一种带二道设防抗剪键的柱脚节点及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑结构领域，具体涉及一种带二道设防抗剪键的柱脚节点及其施工方法。
【背景技术】
[0002]钢结构建筑相比传统建筑，具有材料强度高、抗震性能好、绿色环保、便于工业化生产等方面优势，已被广泛应用于工业、民用建筑中。在钢结构建筑中，柱脚节点作为上部结构与下部基础的连接部分，起到承上启下的作用，对结构的安全性尤为重要。若柱脚节点破坏，将造成不可估计的损失。因此不仅要在设计阶段保证钢结构柱脚节点具有足够的安全度，而且在施工及使用阶段应对柱脚做特殊保护。
[0003]近年来，恐怖活动在全球范围内蔓延，由于钢结构柱脚紧邻地面，及易遭到恐怖袭击的车辆撞击和爆炸冲击。而且钢结构建筑在服役期间也可能遭遇高于本地区设防烈度的罕遇地震，地震作用是对结构的多次往复冲击，将会对柱脚节点造成累积式破坏；
常规钢结构柱脚节点中采用的焊接连接，由于焊缝应力集中和材性不均匀的特点，在上述极端灾难的往复冲击作用下，可能诱发脆性断裂。若柱脚节点仅有一道设防抗剪体系，一旦破坏后，将无法抵御接踵而来的持续地震或爆炸冲击。因此本申请人提供一种带二道设防抗剪键的柱脚节点及其施工方法，本案由此产生。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种带二道设防抗剪键的柱脚节点及其施工方法，使钢结构柱脚节点由两道抗剪分体系组成。
[0005]为实现上述目的，本发明具体公开的技术方案为:一种带二道设防抗剪键的柱脚节点，包括基础，基础内设有预埋件，预埋件上安装有成品支座，成品支座上的上支座板上安装有钢柱；所述钢柱内分布有防撞牛腿和二道设防抗剪键，其中，二道设防抗剪键位于防撞牛腿内并留有一定间隙。
[0006]进一步，所述二道设防抗剪键和防撞牛腿相互配合连接呈十字分布；或者，所述二道设防抗剪键呈井字分布，所述防撞牛腿沿着圆周发散分布。
[0007]进一步，所述成品支座包括相互卡接的上支座、下支座，以及活动连接上支座和下支座的中间垫块；其中中间垫块的圆弧面与下支座的凹面活动连接，中间垫块的水平面与上支座抵接。
[0008]一种带二道设防抗剪键的柱脚节点的施工方法，具体包括如下步骤:步骤一，完成预埋件的埋设，并对基础混凝土进行浇筑及养护完成；步骤二，成品支座与预埋件焊接牢固，并临时固定，二道设防抗剪键与成品支座的上支座板焊接牢固；步骤三，钢柱吊装就位，并临时固定，调整钢柱的防撞牛腿与二道设防抗剪键之间间隙，保证间隙满足设计要求，调整完毕之后将钢柱与成品支座上支座板焊接固定；步骤四，结构整体安装完成之后，去除成品支座临时固定板，结构整体卸载。在设计阶段，二道设防抗剪键应与柱脚节点完全脱开，并预留合适间隙，保证两者在正常使用阶段不发生碰撞；二道设防抗剪键可采用单个抗剪键，亦可采用分散的多个抗剪键；二道设防抗剪键截面及连接焊缝尺寸应根据设计计算确定；钢结构柱脚节点与二道设防抗剪键之间的间隙应为5mm ;在二道设防抗剪键对应位置应设置防撞牛腿或防撞加劲板。
[0009]二道设防抗剪键在出厂前，应与柱脚节点进行预拼装，保证现场安装的精度要求；二道设防抗剪键防腐做法应与主体钢结构一致；预拼装可采用实体预拼装或虚拟预拼装。
[0010]二道设防抗剪键与下部预埋件或成品支座焊接完成，焊缝尺寸应满足设计要求；二道设防抗剪键焊接完成后，应及时进行隐蔽工程验收；验收合格后方可进行下一道工序。
[0011]钢结构柱脚节点吊装就位，并临时固定，调整柱脚节点与二道设防抗剪键之间间隙，保证间隙满足设计要求；调整完毕后将柱脚节点焊接固定。
[0012]本发明有益效果:
第二道设防抗剪键在正常使用阶段不承担任何荷载；当柱脚节点遭遇极端灾害，第一道设防抗剪体系遭破坏后，第二道设防抗剪键立即发挥作用，防止柱脚节点发生连续破坏；
此技术方案提高了钢结构柱脚节点的安全赘余度，又一定的耗能作用；同时二道设防抗剪键加工制造简单、安装便捷。
【附图说明】
[0013]图1为本发明较佳实施例一的柱脚节点示意图；图2为图1沿A-A方向的剖视图；图3为图1沿A-A方向的剖视三维轮廓图；图4为本发明较佳实施例二的柱脚节点示意图；图5为图4沿B-B方向的剖视图；图6为图4沿B-B方向的剖视三维轮廓图；图7为本发明较佳实施例三的柱脚节点示意图；图8为图7沿C-C方向的剖视图。
【具体实施方式】
[0014]如图1-3所示，本发明揭示的是一种带二道设防抗剪键的柱脚节点，包括基础A7，基础内设有预埋件A6，预埋件A6上安装有成品支座A5，成品支座A5上安装有钢柱A1 ;所述钢柱内分布有防撞牛腿A3和二道设防抗剪键A2，其中，二道设防抗剪键A2位于防撞牛腿A3内并且留有一定间隙；所述二道设防抗剪键A2和防撞牛腿相A3互配合连接呈十字分布；或者，所述二道设防抗剪键A2呈井字分布，所述防撞牛腿A3沿着圆周发散分布。
[0015]所述成品支座A5包括相互卡接的上支座A51、下支座A52，以及活动连接上支座A51和下支座A52的中间垫块A53 ;其中中间垫块A53的圆弧面与下支座A52的凹面活动连接，中间垫块A53的水平面与上支座A51抵接。
[0016]结合图1-3所示，为本发明较佳实施例:一种带二道设防抗剪键的柱脚节点的施工方法，具体包括如下步骤:
(1)、完成预埋件A6的埋设，并对基础A7混凝土进行浇筑及养护完成；
(2)、成品支座A5与预埋件A6焊接牢固，并临时固定，二道设防抗剪键A2与成品支座A5的柱底板A4焊接牢固；
(3)、钢柱A1吊装就位，并临时固定，调整钢柱A1的防撞牛腿A3与二道设防抗剪键A2之间间隙，保证间隙满足设计要求，调整完毕之后将钢柱A1与成品支座A5柱底板A4焊接固定;
(4)、结构整体安装完成之后，去除成品支座A5临时固定板，结构整体卸载。
[0017]如图4- 6所示为本发明另一种实施例:主要包括:支座钢管B11，钢管B12，二道设防抗剪键B13，防撞加劲板B14，预埋件B15，基础B16。
[0018]具体施工步骤如下:
(1)完成预埋件B15的埋设；基础B16混凝土浇筑及养护完成；
(2)二道设防抗剪B13与预埋件B15焊接牢固；
(3)支座钢管B11吊装就位，并临时固定，调整支座钢管B11与二道设防抗剪键B13之间间隙，保证间隙满足设计要求；调整完毕后将支座钢管B11与预埋件B15焊接固定。
[0019]如图7-8所示为本发明第三种实施例。主要包括:钢柱C21，二道设防抗剪键C22，防撞牛腿C23，柱底板C24，二次灌浆层C25，锚栓C26，预埋件C27，基础C28。
[0020]具体施工步骤如下:
(1)完成锚栓C25和预埋件C27的埋设；基础C28混凝土浇筑及养护完成；
(2)二道设防抗剪C22与预埋件C27焊接牢固；
(3)钢柱C21吊装就位，并临时固定，调整钢柱C21与二道设防抗剪键C22之间间隙，保证间隙满足设计要求；调整完毕后将钢柱C21固定并进行完成二次灌浆层C25。
[0021]以上对本发明实施例所提供的一种带二道设防抗剪键的柱脚设计及施工技术进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依据本发明思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种带二道设防抗剪键的柱脚节点，其特征在于:包括基础，基础内设有预埋件，预埋件上安装有成品支座，成品支座上的柱底板上安装有钢柱；所述钢柱内分布有防撞牛腿和二道设防抗剪键，其中，二道设防抗剪键位于防撞牛腿内并留有间隙。2.根据权利要求1所述的一种带二道设防抗剪键的柱脚节点，其特征在于:所述二道设防抗剪键和防撞牛腿相互配合连接呈十字分布；或者，所述二道设防抗剪键呈井字分布，所述防撞牛腿沿着圆周发散分布。3.根据权利要求1所述的一种带二道设防抗剪键的柱脚节点，其特征在于:所述成品支座包括相互卡接的上支座、下支座，以及活动连接上支座和下支座的中间垫块；其中中间垫块的圆弧面与下支座的凹面活动连接，中间垫块的水平面与上支座抵接。4.一种带二道设防抗剪键的柱脚节点的施工方法，其特征在于，具体包括如下步骤:步骤一，完成预埋件的埋设，并对基础混凝土进行浇筑及养护完成；步骤二，成品支座与预埋件焊接牢固，并临时固定，二道设防抗剪键与成品支座的上支座板焊接牢固；步骤三，钢柱吊装就位，并临时固定，调整钢柱的防撞牛腿与二道设防抗剪键之间间隙，保证间隙满足设计要求，调整完毕之后将钢柱与成品支座柱底板焊接固定；步骤四，结构整体安装完成之后，去除成品支座临时固定板，结构整体卸载。
【专利摘要】本发明属于建筑结构领域，具体涉及一种带二道设防抗剪键的柱脚节点及其施工方法，使钢结构柱脚节点由两道抗剪分体系组成，其中第二道设防抗剪键在正常使用阶段不承担任何荷载；当柱脚节点遭遇极端灾害，第一道设防抗剪体系遭破坏后，第二道设防抗剪键立即发挥作用，防止柱脚节点发生连续破坏。此技术方案提高了钢结构柱脚节点的安全赘余度，又一定的耗能作用。同时二道设防抗剪键加工制造简单、安装便捷。
【IPC分类】E04B1/24
【公开号】CN105421585
【申请号】CN201510988283
【发明人】郦宏伟, 杜兆宇, 陈杰, 俞奇效, 吴国松, 刘云飞, 丁毅, 孙立群, 张笑乐
【申请人】浙江精工钢结构集团有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月24日