[发明专利]一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚

说明书

本发明属于结构工程钢结构技术领域，尤其涉及一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚，包括底层钢柱和基础21，所述底层钢柱包括翼缘11、腹板12、底板13、加强件和可更换锚栓；所述翼缘11、腹板12均通过焊接与底板13连接；所述底层钢柱的底板13放置于基础21的顶面。基础21内预埋带螺纹套筒22，所述带螺纹套筒22与基础21之间可靠地锚固连接。本发明的可更换柱脚可以实现在地震作用下屈服耗能，以保护底层钢柱不发生受弯屈服失效；在震后可通过更换锚栓实现结构功能的快速恢复。

技术领域

本发明属于结构工程钢结构技术领域，特别地涉及一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚。

背景技术

钢框架结构是抗震设计中一种重要的结构形式。随着建筑物抗震要求的提高，能够在震后快速修复并重新使用的可恢复功能结构已成为抗震区钢结构设计的重要发展趋势。在钢框架结构中，柱脚通常是地震作用下受力最不利的部件之一；在目前的钢结构设计中，当柱脚强度较小时，柱脚易在地震作用下发生破坏；当柱脚强度较大时，底层钢柱易在地震作用下发生破坏。由于传统钢框架的柱脚和底层钢柱均无法实现震后短时间内的修复或更换，柱脚或底层钢柱破坏往往导致结构功能部分或全部丧失。因此，如何避免柱脚和底层钢柱的不可恢复性破坏以实现震后钢框架功能的快速恢复，是实际工程中亟待解决的一个问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明的目的在于提供一种用于可恢复功能结构的可更换柱脚，以解决上述背景技术中提出的问题，该柱脚可以实现在地震作用下屈服耗能，以保护底层钢柱不发生受弯屈服失效；在震后可通过更换锚栓实现结构功能的快速恢复。

本发明的一种用于可恢复功能结构中的可更换柱脚，包括底层钢柱和基础21，所述底层钢柱包括翼缘11、腹板12、底板13、加强件和可更换锚栓；

所述翼缘11、腹板12均通过焊接与底板13连接；

所述底层钢柱的底板13放置于基础21的顶面。基础21内预埋带螺纹套筒22，所述带螺纹套筒22与基础21之间可靠地锚固连接。

优选地，所述底层钢柱上设置有抗剪键17，所述基础21上设置有与抗剪键17配合的抗剪键槽23。

优选地，所述加强件包括靴梁14、锚栓托肋15、锚栓托板16；所述靴梁14均通过焊接与底板13连接；所述锚栓托板16与靴梁14焊接连接，锚栓托板16上设有锚栓通过孔，所述锚栓托肋15用于支撑、加固锚栓托板16。

优选地，所述可更换锚栓包括锚杆31、垫片32和螺母33，所述锚杆31包括上螺纹段42和下螺纹段45，还包括上安装段41、下安装段44中的至少一个。

优选地，所述上安装段41和所述下安装段44采用六角形截面，安装时采用普通扳手施拧；或者在所述上安装段41和所述下安装段44的侧面设置有孔槽，安装时采用钩形扳手施拧。

优选地，所述锚杆31还包括削弱耗能段43，拆卸时，当削弱耗能段43断裂时，通过用扳手拧所述下安装段44将锚杆拆除。

优选地，所述底层钢柱和基础21之间通过多个可更换锚栓连接；安装时，通过用扳手拧所述上安装段41或下安装段44，将所述锚杆31与基础21内预埋的带螺纹套筒22连接，将所述锚杆31的上螺纹段42穿过锚栓托板16的锚栓通过孔，通过垫片32和螺母33将所述可更换锚栓固定；拆卸时，将所述垫片32和螺母33拆除，通过用扳手拧所述上安装段41将锚杆31拆除。

优选地，所述加强件为加劲肋18，所述底板13设置锚栓通过孔。

优选地，所述可更换锚栓包括带头锚杆51、垫片52和内六角套筒53，所述带头锚杆51包括锚栓头61、削弱耗能段62、下安装段63和螺纹段64，所述削弱耗能段62和下安装段63也可以省略。

优选地，所述底层钢柱和基础21之间通过多个可更换锚栓连接；