[实用新型]一种钢管柱的结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钢管柱的结构，属于建筑钢管柱的施工技术领域。

背景技术

钢管柱（含钢管混凝土组合柱）在工业与民用建筑行业、桥梁行业得到了广泛应用，在水电站厂房排架结构中也有所应用。钢管柱是用钢管焊接起来的承力柱，一般把钢管柱分为柱身和柱脚两部分，钢管柱底部1～2米以下部分称为柱脚，1～2米以上部分称为柱身。目前，钢管柱刚接柱脚的形式主要有外露式柱脚、外包式柱脚和埋入式柱脚三种。上述三种形式均要求柱脚基础四周混凝土截面尺寸比柱脚截面大，且后两种形式还要求柱脚外包混凝土的深度不小于柱截面高度或直径的2～2.5倍。所以，当钢管柱柱身和/或柱脚截面较大，而柱脚基础混凝土尺寸受各种原因影响无法满足常规柱脚形式的布置需要时，往往限制了钢管柱的使用。而且，现行规范尚未涵盖承受动荷载的矩形钢管柱设计，如大中型水电站主厂房排架柱，因需承担大吨位（往往是一百吨级甚至几百吨级）桥机动荷载，受力大，要求排架柱截面尺寸大，而排架柱一般在主厂房上下游墙顶上布置，若上下游墙厚度已定且不能满足常规钢管柱柱脚形式的布置需要时，往往限制了排架柱使用钢管柱结构的可能。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种钢管柱（含钢管混凝土组合柱）的结构。适用于当柱脚基础混凝土尺寸受限制无法满足常规钢管柱柱脚施工时使用，从而克服钢管柱使用的局限性。

本实用新型的技术方案

一种钢管柱的结构，包括柱身，柱身的底部设有柱脚；柱身为圆管或矩形管；柱脚包括柱脚管，柱脚管是与柱身形状相对应的管状；柱脚管底部的外壁设有连接板，连接板与柱脚管外壁之间设有一组加强筋板；连接板上设有一组连接孔；柱脚管内设有水平布置的一组拉筋和沿柱脚管内壁垂直布置的一组筋板；柱脚管内设有垂直布置的一组受力钢筋和一组柱芯钢筋。

前述的柱脚结构中，当所述的柱脚管的截面为矩形时，至少矩形柱脚管的两条边底部的外壁设有连接板；两条边为邻边或对边。

前述的柱脚结构中，所述一组加拉筋沿柱脚管高度方向分层设置，拉筋沿矩形柱脚管的长度方向水平设置。

前述的柱脚结构中，所述拉筋采用型钢、钢板或钢筋，拉筋与为柱脚管内壁焊接。

前述的柱脚结构中，所述一组筋板采用钢板，根据结构计算需要，沿矩形柱脚管内壁设置。

前述的柱脚结构中，当所述柱脚管的截面为圆管时，连接板的形状为圆环形或任意角度大于90度的扁形。

前述的柱脚结构中，所述一组加拉筋沿柱脚管高度方向分层设置，相邻拉筋之间互为90度水平设置。

与现有技术相比，本实用新型在设计上取消钢管柱柱脚端头封头底板，使柱脚基础预埋钢筋向上伸入柱脚混凝土内，形成柱脚钢结构与基础钢筋混凝土结构联合受力的刚接节点。

同时，本实用新型柱脚基础混凝土平面尺寸只需任意两边比钢管柱截面尺寸大（现有技术要求柱脚基础四周都比钢管柱截面大），通过钢管柱截面外任意两边焊接连接板、采用柱脚锚栓与柱下混凝土基础连接，保证钢管柱现场安装就位和施工期柱脚未浇注混凝土前空柱脚的固定，克服了柱脚基础混凝土因受各种原因影响无法加大以满足现有柱脚技术布置需要时钢管柱使用的局限，这种情况同样适用于在结构缝两边的钢管柱布置。

而且，本实用新型钢管柱柱脚埋入基础混凝土内的深度较浅，一般只需40～100cm。而现有技术刚接柱脚外包混凝土的深度一般不小于柱截面高度或直径的1.5～2.5倍，当钢管柱截面高度或直径较大时，相应要求柱脚外包混凝土的深度很深，更凸显本实用新型节约钢材、降低成本的优势。

本实用新型在某承担250/50t单小车桥式起重机荷载的水电站得到了具体应用和验证。该水电站的主厂房排架柱采用矩形钢管混凝土柱结构，下柱截面1.1m×2.2m（宽×高），柱脚基础为主厂房上下游连续墙体，沿柱截面高度方向厚度为2.6m，钢管柱柱脚埋入墙体仅40cm（仅为柱截面高度的0.182倍），且受压翼缘侧钢板与墙面齐平布置，钢管柱柱脚截面外两腹板两侧及受拉翼缘侧焊接连接板、与柱脚基础混凝土通过螺栓连接；在厂房结构缝两边的钢管柱柱脚，仅一侧腹板及受拉翼缘板外焊接连接板、与柱脚基础混凝土通过螺栓连接。

附图说明

图1是截面为矩形管的钢柱脚结构示意图；

图2是截面为圆管的钢柱脚结构示意图；