本发明涉及一种窄翼缘钢柱扩翼型柱脚及其施工工艺，所述柱脚埋入钢筋混凝土基础内，包括设置在钢柱底部端面的底板、分别设置在钢柱两翼缘的两侧壁的扩翼板，该扩翼板通过坡口全熔透焊缝焊接在翼缘侧壁上，且与底板相焊接，所述相对的两块扩翼板之间焊接有竖直加劲肋，所述容腔顶部开口处设置有水平加劲肋，所述两翼缘外壁面底部上分别均布有若干个栓钉，所述底板两端均设置有锚栓。本装置通过设置水平加劲肋和竖直加劲肋，扩大了钢柱埋入部分的有效承压宽度，有利于埋入式柱脚节点所受弯矩与剪力的传递，可显著减小钢柱的埋置深度，从而进一步降低基础或承台的埋置深度，该柱脚在工程实际中具有较好的经济效益。
1.一种窄翼缘钢柱扩翼型柱脚，其特征在于：所述柱脚埋入钢筋混凝土基础内，包括设置在钢柱底部端面的底板、分别设置在钢柱两翼缘的两侧壁的扩翼板，该扩翼板通过坡口全熔透焊缝焊接在翼缘侧壁上，且与底板相焊接，所述相对的两块扩翼板之间焊接有竖直加劲肋，所述竖直加劲肋与钢柱的腹板相平行，所述翼缘、腹板、扩翼板、竖直加劲肋和底板共同构成一容腔，所述容腔顶部开口处设置有水平加劲肋，所述两翼缘外壁面底部上分别均布有若干个栓钉，所述底板两端均设置有锚栓。
2.根据权利要求1所述的窄翼缘钢柱扩翼型柱脚，其特征在于：所述扩翼板顶部高于水平加劲肋，所述扩翼板顶部设置有一切角，该切角高度为钢筋混凝土基础的保护层厚度。
3.根据权利要求1所述的窄翼缘钢柱扩翼型柱脚，其特征在于：所述水平加劲肋将该容腔顶部封闭，所述水平加劲肋中部设置有往该容腔灌浆的灌浆孔，该灌浆孔半径应满足灌浆要求。
4.根据权利要求1所述的窄翼缘钢柱扩翼型柱脚，其特征在于：所述竖直加劲肋与水平加劲肋、扩翼板和底板相焊接；所述竖直加劲肋与腹板的间距为4倍翼缘厚度到75mm之间的最小值；所述竖直加劲肋与翼缘侧壁的间距大于或等于2倍翼缘厚度。
5.根据权利要求1所述的窄翼缘钢柱扩翼型柱脚，其特征在于：所述底板上设置有用于安装锚栓的贯穿孔，所述贯穿孔位于钢柱的外部及腹板中心线上。
6.根据权利要求1所述的窄翼缘钢柱扩翼型柱脚，其特征在于：所述锚栓在底板下部的锚固长度不小于35倍锚栓直径，所述锚栓上部贯穿底板并用螺帽紧固。
7.一种窄翼缘钢柱扩翼型柱脚的施工工艺，其特征在于，按以下步骤进行：
（1）选择所需要规格的窄翼缘钢柱，并根据所要埋入钢柱的相关参数，制作出符合要求的竖直加劲肋、水平加劲肋、扩翼板和底板，并在水平加劲肋上开设符合灌浆要求的灌浆孔，在底板两端开设贯穿孔；
（2）工厂施工：在钢柱的底部端面焊接底板，并将扩翼板通过坡口全熔透焊缝焊接在翼缘侧壁上，且与底板相焊接，在扩翼板处确定竖直加劲肋焊接位置，然后将竖直加劲肋分别与扩翼板、底板相焊接，竖直加劲肋与钢柱腹板相平行，在翼缘、腹板、扩翼板、竖直加劲肋和底板共同构成的容腔顶部开口处焊接水平加劲肋，在两翼缘外壁面底部分别焊接若干个栓钉；
（3）现场施工：将锚栓按设计位置预埋于钢筋混凝土基础中，待钢筋混凝土基础达到钢柱安装强度后，将步骤（2）中预制好的钢柱进行吊装；在吊装施工中，底板的贯穿孔分别贯穿锚栓，调整好钢柱的水平位置与垂直度后，锚栓顶部采用螺帽紧固；最后，在钢筋混凝土二次浇筑线以上后浇混凝土，同时应通过灌浆孔将后浇混凝土灌入钢柱容腔内，直至灌浆孔冒浆，后浇混凝土应与钢筋混凝土基础采用相同强度等级的混凝土。
8.根据权利要求7所述的窄翼缘钢柱扩翼型柱脚的施工工艺，其特征在于：所述扩翼板顶部高于水平加劲肋，所述扩翼板顶部设置有一切角，该切角高度为钢筋混凝土基础的保护层厚度，所述水平加劲肋将该容腔顶部封闭，所述水平加劲肋中部设置有往该容腔灌浆的灌浆孔，该灌浆孔半径应满足灌浆要求。
9.根据权利要求7所述的窄翼缘钢柱扩翼型柱脚的施工工艺，其特征在于：所述竖直加劲肋与水平加劲肋、扩翼板和底板相焊接；所述竖直加劲肋与腹板的间距为4倍翼缘厚度到
75mm之间的最小值；所述竖直加劲肋与翼缘侧壁的间距大于或等于2倍翼缘厚度。
10.根据权利要求7所述的窄翼缘钢柱扩翼型柱脚的施工工艺，其特征在于：所述底板上设置有用于安装锚栓的贯穿孔，所述贯穿孔位于钢柱的外部及腹板中心线上；所述锚栓在底板下部的锚固长度不小于35倍锚栓直径，所述锚栓上部贯穿底板并用螺帽紧固。
一种窄翼缘钢柱扩翼型柱脚及其施工工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种窄翼缘钢柱扩翼型柱脚及其施工工艺。
背景技术
[0002] 埋入式柱脚是直接将钢柱埋入钢筋混凝土基础、基础梁、承台的柱脚，其埋入方法是预先将钢柱脚按要求组装固定在设计标高上，然后浇灌基础、基础梁、承台的混凝土。此方法有利于保证钢柱脚和基础、基础梁、承台的整体刚度。对于埋入式柱脚，影响柱脚的抗弯刚度、承载力和变形能力的最重要因素为钢柱的埋置深度。国内现行规范对于柱脚埋置深度的设计，偏于保守，除去有设置地下室的建筑结构，均面临钢柱脚的埋置深度过大导致基础、基础梁、承台等过大、过深的不经济问题。
发明内容
[0003] 本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种窄翼缘钢柱扩翼型柱脚及其施工工艺，扩大了钢柱埋入部分的有效承压宽度，有利于埋入式柱脚节点所受弯矩与剪力的传递，可显著减小钢柱的埋置深度，从而进一步降低基础或承台的埋置深度，该柱脚节点在工程实际中具有较好的经济效益。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明的一种技术方案是：一种窄翼缘钢柱扩翼型柱脚，所述柱脚埋入钢筋混凝土基础内，包括设置在钢柱底部端面的底板、分别设置在钢柱两翼缘的两侧壁的扩翼板，该扩翼板通过坡口全熔透焊缝焊接在翼缘侧壁上，且与底板相焊接，所述相对的两块扩翼板之间焊接有竖直加劲肋，所述竖直加劲肋与钢柱的腹板相平行，所述翼缘、腹板、扩翼板、竖直加劲肋和底板共同构成一容腔，所述容腔顶部开口处设置有水平加劲肋，所述两翼缘外壁面底部上分别均布有若干个栓钉，所述底板两端均设置有锚栓。
[0005] 进一步的，所述扩翼板顶部高于水平加劲肋，所述扩翼板顶部设置有一切角，该切角高度为钢筋混凝土基础的保护层厚度。
[0006] 进一步的，所述水平加劲肋将该容腔顶部封闭，所述水平加劲肋中部设置有往该容腔灌浆的灌浆孔，该灌浆孔半径应满足灌浆要求。
[0007] 进一步的，所述竖直加劲肋与水平加劲肋、扩翼板和底板相焊接；所述竖直加劲肋与腹板的间距为4倍翼缘厚度到75mm之间的最小值；所述竖直加劲肋与翼缘侧壁的间距大于或等于2倍翼缘厚度。
[0008] 进一步的，所述底板上设置有用于安装锚栓的贯穿孔，所述贯穿孔位于钢柱的外部及腹板中心线上。
[0009] 进一步的，所述锚栓在底板下部的锚固长度不小于35倍锚栓直径，所述锚栓上部贯穿底板并用螺帽紧固。
[0010] 为了解决上述技术问题，本发明的另一种技术方案是：一种窄翼缘钢柱扩翼型柱脚的施工工艺，按以下步骤进行：
[0011] （1）选择所需要规格的窄翼缘钢柱，并根据所要埋入钢柱的相关参数，制作出符合要求的竖直加劲肋、水平加劲肋、扩翼板和底板，并在水平加劲肋上开设符合灌浆要求的灌浆孔，在底板两端开设贯穿孔；
[0012] （2）工厂施工：在钢柱的底部端面焊接底板，并将扩翼板扩翼板通过坡口全熔透焊缝焊接在翼缘侧壁上，且与底板相焊接，在扩翼板处确定竖直加劲肋焊接位置，然后将竖直加劲肋分别与扩翼板、底板相焊接，竖直加劲肋与钢柱腹板相平行，在翼缘、腹板、扩翼板、竖直加劲肋和底板共同构成的容腔顶部开口处焊接水平加劲肋，在两翼缘外壁面底部分别焊接若干个栓钉；
[0013] （3）现场施工：将锚栓按设计位置预埋于钢筋混凝土基础中，待钢筋混凝土基础达到钢柱安装强度后，将步骤（2）中预制好的钢柱进行吊装；在吊装施工中，底板的贯穿孔分别贯穿锚栓，调整好钢柱的水平位置与垂直度后，锚栓顶部采用螺帽紧固；最后，在钢筋混凝土二次浇筑线以上后浇混凝土，同时应通过灌浆孔将后浇混凝土灌入钢柱容腔内，直至灌浆孔冒浆，后浇混凝土应与钢筋混凝土基础采用相同强度等级的混凝土。
[0014] 进一步的，所述扩翼板顶部高于水平加劲肋，所述扩翼板顶部设置有一切角，该切角高度为钢筋混凝土基础的保护层厚度，所述水平加劲肋将该容腔顶部封闭，所述水平加劲肋中部设置有往该容腔灌浆的灌浆孔，该灌浆孔半径应满足灌浆要求。
[0015] 进一步的，所述竖直加劲肋与水平加劲肋、扩翼板和底板相焊接；所述竖直加劲肋与腹板的间距为4倍翼缘厚度到75mm之间的最小值；所述竖直加劲肋与翼缘侧壁的间距大于或等于2倍翼缘厚度。
[0016] 进一步的，所述底板上设置有用于安装锚栓的贯穿孔，所述贯穿孔位于钢柱的外部及腹板中心线上；所述锚栓在底板下部的锚固长度不小于35倍锚栓直径，所述锚栓上部贯穿底板并用螺帽紧固。
[0017] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过设置水平加劲肋、竖直加劲肋和扩翼板，扩大了柱脚埋入部分的有效承压宽度，有利于埋入式柱脚节点所受弯矩与剪力的传递，从而达到减小柱脚埋置深度的目的，并且能够减少30%左右的埋置深度，具有较好的经济效益；栓钉、锚栓的设置，提高了钢柱、后浇混凝土及钢筋混凝土基础之间的协同工作，从而提高柱脚节点的整体性，实现协同受力。
[0018] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
[0019] 图1为本发明实施例一的构造示意图。
[0020] 图2为图1中A-A剖视图。
[0021] 图3为图1中B-B剖视图。
[0022] 图4为图1中C-C剖视图。
[0023] 图中：1-H形钢柱，2-底板，21-贯穿孔，3-扩翼板，4-竖直加劲肋，5-水平加劲肋，51-灌浆孔，6-栓钉，7-锚栓，8-钢筋混凝土基础，9-钢筋混凝土二次浇筑线，10-后浇混凝土。
具体实施方式
[0024] 实施例一：如图1~4所示，一种窄翼缘钢柱扩翼型柱脚，所述柱脚埋入钢筋混凝土基础内，包括设置在H形钢柱1底部端面的底板2、分别设置在钢柱两翼缘的两侧壁的扩翼板3，该扩翼板3通过坡口全熔透焊缝焊接在翼缘侧壁上，且与底板2相焊接，所述相对的两块扩翼板之间焊接有竖直加劲肋4，所述竖直加劲肋4与钢柱的腹板相平行，所述翼缘、腹板、扩翼板3、竖直加劲肋4和底板共同构成一容腔，所述容腔顶部开口处设置有水平加劲肋5，所述两翼缘外壁面底部上分别均布有若干个栓钉6，所述底板2两端均设置有锚栓7。
[0025] 本实施例中，所述扩翼板3顶部高于水平加劲肋5，所述扩翼板3顶部设置有一切角，该切角高度为钢筋混凝土基础8的保护层厚度。
[0026] 本实施例中，所述水平加劲肋5将该容腔顶部封闭，所述水平加劲肋5中部设置有往该容腔灌浆的灌浆孔51，该灌浆孔51半径应满足灌浆要求。
[0027] 本实施例中，所述竖直加劲肋4与水平加劲肋5、扩翼板3和底板相焊接；所述竖直加劲肋与腹板的间距为4倍翼缘厚度到75mm之间的最小值；所述竖直加劲肋与翼缘侧壁的间距大于或等于2倍翼缘厚度。
[0028] 本实施例中，所述底板2上设置有用于安装锚栓的贯穿孔21，所述贯穿孔21位于钢柱的外部及腹板中心线上。
[0029] 本实施例中，所述锚栓7在底板下部的锚固长度不小于35倍锚栓直径，所述锚栓7上部贯穿底板并用螺帽紧固。
[0030] 本装置的施工工艺，按以下步骤进行：
[0031] （1）选择所需要规格的窄翼缘H形钢柱，并根据所要埋入钢柱的相关参数，制作出符合要求的竖直加劲肋、水平加劲肋、扩翼板和底板，并在水平加劲肋上开设符合灌浆要求的灌浆孔，在底板两端开设贯穿孔；
[0032] （2）工厂施工：在钢柱的底部端面焊接底板，并将扩翼板通过坡口全熔透焊缝焊接在翼缘侧壁上，且与底板相焊接，在扩翼板处确定竖直加劲肋焊接位置，然后将竖直加劲肋分别与扩翼板、底板相焊接，竖直加劲肋与钢柱腹板相平行，在翼缘、腹板、扩翼板、竖直加劲肋和底板共同构成的容腔顶部开口处焊接水平加劲肋，在两翼缘外壁面底部分别焊接若干个栓钉；
[0033] （3）现场施工：将锚栓按设计位置预埋于钢筋混凝土基础8中，待钢筋混凝土基础达到钢柱安装强度后，将步骤（2）中预制好的钢柱进行吊装；在吊装施工中，底板的贯穿孔分别贯穿锚栓，调整好钢柱的水平位置与垂直度后，锚栓顶部采用螺帽紧固；最后，在钢筋混凝土二次浇筑线9以上后浇混凝土10，同时应通过灌浆孔将后浇混凝土灌入钢柱容腔内，直至灌浆孔冒浆，后浇混凝土应与钢筋混凝土基础采用相同强度等级的混凝土。
[0034] 所述水平加劲肋与钢筋混凝土基础8顶面的距离为保护层厚度。
[0035] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
