具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點結(jié)構(gòu)，包括組合柱與基礎(chǔ)，所述組合柱與基礎(chǔ)的連接節(jié)點處經(jīng)澆筑的混凝土層連接為一體，所述混凝土層內(nèi)部至少橫向埋設(shè)有兩個豎向鋼板，每個豎向鋼板表面均矩陣式排列有若干個雙頭螺栓，所述雙頭螺栓垂直穿過豎向鋼板表面并焊接在豎向鋼板上，所述雙頭螺栓的兩端部焊接有螺帽，所述雙頭螺栓的周部設(shè)有經(jīng)超高性能混凝土澆筑制成的用以與雙頭螺栓的周部連接為一體的套體，施工方便，提高了組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點上的強度及延性，既可以用于房屋建筑中，也可以用于橋梁中，其水平向抗震性能得到提高。
【專利說明】
具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型提供了一種具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常規(guī)的(組合)柱-基礎(chǔ)連接節(jié)點構(gòu)造主要是兩者的豎向配筋與橫向配筋進行綁扎后一起澆筑。該連接方式的節(jié)點雖然是剛性的，但延性較差，在地震作用下節(jié)點處易受損壞，尤其是柱-基礎(chǔ)節(jié)點區(qū)域的混凝土易被損壞，導(dǎo)致混凝土保護層的開裂，使得其抗震性能不足。此外，為保證節(jié)點處的強度和剛度，會相應(yīng)地增加節(jié)點處的配筋率，而此時鋼筋與鋼筋之間的凈距會減小，在強大水平荷載作用下，一旦節(jié)點區(qū)域混凝土開裂或損壞，則節(jié)點處更容易遭到破壞。另外，對于單組合柱與基礎(chǔ)連接處構(gòu)造而言，其柱與基礎(chǔ)的混凝土與鋼筋用量皆消耗較多，柱中豎向鋼筋要深入基礎(chǔ)中并在一定的深度后彎曲錨固，給施工帶來一定的不易和麻煩。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是針對以上不足之處，提供了一種具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點結(jié)構(gòu)。
[0004]本實用新型解決技術(shù)問題所采用的方案是一種具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點結(jié)構(gòu)，包括組合柱與基礎(chǔ)，所述組合柱與基礎(chǔ)的連接節(jié)點處經(jīng)澆筑的混凝土層連接為一體，所述混凝土層內(nèi)部至少橫向埋設(shè)有兩個豎向鋼板，每個豎向鋼板表面均矩陣式排列有若干個雙頭螺栓，所述雙頭螺栓垂直穿過豎向鋼板表面并焊接在豎向鋼板上，所述雙頭螺栓的兩端部焊接有螺帽，所述雙頭螺栓的周部設(shè)有經(jīng)超高性能混凝土澆筑制成的用以與雙頭螺栓的周部連接為一體的套體。
[0005]進一步的，所述組合柱的截面形狀為矩形。
[0006]進一步的，所述豎向鋼板的長度為基礎(chǔ)高度的1/3-4/5。
[0007]進一步的，所述豎向鋼板的邊緣距離組合柱及基礎(chǔ)的混凝土面表層不小于30mm。
[0008]進一步的，所述豎向鋼板的形狀為矩形，豎向鋼板之間均互相平行。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:該具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點的結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，通過設(shè)置豎向鋼板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼筋，豎向鋼板與周圍混凝土之間的摩擦力和機械咬合力較大，使節(jié)點區(qū)域的混凝土不容易發(fā)生劈裂破壞，配合雙頭螺栓、螺帽與套體加大了與混凝土的接觸面積，使節(jié)點具有較高的強度及較好的延性，具有水平抗震性能；本實用新型施工方便、節(jié)約材料，既可以用于房屋建筑中組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點處，也可以用于橋梁中墩與承臺節(jié)點處，具有較大的意義。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對本實用新型專利進一步說明。
[0011]圖1為該實用新型實施例的構(gòu)造示意圖一；
[0012]圖2為該實用新型實施例的構(gòu)造示意圖二；
[0013]圖3為該實用新型實施例的構(gòu)造示意圖三；
[0014]圖4為豎向鋼板、套體、雙頭螺栓的連接關(guān)系示意圖；
[0015]圖中:
[0016]1-組合柱;2-基礎(chǔ);3-混凝土層;4-豎向鋼板;5-雙頭螺栓;6_螺帽;7_套體。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0018]如圖1-4所示，一種具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點結(jié)構(gòu)，包括組合柱I與基礎(chǔ)2，所述組合柱與基礎(chǔ)的連接節(jié)點處經(jīng)澆筑的混凝土層3連接為一體，所述混凝土層內(nèi)部至少橫向埋設(shè)有兩個豎向鋼板4，每個豎向鋼板表面矩陣式排列有若干個雙頭螺栓5，所述雙頭螺栓垂直穿過豎向鋼板表面并焊接在豎向鋼板上，將雙頭螺栓與豎向鋼板形成一個剛體，所述雙頭螺栓的兩端部焊接有螺帽6，可提高整個雙頭螺栓的剛度，所述雙頭螺栓的周部設(shè)有經(jīng)超高性能混凝土澆筑制成的用以與雙頭螺栓的周部連接為一體的套體7，豎向鋼板將組合柱與基礎(chǔ)有效地連接在一起，用以抵抗水平力及抗震的作用。
[0019]在本實施例中，超高性能混凝土的抗壓強度是普通混凝土的3-5倍，其抗拉強度大于3倍以上，甚至與鋼筋材料性能相近，固結(jié)在組合柱與基礎(chǔ)中豎向鋼板上的超高性能混凝土的套體、雙頭螺栓能較大程度的改善該節(jié)點的延性，本實用新型的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點處為剛接點，可允許節(jié)點處大約6mm的滑移，具有較大的剛度和較好的抗震性能。
[0020]在本實施例中，豎向鋼板上的超高性能混凝土的套體、雙頭螺栓及豎向鋼板與周圍混凝土之間的摩擦力、機械咬合力等作用，充分發(fā)揮了節(jié)點區(qū)域混凝土的力學(xué)性能，同時顯著提高了節(jié)點處的剛度、抗震性能與延性。
[0021]在本實施例中，所述組合柱的截面形狀為矩形，豎向鋼板之間均互相平行。
[0022]在本實施例中，所述豎向鋼板的長度為基礎(chǔ)高度的1/3-4/5。
[0023]在本實施例中，所述豎向鋼板的邊緣距離組合柱及基礎(chǔ)的混凝土面表層不小于30mm ο
[0024]在本實施例中，所述豎向鋼板的形狀為矩形。
[0025]在本實施例中，所述豎向鋼板伸入基礎(chǔ)中心線的長度不小于豎向鋼板長度的I/10。
[0026]在本實施例中，具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點結(jié)構(gòu)的施工方法包括以下步驟:
[0027](I)在豎向鋼板的兩面都預(yù)留焊點，將若干個雙頭螺栓垂直穿設(shè)于豎向鋼板表面，在焊點處進行焊接，固定在豎向鋼板上的若干個雙頭螺栓呈矩陣式排列；
[0028](2)在豎向鋼板兩面的雙頭螺栓周側(cè)均套入PVC管，再用超高性能混凝土在雙頭螺栓與PVC管之間的型腔內(nèi)進行澆筑，并對其進行適當(dāng)養(yǎng)護，待超高性能混凝土達到強度后對PVC管進行拆模，最后在雙頭螺栓的兩端部焊接螺帽；
[0029](3)將(I)至(2)步驟中做成的豎向鋼板固定在組合柱與基礎(chǔ)的連接節(jié)點處，最后在組合柱與基礎(chǔ)的連接節(jié)點處現(xiàn)場澆筑混凝土層，并對其進行適當(dāng)養(yǎng)護。
[0030]在本實施例中，在步驟(2)中，超高性能混凝土的澆筑方向為由鋼板表面往雙頭螺栓的端部方向。
[0031]在本實施例中，所述混凝土層內(nèi)部橫向埋設(shè)有兩個互相平行的豎向鋼板，每個所述豎向鋼板中均布設(shè)有若干個雙頭螺栓，所述若干個雙頭螺栓呈五行兩列的矩陣式排列；其中豎向鋼板與雙頭螺栓的分布及數(shù)目僅為本實用新型的一種實施例，隨著組合柱與基礎(chǔ)的連接節(jié)點大小的不同，相應(yīng)的豎向鋼板、豎向鋼板上的雙頭螺栓的分布及數(shù)目也不同，本實用新型的豎向鋼板、豎向鋼板上的雙頭螺栓的分布及數(shù)目并不局限于此。
[0032]在本實施例中，將組合柱與基礎(chǔ)的連接節(jié)點內(nèi)部采用豎向鋼板連接，在豎向鋼板兩面適當(dāng)?shù)奈恢镁仃囀脚帕杏腥舾蓚€雙頭螺栓，雙頭螺栓的兩端部焊接有螺帽，雙頭螺栓的周部設(shè)有經(jīng)超高性能混凝土澆筑制成的用以與雙頭螺栓的周部連接為一體的套體，套體采用超高性能混凝土，無論是在抗拉及抗壓強度都得到顯著的提高，皆為普通混凝土強度的3-5倍;該具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點結(jié)構(gòu)不僅可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)中組合柱與基礎(chǔ)連接處用的豎向、橫向鋼筋，簡化其繁瑣的構(gòu)造，而且在一定程度上提高組合柱與基礎(chǔ)連接節(jié)點處的承載能力，尤其是水平抗力得到顯著提高;其次，豎向鋼板與周圍混凝土之間的摩擦力和機械咬合力，提高了組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點區(qū)域混凝土的工作性能，使混凝土發(fā)揮較大作用，而傳統(tǒng)中組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點處的混凝土，由于較大的水平荷載，易發(fā)生劈裂破壞；另外，固結(jié)在豎向鋼筋上的超高性能混凝土的套體與雙頭螺栓，可使節(jié)點具有較高的強度及較好的延性，降低其上部結(jié)構(gòu)的危險系數(shù)，一旦節(jié)點處的延性增加了，則其上部結(jié)構(gòu)不會輕易損害或垮塌，給抗震救災(zāi)提供更多的搶救時間；本發(fā)明具有施工方便、節(jié)約材料、顯著提高組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點上的強度及延性，既可以用于房屋建筑中組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點處，也可以用于橋梁中墩與承臺節(jié)點處，具有較大的意義。
[0033]上列較佳實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括組合柱與基礎(chǔ)，所述組合柱與基礎(chǔ)的連接節(jié)點處經(jīng)澆筑的混凝土層連接為一體，所述混凝土層內(nèi)部至少橫向埋設(shè)有兩個豎向鋼板，每個豎向鋼板表面均矩陣式排列有若干個雙頭螺栓，所述雙頭螺栓垂直穿過豎向鋼板表面并焊接在豎向鋼板上，所述雙頭螺栓的兩端部焊接有螺帽，所述雙頭螺栓的周部設(shè)有經(jīng)超高性能混凝土澆筑制成的用以與雙頭螺栓的周部連接為一體的套體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述組合柱的截面形狀為矩形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述豎向鋼板的長度為基礎(chǔ)高度的1/3-4/5。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述豎向鋼板的邊緣距離組合柱及基礎(chǔ)的混凝土面表層不小于30mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有水平抗震性能的組合柱與基礎(chǔ)節(jié)點結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述豎向鋼板的形狀為矩形，豎向鋼板之間均互相平行。
【文檔編號】E04B1/41GK205677089SQ201620555387
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月12日 公開號201620555387.1, CN 201620555387, CN 205677089 U, CN 205677089U, CN-U-205677089, CN201620555387, CN201620555387.1, CN205677089 U, CN205677089U
【發(fā)明人】莊一舟, 程俊峰, 黃福云, 李增鋒
【申請人】福州大學(xué)