一种混凝土柱顶的不设锚筋的强承载力带短钢骨预埋件制造技术

本发明专利技术公开了一种混凝土柱顶的不设锚筋的强承载力带短钢骨预埋件，包括预埋于混凝土柱内的钢骨

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土柱顶的不设锚筋的强承载力带短钢骨预埋件


[0001]本专利技术涉及钢结构建筑工程
，具体涉及一种混凝土柱顶的不设锚筋的强承载力带短钢骨预埋件
。

技术介绍

[0002]在大跨场馆的屋盖钢结构工程中，其支座处必须设置预埋件，以将上部结构荷载传递到下部支撑柱上，预埋件受力复杂
、
支座反力巨大，一般设置成品抗震支座与预埋顶板焊接，成品支座受到的竖向压力和拔力
、
剪力都直接需由预埋件承担并传递到下部结构
。
[0003]此类预埋件，一般设置了大量的锚筋和锚栓来传递拉力
、
设置小截面的短角钢或工字钢抗剪键来传递水平力，压力由板底混凝土承担
。
而设预埋件的柱，因其承担的弯矩和剪力较大，采用大截面来保证结构刚度，纵筋和箍筋设置数量也远超一般竖向构件，预埋件锚筋
、
锚栓的底端弯钩必然影响柱筋绑扎与拉通，抗剪键数量偏多，与预埋件顶板施焊空间狭小，焊接质量也容易出现瑕疵，存在安全隐患
。
[0004]因此，提供一种不设锚筋
、
抗剪键，并能承担支座巨大反力的混凝土柱顶的不设锚筋的强承载力带短钢骨预埋件，是一个值得研究的问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种不设锚筋
、
抗剪键，并能承担支座巨大反力的混凝土柱顶的不设锚筋的强承载力带短钢骨预埋件
。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的：一种混凝土柱顶的不设锚筋的强承载力带短钢骨预埋件，包括预埋于混凝土柱内的钢骨
、
位于钢骨外表面的若干栓钉
、
与钢骨的顶部固定连接且与混凝土柱的顶部在同一平面上的顶板，钢结构的成品支座与顶板固定连接
。
[0007]所述钢骨采用
H
型钢或十字型钢，所述钢骨的翼缘和
H
型钢腹板上设有若干栓钉，所述栓钉垂直间接为
200~300mm。
[0008]所述顶板的厚度不小于
40mm。
[0009]所述成品支座水平剪力为单向时，钢骨选用采用
H
型钢，所述成品支座为的水平剪力为双向，钢管选用十字型钢
。
[0010]所述钢骨的长度
L
为钢骨截面高度
H
的
1.5~2.5
倍
。
[0011]所述钢骨
、
顶板和栓钉的施工步骤如下：步骤1：根据上部屋盖结构的成品支座
、
与所述成品支座焊接杆件的截面尺寸，确定顶板的平面尺寸，顶板的边到混凝土柱边不小于
100mm
；步骤2：根据支座水平反力的方向，确定型钢骨的截面形式；根据支座水平反力的大小，确定钢骨的板件厚度和高度；步骤3：根据钢骨2的截面高度
B
，初步确定钢骨2的长度；步骤4：根据成品支座竖向反力的大小，按竖向拉力全部由钢骨承担，复核钢骨长
度是否满足受力要求；步骤5：在钢骨截面长度范围内，调整混凝土柱复合箍筋的配置方式
。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术在空间大跨结构的支座预埋件，采用顶板直接焊接
H
或十字形钢骨，代替传统的设置大量的预埋锚筋
、
锚栓
、
抗剪键，避免了与柱筋的碰撞，方便了现场施工，消除了现场切割锚筋或柱箍筋的隐蔽风险；预埋件工厂加工，制作质量安全可靠；且可采用组合截面计算公式，理论依据充分，通用性好；制作简单 短钢骨与柱顶预埋板均为常规的钢结构元件，可在车间内提前制作完毕，质量可靠；承载力高 预埋件的部位可视同于劲性钢骨混凝土柱，承载力要高于原主体结构，不设锚筋而利用钢骨的抗拉能力，施工方便
。
附图说明
[0013]图1为本专利技术钢骨为
H
型钢的结构示意图；图2为
A
‑
A
方向的剖面图；图3为本专利技术钢骨为十字型钢的结构示意图；图4为
B
‑
B
方向的剖面图；图5为本专利技术使用时的结构示意图；图6为本专利技术的支座节点实验效果图；图中：顶板1，钢骨2，栓钉3，混凝土柱4，成品支座
5。
实施方式
[0014]以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明
。
实施例1
[0015]如图1至图5所示，一种混凝土柱顶的不设锚筋的强承载力带短钢骨预埋件，包括预埋于混凝土柱内的钢骨
2、
位于钢骨2外表面的若干栓钉
3、
与钢骨3的顶部固定连接且与混凝土柱4的顶部在同一平面上的顶板1，顶板1的西表面与钢骨2的顶部焊接固定，钢结构的成品支座5与顶板1固定连接
。
空间大跨结构的支座预埋件，采用顶板直接焊接
H
或十字形钢骨，代替传统的设置大量的预埋锚筋
、
锚栓
、
抗剪键，避免了与柱筋的碰撞，方便了现场施工，消除了现场切割锚筋或柱箍筋的隐蔽风险；预埋件工厂加工，制作质量安全可靠；且可采用组合截面计算公式，理论依据充分，通用性好；制作简单 短钢骨与柱顶预埋板均为常规的钢结构元件，可在车间内提前制作完毕，质量可靠；承载力高 预埋件的部位可视同于劲性钢骨混凝土柱，承载力要高于原主体结构，不设锚筋而利用钢骨的抗拉能力，施工方便
。
[0016]所述钢骨采用
H
型钢或十字型钢，所述钢骨的翼缘和
H
型钢腹板上设有若干栓钉，所述栓钉垂直间接为
200~300mm。
所述成品支座水平剪力为单向时，钢骨选用采用
H
型钢，所述成品支座为的水平剪力为双向，钢管选用十字型钢
。
[0017]所述顶板的厚度不小于
40mm。
[0018]所述钢骨的长度
L
为钢骨截面高度
H
的
1.5~2.5
倍
。
实施例2
[0019]所述钢骨
、
顶板和栓钉的施工步骤如下：步骤1：根据上部屋盖结构的成品支座
5、
与所述成品支座5焊接杆件的截面尺寸，确定顶板1的平面尺寸，顶板1的边到混凝土柱4边不小于
100mm
；步骤2：根据成品支座5水平反力的方向，确定型钢骨3的截面形式；根据成品支座水5平反力的大小，确定钢骨2的板件厚度和高度；步骤3：根据钢骨2的截面高度
B
，初步确定钢骨2的长度；步骤4：根据成品支座5竖向反力的大小，按竖向拉力全部由钢骨2承担，复核钢骨2长度是否满足受力要求；步骤5：在钢骨2截面长度范围内，调整混凝土柱4复合箍筋的配置方式
。
[0020]数据分析：采用
ABAQUS
对支座节点进行计算分析
。
设计选取典型的...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种混凝土柱顶的不设锚筋的强承载力带短钢骨预埋件，其特征在于：包括预埋于混凝土柱内的钢骨
、
位于钢骨外表面的若干栓钉
、
与钢骨的顶部固定连接且与混凝土柱的顶部在同一平面上的顶板，钢结构的成品支座与顶板固定连接
。2.
根据权利要求1所述的混凝土柱顶的不设锚筋的强承载力带短钢骨预埋件，其特征在于：所述钢骨采用
H
型钢或十字型钢，所述钢骨的翼缘和
H
型钢腹板上设有若干栓钉，所述栓钉垂直间接为
200~300mm。3.
根据权利要求1所述的混凝土柱顶的不设锚筋的强承载力带短钢骨预埋件，其特征在于：所述顶板的厚度不小于
40mm。4.
根据权利要求2所述的混凝土柱顶的不设锚筋的强承载力带短钢骨预埋件，其特征在于：所述成品支座水平剪力为单向时，钢骨选用采用
H
型钢，所述成品支座为的水平剪力为双向，钢管选用十字型钢
。5.

【专利技术属性】
技术研发人员：李虎林，秦海江，刘光辉，聂晓宁，刘军，
申请(专利权)人：郑州宝冶钢结构有限公司，
类型：发明
国别省市：