱内设置有U型筋，所述U型筋的横向部分位于所述柱内钢筋其顶端的下方，所述钢柱和所述地下室砼柱均位于所述U型筋的内侧；

所述U型筋的竖向部分外套设有环形的总箍筋。

本实用新型的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，能够充分利用地下室顶部空间，满足建筑功能需求最大化，同时又避免了所述钢柱其柱脚下插至基础带来的所述地下室砼柱其截面过大造成的材料浪费、造价偏高等缺陷，具有较好的经济效益和社会效益。

优选地，所述钢柱设置为钢管柱，其底部内设置有内混凝土柱，所述内混凝土柱的顶面位于所述外包混凝土柱其顶面的上方。

优选地，所述水平加劲肋的顶面与所述地下室顶梁的顶面平齐。

或者，所述水平加劲肋设置为两道，分别与所述地下室顶梁的顶面、底面平齐。

优选地，所述栓钉设置为至少两个，且均匀分布地连接在所述钢柱的外壁上。

优选地，所述锚栓设置为L型，其横向部分均朝向外侧延伸；且所述锚栓设置为至少两个，并以所述钢柱底板的竖向中心轴线为对称轴均匀对称分布。

优选地，所述U型筋设置为至少两个，所述U型筋其位于所述钢柱底板下方的竖向部分外套设有环形的分箍筋，所述U型筋其位于所述钢柱底板上方的竖向部分之间连接有拉筋。

优选地，所述U型筋包括X向U型筋和Y向U型筋，所述X向U型筋和所述Y向U型筋的横向部分相互垂直，纵向部分相互平行。

优选地，每八个所述拉筋构成一个拉筋组，其中四个所述拉筋在同一高度平面内构成菱型拉筋结构，其余四个所述拉筋在同一高度平面内构成井字型拉筋结构，同一拉筋组内的所述菱型拉筋结构与所述井字型拉筋结构相互贴合并绑扎连接。

本实用新型的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，能够达到以下有益效果：

1、其钢柱的柱脚下插，能够实现地下室顶保持平面，充分利用地下室顶部空间，能够保证钢柱其柱脚的安全稳定性，保证首层及地下室建筑功能需求最大化。

2、相比传统钢柱柱脚下插至基础造成地下室柱截面过大，从而导致材料浪费、造价偏高的缺陷，本实用新型方案能够减少混凝土、栓钉、纵筋、箍筋等材料，降低成本，且绿色低碳，提高环保性能，具有更好的经济效益和社会效益。

3、其主体结构合理，安装使用方便，应用环境友好，市场前景广阔。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点的结构示意图。

图2是图1中的A-A剖面图。

图3是图2中分箍筋的放样图。

图4是图1中的B-B剖面图。

图5是图4中拉筋的放样图。

图6是图1中的C-C剖面图。

图7是本实用新型的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点的施工过程中一个步骤的示意图。

图8是本实用新型的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点的施工过程中另一个步骤的示意图。

图中附图标记：

1为钢柱，110为水平加劲肋，120为栓钉，130为钢柱底板，140为锚栓，141为螺母，142为垫片，150为内混凝土柱，2为外包混凝土柱，210为U型筋，211为X向U型筋，212为Y向U型筋，221为总箍筋，222为分箍筋，223为加强箍筋，230为拉筋，3为地下室顶梁，310为梁内钢筋，4为地下室砼柱，410为柱内钢筋。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”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系统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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图，详细说明本实用新型各实施例提供的技术方案。

实施例

请参照图1至图6，一种用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，包括钢柱1、外包混凝土柱2、地下室顶梁3和地下室砼柱4；

钢柱1的底端伸入到外包混凝土柱2的上部内，钢柱1与外包混凝土柱2的中心轴线平行；

地下室顶梁3内设置有梁内钢筋310,梁内钢筋310的端部伸入到外包混凝土柱2的上部内，地下室顶梁3与外包混凝土柱2的中心轴线垂直；

地下室砼柱4内设置有柱内钢筋410，柱内钢筋410的顶端伸入到外包混凝土柱2的下部内，地下室砼柱4与外包混凝土柱2的中心轴线平行；

钢柱1的内部设置有水平加劲肋110，水平加劲肋110设置在地下室顶梁3位置处；

钢柱1其位于外包混凝土柱2内的外壁上设置有栓钉120；

钢柱1的底端设置有钢柱底板130，钢柱底板130位于柱内钢筋410的上方；钢柱底板130与外包混凝土柱2通过锚栓140相连接；

外包混凝土柱2内设置有U型筋210，U型筋210的横向部分位于柱内钢筋410其顶端的下方，钢柱1和地下室砼柱4均位于U型筋210的内侧；

U型筋210的竖向部分外套设有环形的总箍筋221。

本实施例的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，地下室砼柱4为地下室混凝土柱，锚栓140位于钢柱1其柱脚的底部，通过钢柱底板130将钢柱1和地下室砼柱4可靠连接；栓钉120焊接在外包混凝土柱2高度范围的钢柱1的外侧，用以加强钢柱1和外包混凝土柱2的连接。钢结构的钢柱1其柱脚外包裹有外包混凝土柱2，通过栓钉120、锚栓140和总箍筋221实现钢柱1与外包混凝土柱2、及外包混凝土柱2与地下室顶梁3和地下室砼柱4的可靠连接，进而实现钢柱1其柱脚与地下室顶梁3和地下室砼柱4的可靠连接。

本实施例的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，其连接可靠、稳定且安全，能够充分利用地下室顶部空间，克服了现有技术中钢柱1的柱脚下插至基础所导致的地下室柱截面过大的缺陷，能够保证柱脚的稳定安全，能够最大化地满足建筑功能需求，又能够节省造价。

其中，钢柱1的底端伸入到外包混凝土柱2的上部内的深度可以根据GB50017-2017钢结构设计标准P140外包式柱脚的规范要求设定。例如，钢柱1为方形钢柱，其水平截面的边长为500mm，则按照规范要求，钢柱1的底端伸入到外包混凝土柱2的上部内的深度可以为钢柱1其水平截面边长的2.5倍，即，钢柱1的底端伸入到外包混凝土柱2的上部内的深度可以为1250mm，具体施工时，该深度可以设置为1400mm。

在一些实施例中，钢柱1设置为钢管柱，其底部内设置有内混凝土柱150，内混凝土柱150的顶面位于外包混凝土柱2其顶面的上方。

在一些实施例中，地下室顶梁3的顶面设置为地下室顶板。

水平加劲肋110的顶面与地下室顶梁3的顶面平齐。即，水平加劲肋110与地下室顶梁3其顶面的地下室顶板齐平。

外包混凝土柱2的顶面与地下室顶梁3的顶面平齐，且随着外包混凝土柱2下部的向下延伸，能够满足对于钢柱1其柱脚外包的外包混凝土柱2的高度需求，以及满足对于锚栓140的长度需求。

或者，水平加劲肋110设置为两道，分别与地下室顶梁3的顶面、底面平齐。

钢柱1、钢柱底板130、外包混凝土柱2和地下室砼柱4的竖向中心轴线重合。

在一些实施例中，栓钉120设置为至少两个，且均匀分布地连接在钢柱1的外壁上。

具体地，可以如图4所示，钢柱1的每个侧壁处分布有两个栓钉120，即，钢柱1的每个水平截面的四个侧壁处共分布有八个栓钉120。竖向上相邻的栓钉120之间的竖向间距≤200mm。

在一些实施例中，锚栓140设置为L型，其横向部分均朝向外侧延伸；请结合参照图4，锚栓140设置为至少两个，并以钢柱底板130的竖向中心轴线为对称轴均匀对称分布。例如，锚栓140设置为四个。

锚栓140的型号可以为Q235，其直径可以为24mm。钢柱底板130的上方、下方可以设置有螺母141，螺母141套设连接在锚栓140上。钢柱底板130上方的螺母141可以设置为两个。螺母141与钢柱底板130之间可以设置有一个或两个环形的垫片142。

请结合参照图2至图5，在一些实施例中，U型筋210设置为至少两个，部分U型筋210其位于钢柱底板130下方的竖向部分外套设有环形的分箍筋222，部分U型筋210其位于钢柱底板130上方的竖向部分之间连接有拉筋230。

U型筋210包括X向U型筋211和Y向U型筋212，X向U型筋211和Y向U型筋212的横向部分相互垂直，纵向部分相互平行。

U型筋210中的X向U型筋211和Y向U型筋212构成双向钢筋。总箍筋221、分箍筋222、拉筋230、X向U型筋211和Y向U型筋212组合构成钢筋束箍，该钢筋束箍设置在钢柱1其柱脚外部包裹设置的外包混凝土柱2内。U型筋210顶部与地下室顶梁3及其顶面处的地下室顶板钢筋搭接。

请结合参照图4和图5，在一些实施例中，拉筋230的两端分别设置有弯钩，弯钩钩住连接U型筋210其位于钢柱底板130上方的竖向部分。

每八个拉筋230构成一个拉筋组，其中四个拉筋230在同一高度平面内构成菱型拉筋结构，其余四个拉筋230在同一高度平面内构成井字型拉筋结构，同一拉筋组内的菱型拉筋结构与井字型拉筋结构相互贴合并绑扎连接。

拉筋组设置为至少两个，且由下至上均匀分布。

钢柱1其柱脚处的外包混凝土柱2和地下室砼柱4的混凝土强度等级相同。

请结合参照图6，钢柱1和外包混凝土柱2均可以为方柱。外包混凝土柱2的厚度可以均为500mm，即，外包混凝土柱2的边长与钢柱1的边长之差=500mm×2=1000mm。

地下室砼柱4可以为方柱，其横截面尺寸≥800mm×800mm。

钢柱底板130的厚度≥30mm，其悬臂长度≤120mm。其中，悬臂长度=（钢柱底板的边长-钢柱的边长）/2。

钢筋束箍可以由HRB400螺纹钢筋构成，分箍筋222和双向钢筋的直径及间距可以根据实际情况确定。分箍筋222可以设置为直径≥12mm的三级钢，且间距≤100mm。外包混凝土柱2的顶部外侧可以套设有环形的加强箍筋223，加强箍筋223可以由上至下均匀分布地设置有三道。加强箍筋223可以设置为直径是12mm的三级钢，间距可以设置为50mm。双向纵筋可以设置为直径≥20mm的三级钢，间距≤100mm。双向纵筋与梁内钢筋310的搭接长度=15d，d为双向纵筋的直径，即，可以具体地，双向纵筋与梁内钢筋310的搭接长度≥300mm。

加强箍筋223、拉筋230及分箍筋222可以由上至下分布，避免相互干涉影响。

栓钉120的规格可以为GB/T 10433 19×80，即其直径可以为19mm，长度可以为80mm。

上述实施例的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，其施工过程可以包括以下步骤：

请参照图7，在外包混凝土柱2的高度范围内的钢柱1外侧均匀分布地焊接栓钉120；将钢柱1与钢柱底板130焊接在一起；

请参照图8，将锚栓140、外包混凝土柱2的钢筋束箍和地下室砼柱4一并浇筑至钢柱底板130以下预设标高处，此处的预设标高可以为50mm；将锚栓140与钢柱1连接，并调整钢柱1的标高；

请参照图1，采用细石混凝土将钢柱底板130填实，将钢柱1与外包混凝土柱2的钢筋束箍一并浇筑于地下室顶，此处细石混凝土的型号可以为C40；此时的浇筑为二次浇筑，二次浇筑时，可以在钢柱底板130下方预设标高内采用细石混凝土填实，例如，在钢柱底板130下侧50mm内采用C40细石混凝土填实。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，其特征在于，包括钢柱、外包混凝土柱、地下室顶梁和地下室砼柱；

所述钢柱的底端伸入到所述外包混凝土柱的上部内，所述钢柱与所述外包混凝土柱的中心轴线平行；

所述地下室顶梁内设置有梁内钢筋,所述梁内钢筋的端部伸入到所述外包混凝土柱的上部内，所述地下室顶梁与所述外包混凝土柱的中心轴线垂直；

所述地下室砼柱内设置有柱内钢筋，所述柱内钢筋的顶端伸入到所述外包混凝土柱的下部内，所述地下室砼柱与所述外包混凝土柱的中心轴线平行；

所述钢柱的内部设置有水平加劲肋，所述水平加劲肋设置在所述地下室顶梁位置处；

所述钢柱其位于所述外包混凝土柱内的外壁上设置有栓钉；

所述钢柱的底端设置有钢柱底板，所述钢柱底板位于所述柱内钢筋的上方；所述钢柱底板与所述外包混凝土柱通过锚栓相连接；

所述外包混凝土柱内设置有U型筋，所述U型筋的横向部分位于所述柱内钢筋其顶端的下方，所述钢柱和所述地下室砼柱均位于所述U型筋的内侧；

所述U型筋的竖向部分外套设有环形的总箍筋。

2.根据权利要求1所述的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，其特征在于，所述钢柱设置为钢管柱，其底部内设置有内混凝土柱，所述内混凝土柱的顶面位于所述外包混凝土柱其顶面的上方。

3.根据权利要求1所述的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，其特征在于，所述水平加劲肋的顶面与所述地下室顶梁的顶面平齐。

4.根据权利要求1所述的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，其特征在于，所述水平加劲肋设置为两道，分别与所述地下室顶梁的顶面、底面平齐。

5.根据权利要求1所述的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，其特征在于，所述栓钉设置为至少两个，且均匀分布地连接在所述钢柱的外壁上。

6.根据权利要求1所述的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，其特征在于，所述锚栓设置为L型，其横向部分均朝向外侧延伸；且所述锚栓设置为至少两个，并以所述钢柱底板的竖向中心轴线为对称轴均匀对称分布。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，其特征在于，所述U型筋设置为至少两个，所述U型筋其位于所述钢柱底板下方的竖向部分外套设有环形的分箍筋，所述U型筋其位于所述钢柱底板上方的竖向部分之间连接有拉筋。

8.根据权利要求7所述的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，其特征在于，所述U型筋包括X向U型筋和Y向U型筋，所述X向U型筋和所述Y向U型筋的横向部分相互垂直，纵向部分相互平行。

9.根据权利要求7所述的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，其特征在于，所述拉筋的两端分别设置有弯钩，所述弯钩钩住连接所述U型筋其位于所述钢柱底板上方的竖向部分。

10.根据权利要求7所述的用于混凝土地下室的钢结构柱脚节点，其特征在于，每八个所述拉筋构成一个拉筋组，其中四个所述拉筋在同一高度平面内构成菱型拉筋结构，其余四个所述拉筋在同一高度平面内构成井字型拉筋结构，同一拉筋组内的所述菱型拉筋结构与所述井字型拉筋结构相互贴合并绑扎连接。