半埋入式柱脚及其定位安装装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种半埋入式柱脚及其定位安装装置，属于建筑钢结构技术领域。


背景技术：

2.下部存在地下室的钢结构建筑，钢柱均需埋入地下室一层。地下室型钢混凝土柱需每侧外扩200，导致地下室柱子偏大，甚至影响停车位布置。对于低烈度区二三层钢结构，若钢柱埋入地下室一层，钢骨柱所占结构用钢量比例会很高，严重影响了钢结构的经济性。
3.在一些工程中，钢柱会在地下室顶板处采用外包式或外露式刚接节点，提高钢结构经济性。在外观要求不高的工业建筑中，地上存在凸出地面的混凝土外包段问题不大；而在民用建筑中，一般是不允许存在凸出地面的混凝土外包段，影响内部的使用空间与外观效果。若为了避免柱脚外露而将地下室顶板降标高后整体覆土，地下室顶板荷载增加过多。
4.综上所述，现有钢结构柱脚做法存在经济性不理想、柱脚尺寸过大或突出地面的问题。
5.根据施工规范规定，混凝土框架柱施工缝不应设置在层间，传统柱脚预埋锚栓施工方法又不适用于半埋入式柱脚。
6.基于此，做出本技术。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种半埋入式柱脚及其定位安装装置，使半埋入式柱脚有效提高低烈度区二三层钢结构钢柱经济性，解决传统钢柱脚地下室混凝土尺寸过大的问题，有效减小地下室框架柱截面，避免影响地下室使用功能。
8.为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
9.一种半埋入式柱脚，包括竖直立于底板上的混凝土柱、以及部分预埋于混凝土柱内且部分露出混凝土柱顶部的半埋入式的预埋钢柱；所述预埋钢柱的顶部露出顶板0.3m
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1.3m，所述预埋钢柱的埋入段长度大于或等于预埋钢柱宽度的三倍。
10.进一步地，所述底板为地下室底板，所述顶板为地下室顶板，所述混凝土柱为地下室混凝土柱。本实用新型半埋入式柱脚主要适用于地下室，但不仅限于地下室。
11.进一步地，为了使预埋钢柱与混凝土柱脚更加稳固地连接，所述预埋钢柱的底部设有端板，预埋钢柱的埋入段密集分布有多个的栓钉。
12.为了实现本实用新型半埋入式柱脚的可靠安装，本实用新型还提供了一种半埋入式柱脚定位安装装置，包括竖直立于底板上的格构式组合框架；所述格构式组合框架设于混凝土柱的外围，且预埋钢柱与格构式组合框架的顶部可拆卸固定连接。
13.进一步地，为了便于包装和运输，本实用新型定位安装装置采用组装式，具体为，所述格构式组合框架包括两个对称组合安装的顶部单元部件、以及两个对称组合安装的底
部单元部件，顶部单元部件与底部单元部件上下组合安装。
14.更进一步地，为了保证预埋钢柱竖直立于混凝土柱内，设置一系列的水平杆和竖直的立杆保证垂直度，具体为，每个所述顶部单元部件包括两根平行设置的第一立杆、连接两根第一立杆且位于第一立杆其中一端的第一水平杆、垂直立于第一水平杆上且与第一立杆平行的第二立杆、垂直设于第二立杆上的第二水平杆、设于第一水平杆与第一立杆交点处并与第二水平杆平行且同向的第三水平杆、以及设于第二水平杆端部的连接耳板；所述预埋钢柱的两侧设有与所述连接耳板配合的钢柱耳板；
15.每个所述底部单元部件包括另外两根平行设置的第一立杆、连接并垂直另外两根第一立杆的另外一根第一水平杆、设于第一水平杆与第一立杆交点处且垂直的另外两根第三水平杆、以及设于另外两根第一立杆底部的垫板，可通过垫板调整垂直度。
16.所述第三水平杆的端部、顶部单元部件第一立杆的底部、底部单元部件第一立杆的顶部均设有组装连接结构；两个顶部单元部件通过第三水平杆组装连接，顶部单元部件与底部单元部件通过第一立杆组装连接。
17.进一步地，为了增加定位安装装置的适用高度与承载力，所述顶部单元部件的两根第一立杆之间增加一根第一水平杆，并在交点上相应增加第三水平杆。
18.进一步地，为了便于现场组装操作，提高安装效率，同时便于拆卸，所述组装连接结构采用套管式连接，其中顶部单元部件的第一立杆与底部单元部件的第一立杆的宽度不同，两个顶部单元部件的第三水平杆的宽度不同；第一立杆之间、第三水平杆之间通过套管式连接并用螺栓固定。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
20.（1）本实用新型半埋入式柱脚，预埋钢柱的埋入长度满足3倍钢柱宽度即可，无需将钢柱埋入至地下一层底板楼面，有效提高低烈度区二三层钢结构钢柱经济性。
21.（2）本实用新型半埋入式柱脚，解决地下室型钢混凝土柱需外扩200mm的问题（传统钢柱脚地下室混凝土柱脚尺寸过大），有效减小地下室框架柱截面，避免影响地下室使用功能，使柱网布置更灵活，即框架柱需二次浇注形成施工缝而无法在层间预埋锚栓的问题。
22.（3）本实用新型定位安装装置重量适中，可按单元部件进行运输，现场人工搬运并完成组装，无需过多占用现场吊装设备，可转运循环使用，措施费用低，具有明显的经济效益。
23.（4）本实用新型定位安装装置可拆卸，因此可回收循环使用，提高利用率，节约成本，提升经济效益。
附图说明
24.图1是本实施例一种半埋入式柱脚和定位安装装置的结构示意图一；
25.图2是本实施例一种半埋入式柱脚和定位安装装置的结构示意图二（预埋钢柱整体显示）；
26.图3是本实施例一种半埋入式柱脚和定位安装装置的前视图；
27.图4是本实施例一种半埋入式柱脚和定位安装装置的左视图；
28.图5是本实施例一种半埋入式柱脚定位安装装置的顶部单元部件的结构示意图；
29.图6是本实施例一种半埋入式柱脚定位安装装置的底部单元部件的结构示意图。
30.标注说明：垫板
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1，第一立杆
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2，第一水平杆
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3，第二立杆
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4，第二水平杆
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5，连接耳板
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6，钢柱耳板
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7，预埋钢柱
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8，地下室混凝土柱
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9，栓钉
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10，端板
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11，第三水平杆
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12。
具体实施方式
31.为了使本实用新型的技术手段及其所能达到的技术效果，能够更清楚更完善的披露，兹提供了以下实施例，并结合附图作如下详细说明：
32.如图1所示，本实施例的一种半埋入式柱脚，包括竖直立于底板上的混凝土柱、以及部分预埋于混凝土柱内且部分露出混凝土柱顶部的半埋入式的预埋钢柱；预埋钢柱的顶部露出顶板0.3m
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1.3m，预埋钢柱的埋入段长度大于或等于预埋钢柱宽度的三倍。因此可以保证钢柱埋入段顶标高出楼板结构面，且不会过高，避免影响工人现场焊接。至此，本实用新型上述的半埋入式柱脚埋入长度满足3倍钢柱宽度即可，无需将钢柱埋入至地下一层底板楼面，有效提高低烈度区二三层钢结构钢柱经济性。内部无钢柱段的混凝土柱可按内力设计值确定截面，无需每侧外包200mm，可变截面处理，因此解决了地下室型钢混凝土柱需外扩200mm的问题，有效减小地下室框架柱截面，避免影响地下室使用功能，使柱网布置更灵活。
33.本实施例优选的，底板为地下室底板，顶板为地下室顶板，混凝土柱为地下室混凝土柱。
34.本实施例优选的，预埋钢柱的底部设有端板，预埋钢柱的埋入段密集分布有多个的栓钉。
35.如图1至图4所示，本实施例的一种半埋入式柱脚定位安装装置，包括竖直立于底板上的格构式组合框架；格构式组合框架设于混凝土柱的外围，且预埋钢柱与格构式组合框架的顶部可拆卸固定连接。
36.本实施例优选的，格构式组合框架包括两个对称组合安装的顶部单元部件、以及两个对称组合安装的底部单元部件，顶部单元部件与底部单元部件上下组合安装。底部单元部件与顶部单元部件均为工厂焊接组装成型，作为运输的基本单元，组合式便于包装运输。控制预埋钢柱埋入段重量、控制底部单元部件与顶部单元部件重量，可实现现场两名工人手动组装安装装置。
37.如图5和图6所示，本实施例优选的，每个顶部单元部件包括两根平行设置的第一立杆、连接两根第一立杆且位于第一立杆其中一端的第一水平杆、垂直立于第一水平杆上且与第一立杆平行的第二立杆、垂直设于第二立杆上的第二水平杆、设于第一水平杆与第一立杆交点处并与第二水平杆平行且同向的第三水平杆、以及设于第二水平杆端部的连接耳板；预埋钢柱的两侧设有与连接耳板配合的钢柱耳板；本实施例中的钢柱耳板采用单耳板，连接耳板采用双耳板，单耳板插入双耳板后通过螺栓拧紧固定，实现可拆卸固定连接。因预埋钢柱埋入段长度、地下室高度不同，可通过调节钢柱耳板在预埋钢柱的高度及预埋钢柱长度，满足不同工程的需求。因钢柱规格不同，可通过调节与预埋段钢柱连接的耳板长度满足不同工程的需求。
38.每个底部单元部件包括另外两根平行设置的第一立杆、连接并垂直另外两根第一立杆的另外一根第一水平杆、设于第一水平杆与第一立杆交点处且垂直的另外两根第三水平杆、以及设于另外两根第一立杆底部的垫板；
39.第三水平杆的端部、顶部单元部件第一立杆的底部、底部单元部件第一立杆的顶部均设有组装连接结构；两个顶部单元部件通过第三水平杆组装连接，顶部单元部件与底部单元部件通过第一立杆组装连接。
40.本实施例优选的，顶部单元部件的两根第一立杆之间增加一根第一水平杆，并在交点上相应增加第三水平杆。
41.本实施例优选的，组装连接结构采用套管式连接，其中顶部单元部件的第一立杆与底部单元部件的第一立杆的宽度不同，两个顶部单元部件的第三水平杆的宽度不同；第一立杆之间、第三水平杆之间通过套管式连接并用螺栓固定。
42.本实施例的一种半埋入式柱脚的施工方法，包括如下：
43.步骤一，地下室底板成型后，将各顶部单元部件和底部单元部件运输至项目现场；
44.步骤二，顶部单元部件与底部单元部件现场人工组装成格构式组合框架；
45.步骤三，完成地下室混凝土柱支模，定位安装装置平面位置就位；
46.步骤四，调整定位安装装置底部的垂直度，使与预埋钢柱连接的第二水平杆调至水平位置；
47.步骤五，预埋钢柱与定位安装装置连接就位，保证预埋钢柱垂直度；
48.步骤六，向模内浇筑混凝土，待混凝土达到合适强度，将钢柱卸载（拆除定位安装装置），割除预埋钢柱的钢柱耳板；
49.步骤七，拆除定位安装装置，分解为各单元部件。
50.本实施例优选的，钢柱耳板标高高于混凝土浇筑完成面标高，防止柱脚定位安装装置影响地下室混凝土柱浇筑与后期钢柱耳板切割。
51.以上内容是结合本实用新型的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。