CN112942576A - 人防工程出入口钢结构防倒塌棚架的柱脚节点 - Google Patents

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Abstract

本发明属于人防建筑工程领域的人防工程出入口钢结构防倒塌棚架的柱脚节点。技术方案为：人防工程出入口通道位于室外出入口通道的出地面段，人防工程出入口通道的出地面处设置混凝土外墙；钢结构防倒塌棚架的钢柱截面尺寸大于混凝土外墙的厚度，柱根外周设有栓钉；钢柱下焊接柱根形成整体；混凝土外墙顶侧面处设置牛腿，牛腿内预留杯口；柱根***杯口内，并在杯口内填充微膨胀混凝土。或者混凝土外墙顶侧面处设置无杯口牛腿；柱根外周设有栓钉；柱根的下部预埋入无杯口牛腿内浇筑成整体构件；钢柱与柱根焊接。其解决了钢柱与混凝土刚性连接的牢固性，同时优化了混凝土牛腿的尺寸，解决了当钢柱尺寸大于下部混凝土外墙时的连接问题。

Description

人防工程出入口钢结构防倒塌棚架的柱脚节点
技术领域
本发明属于人防建筑工程领域，尤其涉及一种人防防倒塌棚架钢柱柱脚节点。
背景技术
根据《人民防空地下室设计规范》（GB50038-2005）第3.3.3条：甲类防空地下室中，其战时作为主要出入口的室外出入口通道的出地面段（即无防护顶盖段），宜布置在地面建筑的倒塌范围以外。根据第3.3.4.2条，当地面段设置在地面建筑倒塌范围以内时，应采取防堵塞措施：核5级、核6级、核6B级的甲类防空地下室，平时不宜设置口部建筑的，其通道出地面段的上方可采用装配式防倒塌棚架临战时构筑。
现有技术中，防倒塌棚架的钢柱与通道出地面段的混凝土外墙之间的连接构造有以下弊端：1）采用地脚锚栓实现上部的钢柱与下部的混凝土外墙刚性连接，当上部钢柱截面尺寸较大，地脚锚栓平面布置尺寸必须大于钢柱尺寸，下部底座为混凝土外墙，墙体厚度一般250mm至300mm,地脚锚栓尺寸远大于墙厚，地脚锚栓无法与混凝土墙体连接；2）而且，即使增大混凝土外墙的墙体厚度，使钢柱能***混凝土外墙现浇时，由于现有的防空地下室室外出入口部钢结构装配式防倒塌棚架的通用图集中规定的连接方式为钢柱直接***混凝土内，因缺失握裹力，安全性不够。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了人防工程出入口钢结构防倒塌棚架的柱脚节点，其解决了钢柱与混凝土刚性连接的牢固性，同时优化了混凝土牛腿的尺寸，解决了当钢柱尺寸大于下部混凝土外墙时的连接问题。
本发明的技术方案一为：一种人防工程出入口钢结构防倒塌棚架的柱脚节点，人防工程出入口通道位于室外出入口通道的出地面段，人防工程出入口通道的出地面处设置混凝土外墙；钢结构防倒塌棚架的钢柱截面尺寸大于混凝土外墙的厚度，柱根外周设有栓钉；钢柱下焊接柱根形成整体；混凝土外墙顶侧面处设置牛腿，牛腿内预留杯口；柱根***杯口内，并在杯口内填充微膨胀混凝土；牛腿的配筋和截面同时满足人防工况承载力要求和平时使用承载力要求。
基于上述技术特征：牛腿的顶面为矩形，矩形的每边均比柱根大450mm以上，牛腿的高度比柱根高800mm以上；杯口的内壁与柱根的距离大于或等于150mm，杯口的深度比所述柱根大于或等于50mm。
本发明的技术方案二为：人防工程出入口通道位于室外出入口通道的出地面段，人防工程出入口通道的出地面处设置混凝土外墙；钢结构防倒塌棚架的钢柱截面尺寸大于混凝土外墙的厚度，混凝土外墙顶侧面处设置无杯口牛腿；柱根外周设有栓钉；柱根的下部预埋入无杯口牛腿内浇筑成整体构件；钢柱与柱根焊接，无杯口牛腿配筋和截面同时满足人防工况承载力要求和平时使用承载力要求。
基于上述技术特征：无杯口牛腿的顶面为矩形，矩形的每边均比柱根大450mm以上，无杯口牛腿的高度比柱根高800mm以上。
本发明的有益效果为：有效实现钢结构防倒塌棚架和下部出入口混凝土侧墙的连接；本发明的钢结构防倒塌棚架的柱脚做法可适用于多种钢结构防倒塌棚架。本发明在人防工程领域中，解决了钢柱截面大于出入口两侧混凝土墙体厚度的矛盾，对于现有技术做出了补充设计。
附图说明
图1为本发明中钢柱示意图。
图2为本发明中柱根示意图。
图3为本发明中柱根的剖面示意图。
图4为本发明中牛腿示意图。
图5为本发明中人防工程出入口通道处混凝土外墙和牛腿示意图。
图6为本发明中钢柱与柱根连接示意图。
图7为本发明中钢柱与柱根作为整体***牛腿示意图。
图8为本发明中微膨胀混凝土填入牛腿杯口内示意图。
图9为牛腿配筋平面示意图。
图10为牛腿配筋立面示意图。
图11为牛腿配筋立体图。
图12为无杯口牛腿示意图。
图13为柱根预埋入无杯口牛腿示意图。
图14为钢柱与预埋入无杯口牛腿的柱根连接示意图。
图15为无杯口牛腿配筋平面示意图。
图16为无杯口牛腿配筋立面示意图。
图17为无杯口配筋立体图。
图中的标号示意为：
钢柱1，柱根2，牛腿3，无杯口牛腿3a,人防工程出入口通道4，微膨胀混凝土5。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本发明的技术方案一详见图1至图11。
技术方案一为：一种人防工程出入口钢结构防倒塌棚架的柱脚节点，该柱脚节点包括钢柱1、埋入混凝土内带栓钉的柱根2、混凝土外墙上预留杯口的牛腿3和微膨胀混凝土5。如图5所示，带杯口的牛腿3沿着人防工程出入口通道4两侧成对且相对称布置，相对称布置的每对牛腿3的连线与人防工程出入口通道4的中轴线垂直；图5中所示的各牛腿布置方式仅为一种示意。柱根2和上部的钢柱1先在工厂焊接后***带杯口的牛腿3；并回填微膨胀混凝土5，完成技术方案一柱脚节点；牛腿3配筋和设计尺寸同时满足人防工况承载力要求和平时使用承载力要求。柱脚2可以在工厂和钢柱1同时加工完成，现场装入预留在牛腿3上的杯口即可。人防工程出入口通道4的混凝土外墙中每个柱脚均按上述顺序完成即可。
上述基本技术方案一中，柱根采用的栓钉大小和数量可根据《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-2015）8.6.4条进行设计完成，杯口牛腿侧壁尺寸和配筋形式可根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）8.2.4条设计完成，同时满足人防工况承载力要求和平时使用承载力要求。
如图9至图11所示：牛腿3的顶面为矩形，矩形的每边均与柱根2的距离差大于或等于450mm。牛腿3的高度与柱根2的高度差大于或等于800mm。杯口内壁距柱根大于或等于150mm，杯口深度大于或等于柱根深度50mm。图中给出杯口牛腿内部钢筋配置方式，可采用内环箍筋和外环箍筋，按照竖向间距箍住竖向钢筋，在牛腿顶部配置钢筋网片，在杯口底部配置斜向钢筋，解决了现有常规图集中未给出的配筋形式。
本发明的技术方案二详见图1、图2、图3、图12至图17。
技术方案二为：一种人防工程出入口钢结构防倒塌棚架的柱脚节点，该柱脚节点由上部的钢柱1和埋入混凝土内带栓钉的柱根2以及混凝土外墙上的无杯口牛腿3a组成；柱根2的下部先埋入无杯口牛腿3a同时浇筑成整体，后和上部的钢柱1施工现场焊接。柱根2设计方法同技术方案一，牛腿设计可根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）9.3.10条设计。人防工程出入口通道4中每个柱脚均按上述顺序完成即可。
如图15至图17所示：无杯口牛腿3a的顶面为矩形，矩形的每边均与柱根2的距离差大于或等于450mm。无杯口牛腿3a的高度与柱根2的高度差大于或等于800mm。图中给出无杯口牛腿3a内部钢筋配置方式，按普通牛腿配置水平环箍，沿牛腿外侧配置受拉纵筋，同时配置斜向钢筋，解决了现有常规图集中未给出的配筋形式。
上述技术方案均是针对钢柱截面尺寸大于出入口两侧混凝土墙体厚度而设计的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种人防工程出入口钢结构防倒塌棚架的柱脚节点，人防工程出入口通道（4）位于室外出入口通道的出地面段，所述人防工程出入口通道（4）的出地面处设置混凝土外墙；钢结构防倒塌棚架的钢柱（1）截面尺寸大于所述混凝土外墙的厚度，其特征在于：柱根（2）外周设有栓钉；所述钢柱（1）下焊接所述柱根（2）形成整体；所述混凝土外墙顶侧面处设置牛腿（3），所述牛腿（3）内预留杯口；所述柱根（2）***所述杯口内，并在所述杯口内填充微膨胀混凝土（5）。
2.根据权利要求1所述的一种人防工程出入口钢结构防倒塌棚架的柱脚节点，其特征在于：所述牛腿（3）的顶面为矩形，所述矩形的每边均比所述柱根（2）大450mm以上，所述牛腿（3）的高度比所述柱根（2）高800mm以上；所述杯口的内壁与所述柱根（2）的距离大于或等于150mm，所述杯口的深度比所述柱根（2）大于或等于50mm。
3.一种人防工程出入口钢结构防倒塌棚架的柱脚节点，人防工程出入口通道（4）位于室外出入口通道的出地面段，所述人防工程出入口通道（4）的出地面处设置混凝土外墙；钢结构防倒塌棚架的钢柱（1）截面尺寸大于所述混凝土外墙的厚度，其特征在于：所述混凝土外墙顶侧面处设置无杯口牛腿（3a）；柱根（2）外周设有栓钉；所述柱根（2）的下部预埋入所述无杯口牛腿（3a）内浇筑成整体构件；所述钢柱（1）与所述柱根（2）焊接。
4.根据权利要求3所述的一种人防工程出入口钢结构防倒塌棚架的柱脚节点，其特征在于：所述无杯口牛腿（3a）的顶面为矩形，所述矩形的每边均比所述柱根（2）大450mm以上，所述无杯口牛腿（3a）的高度比所述柱根（2）高800mm以上。
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