[发明专利]一种抗冲切钢管混凝土柱脚结构及其抗冲切能力估算方法

说明书

本发明属于建筑结构工程技术领域，特别涉及一种抗冲切钢管混凝土柱脚结构及其抗冲切能力估算方法。其特征在于，还包括焊接在钢管混凝土柱外侧的多个抗冲切环板以及连接在抗冲切环板底部的加劲板，在所述柱脚锚栓的中部设置有锚栓支架；位于最上层的抗冲切环板上表面紧贴混凝土基础的面筋下缘，混凝土基础的面筋焊接于最上层抗冲切环板上；所述钢管混凝土柱的纵向钢筋下端延伸至位于中部的抗冲切环板上并弯折焊接于抗冲切环板上。通过增加多个抗冲切面，增加基础的抗冲切承载力，保证柱脚整体的受力均匀传递。

技术领域

本发明属于建筑结构工程技术领域，特别涉及一种抗冲切钢管混凝土柱脚结构及其抗冲切能力估算方法。

背景技术

钢管混凝土因具有强度高、延展性好、耐疲劳、抗冲击优越性而在建筑结构工程中被广为应用，特别是在高层建筑中得到越来越多的应用。在现有的钢管混凝土柱柱脚设计中，通常是根据实际项目按规范要求进行设计，当采用埋入式柱脚时，由于抗冲切的原因，柱部位筏板厚度较厚，一般凸出筏板厚度较多，支模及防水施工复杂。

发明内容

为了克服现有技术中筏板抗冲切能力较弱，本申请提供了一种抗冲切钢管混凝土柱脚结构，通过增加多个抗冲切面，增加基础的抗冲切承载力，保证柱脚整体的受力均匀传递。

同时，本申请还提供了上述抗冲切钢管混凝土柱脚结构的抗冲切能力估算方法。

为了实现上述目的本申请所采用的技术方案是：

一种抗冲切钢管混凝土柱脚结构，包括埋设在混凝土基础10内的柱脚底板7和柱脚锚栓9，所述柱脚锚栓9的上端延伸至柱脚底板7，还包括焊接在钢管混凝土柱1外侧的多个抗冲切环板以及连接在抗冲切环板底部的加劲板6，在所述柱脚锚栓9的中部设置有锚栓支架8；

位于最上层的抗冲切环板上表面紧贴混凝土基础10的面筋下缘，混凝土基础10的面筋焊接于最上层抗冲切环板上；所述钢管混凝土柱1的纵向钢筋12下端延伸至位于中部的抗冲切环板上并弯折焊接于抗冲切环板上。

进一步限定，所述抗冲切环板包括自上而下沿着钢管混凝土柱1设置的第一抗冲切环板3、第二抗冲切环板4以及第三抗冲切环板5，所述第一抗冲切环板3、第二抗冲切环板4的径向宽度小于第三抗冲切环板5的径向宽度。

进一步限定，所述第一抗冲切环板3与第二抗冲切环板4之间的间距L1、第二抗冲切环板4与第三抗冲切环板5之间的间距L2以及第三抗冲切环板5与柱脚底板7之间的间距L3以及柱脚底板7与混凝土基础10底部之间的间距L4之间满足：L1＝L2，L1与L2之和为柱纵向钢筋12的直锚长度；L1、L2与L3之和为钢管混凝土柱1的矩形钢管2柱长边尺寸的2.0倍或者钢管混凝土柱1圆形钢管2柱直径的2.5倍；L4＝锚栓9长度+100mm。

进一步限定，所述第一抗冲切环板3和第二抗冲切环板4的径向宽度小于钢管混凝土柱1的钢管2外侧混凝土层厚度，第三抗冲切环板5的径向宽度大于钢管混凝土柱1的钢管2外侧混凝土层厚度。

上述的抗冲切钢管混凝土柱脚结构的抗冲切能力估算方法，其是在钢管混凝土柱1承受压力时，在多个抗冲切环板和的柱脚底板7上产生多个层叠的抗冲切面；

各抗冲切环板以及柱脚底板7所承受的抗冲切力通过下式计算：

N_a为柱底轴向压力设计值，kN；

N_y为各抗冲切环板及柱脚底板7分担的轴力之和，kN；

E_s为钢材弹性模量，MPa；

A_s为钢管2柱截面面积，mm²；

E_ci为钢管2柱内混凝土弹性模型，MPa；