一种混凝土柱埋入式柱脚节点及其施工方法与流程

本技术涉及建筑结构，尤其涉及一种混凝土柱埋入式柱脚节点及其施工方法。

背景技术：

1、在钢筋混凝土框架结构中，针对跨度大、重载、竖向及水平不规则、高空间且受力复杂的地下结构，面对复杂工艺、较厚覆土、较大结构和设备恒活作用，作为结构中重要的竖向承重构件，为了防止在地震作用下整体或局部倒塌，避免柱下端过早出线塑性屈服和柱子过早出现非延性的剪切破坏，满足规范的延性措施，受地下结构有效空间限制，无法增加柱截面的情况下，可利用钢管混凝土柱良好的力学与抗震性能、施工简便和节约工程造价的优点，进一步提高构件的延性，减少框架柱截面尺寸，增加了设备等功能性房间的有效空间。其中，柱脚是钢管混凝土柱的一个重要组成因素，柱脚的作用是把钢柱固定在混凝土基础上并把柱的压力、水平剪力和弯矩通过基础安全地传给地基，即柱脚具有固定位置和传力两大作用。因此，柱脚对整个结构的安全及造价有重大影响。一般，对于除承受轴心压力外还承受水平剪力和弯矩的柱脚做成刚性连接。刚接柱脚可采用外露式、外包式、埋入式及插入式。

2、相关技术中，以埋入式柱脚为例，埋入式柱脚通常将钢管混凝土柱身埋入基础内一定深度，并在钢管混凝土柱侧壁设置抗剪栓钉，在钢管混凝土柱底设置筏板。

3、然而，由于筏板的基础局部不存在加厚的条件，因此，容易导致埋入式柱脚的抗冲切和抗弯能力较差。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种混凝土柱埋入式柱脚节点及其施工方法，以解决相关技术中，由于筏板的基础局部不存在加厚的条件，因此，容易导致埋入式柱脚的抗剪切和抗弯能力较差的技术问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种混凝土柱埋入式柱脚节点，包括：柱体、加强机构和支撑机构；

3、柱体的至少部分埋入至基坑内，柱体的塑性铰区设置有第一加劲肋板，所述第一加劲肋板环绕柱体内壁均匀设置，且加劲肋板沿柱体的延伸方向设置于塑性铰区内；

4、加强机构套设于柱体，且加强机构包括多个加强组件，多个加强组件由柱体侧壁向背离柱体的方向延伸；

5、加强组件包括第一加强板、第二加强板和支撑肋板，第一加强板和第二加强板沿柱体的轴向方向并列设置，支撑肋板设置于第一加强板和第二加强板之间以用于支撑第一加强板和第二加强板；

6、支撑机构包括第一支撑组件、第二支撑组件和连接组件；第一支撑组件设置于第一加强板背向第二加强板的一面，第一支撑组件沿第一加强板的延伸方向设置；第二支撑组件设置于第二加强板背向第一加强板的一面，第二支撑组件沿第二加强板的延伸方向设置，连接组件连接于第一支撑组件的侧壁和第二支撑组件的侧壁之间。

7、在一种可行的实现方式中，柱体的塑性铰区设置为水泥基复合材料件。

8、在一种可行的实现方式中，第一支撑组件包括第一筏板和第一支撑横筋，第一支撑横筋沿第一加强板的延伸方向浇筑于第一筏板内；

9、第二支撑组件包括第二筏板和第二支撑横筋，第二支撑横筋沿第二加强板的延伸方向浇筑于第二筏板内；

10、连接组件包括第三筏板和连接筋，连接筋浇筑于第三筏板内，连接筋与第一支撑横筋以及第二支撑横筋相互垂直设置。

11、在一种可行的实现方式中，加强机构还包括环形组件，环形组件包括环形的第一连接板和第二连接板，第一连接板和第二连接板沿柱体的高度方向并列套设于柱体；

12、环绕第一连接板的侧壁均匀设置有多个第一加强板，环绕第二连接板侧壁设置有多个和第一加强板相互对应设置的第二加强板。

13、在一种可行的实现方式中，加强机构还包括第三加强板；

14、第三加强板由柱体侧壁向环形组件延伸，第三加强板穿过第一连接板和第二连接板固定。

15、在一种可行的实现方式中，加强机构还包括锚固件，锚固件包括第一锚固件和第二锚固件，第一锚固件设置于第一连接板背向第二连接板的一面，第一支撑横筋穿入至第一锚固件；

16、第二锚固件设置于第二连接板背向第一连接板的一面，第二支撑横筋进穿入至第二锚固件。

17、在一种可行的实现方式中，加强组件包括第一装配段、第二装配段和连接段，第一装配段和第二装配段通过连接段可拆卸连接。

18、在一种可行的实现方式中，加强组件的长度为支撑机构的高度的1～1.5倍。

19、在一种可行的实现方式中，柱脚节点还包括加腋筋，加腋筋用于连接相邻的两个加强组件。

20、在一种可行的实现方式中，柱脚节点还包括第一抗剪栓钉、第二抗剪栓钉和第三抗剪栓钉；

21、第一抗剪栓钉设置有多个，多个第一抗剪栓钉均匀设置于柱体侧壁；

22、第二抗剪栓钉设置有多个，多个第二抗剪栓钉均匀设置于第一加强板背向第二加强板的一面，且第二抗剪栓钉设置于相邻的两个第一支撑横筋之间；

23、第三抗剪栓钉设置有多个，多个第三抗剪栓钉均匀设置于第二加强板背向第一加强板的一面，且第三抗剪栓钉设置于相邻的两个第二支撑横筋之间。

24、在一种可行的实现方式中，柱体包括钢管混凝土柱、底板和锚栓；

25、底板设置于钢管混凝土柱的底部，且锚栓的一端依次穿过底板和钢管混凝土柱，锚栓的另一端设置为朝向底板弯曲的弧形形状。

26、在一种可行的实现方式中，柱体还包括多个加强箍筋，多个加强箍筋间隔设置于底板的底部，且加强箍筋沿钢管混凝土柱的径向方向延伸。

27、第二方面，本技术实施例还提供了一种混凝土埋入式柱脚节点的施工方法，所述施工方法采用第一方面任一技术方案中所述的一种混凝土柱埋入式柱脚节点进行施工，所述施工方法包括以下步骤：

28、挖掘基坑；

29、将所述支撑机构和所述加强机构装配形成埋入组件，将所述埋入组件的至少部分置入至所述基坑内；

30、将所述柱体和所述加强机构装配；

31、向所述基坑内浇筑混凝土形成所述混凝土柱埋入式柱脚节点。

32、在一种可行的实现方式中，所述将所述支撑机构和所述加强机构装配形成埋入组件，将所述埋入组件的至少部分置入至所述基坑内，具体包括以下步骤；

33、将所述支撑机构和所述第二装配段进行装配形成第一预埋段后，将所述第一预埋段置入至所述基坑内；

34、向所述基坑内浇筑混凝土；

35、将所述支撑机构和所述第二装配段进行装配形成第二预埋段。

36、在一种可行的实现方式中，所述将所述支撑机构和所述第二装配段进行装配形成第二预埋段后，还包括以下步骤：

37、将所述柱体、所述环形组件和所述第二预埋段装配；

38、向所述基坑内浇筑混凝土形成所述混凝土柱埋入式柱脚节点。

39、本技术实施例提供了一种混凝土柱埋入式柱脚节点，在本技术实施例中通过在柱体的塑性铰区设置加劲肋板，能够使得柱体和加劲肋板共同工作，从而有效的提高了柱体的套箍约束，增强柱体抵抗局部屈曲的能力，进一步增加柱体和混凝土之间的相互促进作用，提高柱体的承载力和延性性能。本技术实施例通过将加强机构直接套设于柱体，且多个加强组件环绕柱体侧壁均匀设置，提高了柱脚节点的抗弯承载力，保证了柱脚节点的强度和刚度。进一步的，本技术实施例通过支撑机构的设置，且加强机构和支撑机构均无需从柱体的内部穿入，从而保证了柱体的结构强度。通过本技术实施例中，加强机构和支撑机构的协同作用，提高了柱脚节点的承载力和抗震性能，进一步提高了柱脚节点的安全可靠性。另外，本技术实施例中加强机构和支撑机构，支撑机构和加强机构之间的装配形式简单，确定好相对位置后，仅需要最后采用混凝土浇筑即可，施工简单。通过本技术实施例的设置，提高了一种便于装配、具有较强承载力和结构强度的混凝土柱埋入式柱脚节点。

40、第二方面，本技术实施例提供了一种混凝土埋入式柱脚节点的施工方法，施工方法对第一方面任一技术方案中混凝土柱埋入式柱脚节点进行施工，因而具有第一方面任一技术方案的测量方法的全部有益效果。