一种插入式钢柱柱脚及其施工方法技术

本发明专利技术提供一种插入式钢柱柱脚及其施工方法，该柱脚包括设有预留杯口的混凝土基础、钢柱、底座和定位机构；底座设有四个、布置在预留杯口顶部四角，底座包括锚筋、锚板、第一角钢和第二角钢；定位机构包括四个直角立柱和两个水平定位框，直角立柱安装在对应的直角安装板上，每个水平定位框包括一对横向板、一对纵向板以及一对定位板，一对横向板安装在横向两侧相邻两立柱的中部或顶部，一对纵向板安装在纵向两侧相邻两立柱的中部或顶部，一对定位板安装在一对纵向板之间，定位板上设有连接孔，钢柱横向侧面上设有与连接孔相对应的定位孔。本发明专利技术通过定位机构对钢柱进行定位与临时固定，可以达到安装便捷、定位准确、节约工期、降低成本的目的。本的目的。本的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种插入式钢柱柱脚及其施工方法


[0001]本专利技术属于钢结构施工
，具体涉及一种插入式钢柱柱脚及其施工方法。

技术介绍

[0002]钢柱柱脚是钢结构中的重要节点，其作用是将钢柱下端轴力、剪力、弯矩传递给基础，使钢柱与基础有效地连接在一起，确保上部结构承受各种外力作用。钢柱柱脚类型按柱脚位置分外露式、外包式、埋入式和插入式。轻型钢结构房屋和重工业厂房中通常采用插入式钢柱柱脚，在抗震设防地区的多层和高层钢框架柱脚宜采用插入式钢柱柱脚。
[0003]目前，插入式钢柱柱脚一般是先浇筑预留杯口混凝土基础，在钢柱吊装前采用灌浆料在预留杯口底部进行二次找平至柱底标高，待灌浆料强度达到设计值75％后采用起重机将钢柱吊装至预留杯口内就位，再采用经纬仪、水准仪等设备对钢柱标高及定位进行校正，然后通过在预留杯口四周设置钢楔子及在钢柱顶部设置缆风绳对钢柱进行临时固定，再采用细石混凝土浇筑预留杯口至基础顶面，同时在细石混凝土浇筑过程中对钢柱定位进行实时监测，若出现偏差需在细石混凝土初凝前进行校正，最后待预留杯口内灌浆料强度达到预设值后松掉起重机吊钩。
[0004]然而，现有插入式钢柱柱脚及其施工方法存在以下缺陷：1、由于预留杯口内灌浆料强度达到预设值(一般为设计值75％)的时间一般需要7天左右，在这段时间内无法拆除起重机对下一个钢柱进行吊装施工，导致钢柱柱脚施工工期较长，施工成本较高；2、由于预留杯口空间狭小，在预留杯口底部进行二次找平时平整度控制困难，柱底标高精度难以保证，进而影响钢柱性能；3、在预留杯口细石混凝土浇筑过程中因振动棒震动会使临时固定钢柱的钢楔子发生松动，进而产生钢柱移位，导致钢柱定位不准确，从而影响钢柱性能，而且钢楔子不能回收利用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种插入式钢柱柱脚及其施工方法，它通过设置一套可拆卸的定位机构对钢柱进行定位与临时固定，可以达到使钢柱安装便捷、定位准确、节约工期、降低成本的目的。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是提供一种插入式钢柱柱脚，包括设有预留杯口的混凝土基础、插入预留杯口内的钢柱、底座和定位机构，将预留杯口宽度方向设为横向、预留杯口长度方向设为纵向；
[0007]所述底座设有四个、布置在预留杯口顶部四角，所述底座包括锚筋、锚板、第一角钢和第二角钢，所述锚筋预埋于混凝土基础内，所述锚板固定安装在锚筋上，锚板的顶面为水平面且与混凝土基础顶面齐平或伸出混凝土基础顶面外，所述第一角钢的一个肢水平焊接在锚板上、其另一个肢沿横向竖直设置，第一角钢的另一个肢上沿纵向设有底座纵向孔，所述第二角钢的一个肢水平焊接在锚板上、其另一个肢紧靠第一角钢沿纵向竖直设置，所述第二角钢的另一个肢上沿横向设有底座横向孔，底座纵向孔和底座横向孔的中心线与锚
板顶面之间的距离相等；
[0008]所述定位机构用于在钢柱插入预留杯口后可拆卸的安装于底座上，所述定位机构包括四个直角立柱和安装在立柱中部和顶部的两个水平定位框；其中，
[0009]所述直角立柱和第一角钢、第二角钢形成的直角紧贴设置，所述直角立柱的底部分别设有与底座纵向孔和底座横向孔相对应的第一纵向孔和第一横向孔，所述直角立柱与第一角钢、第二角钢之间通过穿设于对应孔内的螺栓可拆卸安装；
[0010]所述水平定位框包括一对横向板、一对纵向板以及一对定位板，一对横向板沿横向可拆卸的安装在横向两侧相邻两立柱的中部或顶部，一对纵向板沿纵向可拆卸的安装在纵向两侧相邻两立柱的中部或顶部，一对定位板沿横向可拆卸的安装在一对纵向板之间，一对定位板之间的间距等于钢柱腹板高度，每个定位板上沿纵向设有连接孔，钢柱横向侧面上设有与每个连接孔相对应的定位孔。
[0011]可选的，所述直角立柱的中部设有等高的第二横向孔和第二纵向孔，其顶部设有等高的第三横向孔和第三纵向孔，第一横向孔、第二横向孔、第三横向孔的圆心位于同一竖线上，第一纵向孔、第二纵向孔、第三纵向孔的圆心位于同一竖线上，当直角立柱安装在第一角钢、第二角钢上时，横向侧相邻的两个直角立柱的第一纵向孔之间的距离、第二纵向孔之间的距离、第三纵向孔之间的距离均为2W，W为底座纵向孔的中心线与预留杯口(21)纵向中心线之间的水平距离，纵向侧相邻的两个直角立柱的第一横向孔之间的距离、第二横向孔之间的距离、第三横向孔之间的距离均为2L，L为底座横向孔的中心线与预留杯口横向中心线之间的水平距离；
[0012]所述横向板上设有两个第四纵向孔，两个第四纵向孔中心之间的距离为2W，所述横向板通过穿设于第四纵向孔与第二纵向孔或第三纵向孔的螺栓可拆卸的安装于横向侧相邻的两个直角立柱的中部或顶部；
[0013]所述纵向板上设有两个第四横向孔，两个第四横向孔中心之间的距离为2L，所述纵向板通过穿设于第四横向孔与第二横向孔或第三横向孔的螺栓可拆卸的安装于纵向侧相邻的两个直角立柱的中部或顶部。
[0014]可选的，所述纵向板的两端均固定安装有纵向端板，所述纵向板的两端通过纵向端板和与其相邻的两个横向板之间通过螺栓可拆卸连接。
[0015]可选的，所述定位板的两端均固定安装有定位端板，所述定位板的两端通过定位端板可拆卸的安装在一对纵向板之间。
[0016]可选的，所述定位板上设有两个等高的连接孔，所述连接孔为加大螺栓孔。
[0017]可选的，所述直角立柱、横向板、纵向板、定位板均采用角钢制作。
[0018]可选的，所述第一横向孔的中心线与锚板顶面之间的距离H1为40
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60mm，所述第二横向孔的中心线与第一横向孔的中心线之间的距离H2为500
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700mm，所述第三横向孔的中心线与第二横向孔的中心线之间的距离H3为500
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700mm。
[0019]可选的，所述H2与H3相等。
[0020]相应的，本专利技术还提供一种上述插入式钢柱柱脚的施工方法，包括以下步骤：
[0021]S1、浇筑具有预留杯口的混凝土基础，将预留杯口宽度方向设为横向、预留杯口长度方向设为纵向；
[0022]S2、在预留杯口顶部四角各安装一个底座，先将锚板焊接在锚筋上后预埋于混凝
土基础内，浇筑混凝土并保证锚板的顶面为水平面且与混凝土基础顶面齐平或伸出混凝土基础顶面外，待混凝土养护完成后在锚板上测量放线，确定第一角钢与第二角钢的准确定位，然后将第一角钢的一肢水平焊接在锚板上、其另一肢沿横向竖直设置，将第二角钢的一肢水平焊接在锚板上、其另一肢沿纵向竖直设置，第一角钢的另一肢和第二角钢的另一肢成一直角紧靠设置，确保底座纵向孔和底座横向孔的中心线与锚板顶面之间的距离相等，且所有底座纵向孔的中心线与预留杯口纵向中心线之间的水平距离均为W，所有底座横向孔的中心线与预留杯口横向中心线之间的水平距离均为L；
[0023]S3、用起重机吊装钢柱并使其下部插入预留杯口内；
[0024]S4、安装定位机构：
[0025]S41、将四个直角立柱分别安装在对应的第一角钢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种插入式钢柱柱脚，包括设有预留杯口(21)的混凝土基础(2)及插入预留杯口(21)内的钢柱(1)，将预留杯口(21)宽度方向设为横向、预留杯口(21)长度方向设为纵向，其特征在于，该柱脚还包括底座(3)和定位机构(4)；所述底座(3)设有四个、布置在预留杯口(21)顶部四角，所述底座(3)包括锚筋(31)、锚板(32)、第一角钢(33)和第二角钢(34)，所述锚筋(31)预埋于混凝土基础(2)内，所述锚板(32)固定安装在锚筋(31)上，锚板的顶面为水平面且与混凝土基础顶面齐平或伸出混凝土基础顶面外，所述第一角钢(33)的一个肢水平焊接在锚板(32)上、其另一个肢沿横向竖直设置，第一角钢(33)的另一个肢上沿纵向设有底座纵向孔(331)，所述第二角钢(34)的一个肢水平焊接在锚板(32)上、其另一个肢紧靠第一角钢(33)沿纵向竖直设置，所述第二角钢(34)的另一个肢上沿横向设有底座横向孔(341)，底座纵向孔(331)和底座横向孔(341)的中心线与锚板(32)顶面之间的距离相等；所述定位机构(4)用于在钢柱(1)插入预留杯口(21)后可拆卸的安装于底座(3)上，所述定位机构(4)包括四个直角立柱(41)和安装在立柱中部和顶部的两个水平定位框；其中，所述直角立柱(41)和第一角钢(33)、第二角钢(34)形成的直角紧贴设置，所述直角立柱(41)的底部分别设有与底座纵向孔(331)和底座横向孔(341)相对应的第一纵向孔(412)和第一横向孔(411)，所述直角立柱(41)与第一角钢(33)、第二角钢(34)之间通过穿设于对应孔内的螺栓可拆卸安装；所述水平定位框包括一对横向板(42)、一对纵向板(43)以及一对定位板(45)，一对横向板(42)沿横向可拆卸的安装在横向两侧相邻两立柱的中部或顶部，一对纵向板(43)沿纵向可拆卸的安装在纵向两侧相邻两立柱的中部或顶部，一对定位板(45)沿横向可拆卸的安装在一对纵向板(43)之间，一对定位板(45)之间的间距等于钢柱(1)腹板高度，每个定位板(45)上沿纵向设有连接孔(451)，钢柱(1)横向侧面上设有与每个连接孔(451)相对应的定位孔(11)。2.根据权利要求1所述的插入式钢柱柱脚，其特征在于，所述直角立柱(41)的中部设有等高的第二横向孔(413)和第二纵向孔(414)，其顶部设有等高的第三横向孔(415)和第三纵向孔(416)，第一横向孔(411)、第二横向孔(413)、第三横向孔(415)的圆心位于同一竖线上，第一纵向孔(412)、第二纵向孔(414)、第三纵向孔(416)的圆心位于同一竖线上，当直角立柱(41)安装在第一角钢(33)、第二角钢(34)上时，横向侧相邻的两个直角立柱(41)的第一纵向孔(412)之间的距离、第二纵向孔(414)之间的距离、第三纵向孔(416)之间的距离均为2W，W为底座纵向孔(331)的中心线与预留杯口(21)纵向中心线之间的水平距离，纵向侧相邻的两个直角立柱(41)的第一横向孔(411)之间的距离、第二横向孔(413)之间的距离、第三横向孔(415)之间的距离均为2L，L为底座横向孔(341)的中心线与预留杯口(21)横向中心线之间的水平距离；所述横向板(42)上设有两个第四纵向孔(421)，两个第四纵向孔(421)中心之间的距离为2W，所述横向板(42)通过穿设于第四纵向孔(421)与第二纵向孔(414)或第三纵向孔(416)的螺栓可拆卸的安装于横向侧相邻的两个直角立柱(41)的中部或顶部；所述纵向板(43)上设有两个第四横向孔(431)，两个第四横向孔(431)中心之间的距离为2L，所述纵向板(43)通过穿设于第四横向孔(431)与第二横向孔(413)或第三横向孔(415)的螺栓可拆卸的安装于纵向侧相邻的两个直角立柱(41)的中部或顶部。
3.根据权利要求1或2所述的插入式钢柱柱脚，其特征在于，所述纵向板(43)的两端均固定安装有纵向端板(44)，所述纵向板(43)的两端通过纵向端板(44)和与其相邻的两个横向板(42)之间通过螺栓可拆卸连接。4.根据权利要求1或2所述的插入式钢柱柱脚，其特征在于，所述定位板(45)的两端均固定安装有定位端板(46)，所述定位板(45)的两端通过定位端板(46)可拆卸的安装在一对纵向板(43)之间。5.根据权利要求1或2所述的插入式钢柱柱脚，其特征在于，所述定位板(45)上设有两个等高的连接孔(451)，所述连接孔(451)为加大螺栓孔。6.一种根据权利要求1或2所述的插入式钢柱柱脚，其特征在于，所述直角立柱(41)、横向板(42)、纵向板(43)、定位板(45)均采用角钢制作。7.根据权利要求2所述的插入式钢柱柱脚，其特征在于，所述第一横向孔(411)的中心线与锚板(32)顶面之间的距离H1为40
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60mm，所述第二横向孔(413)的中心线与第一横向孔(411)的中心线之间的距离H2为500
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700mm，所述第三横向孔(415)的中心线与第二横向孔(413)的中心线之间的距离H3为500
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700mm。8.根据权利要求7所述的插入式钢柱柱脚，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大勇，李振兴，吴金池，俞栋华，马超，商智，徐亮，肖锐，黄俊，
申请(专利权)人：湖北省工业建筑集团有限公司，
类型：发明
国别省市：