本发明涉及建筑工程领域，特别涉及一种大型钢结构底座钢板的锚固结构。
背景技术：
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一，主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成，大型、重型动力机器同样也采用钢结构。
传统的钢柱的锚固一般采用插入、外包或者外露式，外露式柱脚锚栓一般不承受水平剪力，此水平剪力由底板与混凝土基础间的摩擦力或设置抗剪键承受。部分大型钢结构由于工艺要求，一般采用外露式。
大型钢结构底部水平剪力非常大，远远大于钢结构底板与混凝土基础间的摩擦力与设置抗剪键的承受能力，保证钢结构底板在混凝土基础中锚固性能，是确保大型钢结构可靠工作的重要问题。
通常来说，大型钢结构由于承受的内力过于强大而直接采用插入方式，极少采用外露方式。
技术实现要素：
本发明设计了一种大型钢结构底座钢板的锚固结构，其解决的技术问题是现有技术中大型钢结构底部水平剪力非常大，远远大于钢结构底板与混凝土基础间的摩擦力与设置抗剪键的承受能力，无法保证钢结构底板在混凝土基础中锚固性能。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种大型钢结构底座钢板的锚固结构，其特征在于：其包括钢结构底座钢板（1）、大直径钢棒（2）、大直径锚栓（3）以及型钢抗剪键（4）；所述钢结构底座钢板（1）预留有供大直径钢棒（2）通过的钢棒孔和供大直径锚栓（3）通过的锚栓孔；所述大直径钢棒（2）顶部穿过大型钢结构底座钢板（1）预留的钢棒孔，并与钢结构底座钢板（1）焊接固定；所述大直径锚栓（3）顶部穿过钢结构底座钢板（1）预留的锚栓孔，并与钢结构底座钢板（1）焊接固定。所述型钢抗剪键（4）与所述钢结构底座钢板（1）焊接固定。
优选地，所述大直径钢棒（2）设有大直径钢棒顶部抗剪加劲肋（21）和大直径钢棒底部抗拨加劲肋（22）。
优选地，所述大直径钢棒顶部抗剪加劲肋（21）包括多个第一垂直部（211）、多个第二垂直部（212）以及第一水平部（213）；第一垂直部（211）和第二垂直部（212）形成t型结构，多个t型结构的垂直边与大直径钢棒（2）连接，大直径钢棒（2）与多个t型结构连接，相邻两个t型结构之间通过第一水平部（213）连接，第一水平部（213）也与大直径钢棒（2）固定连接。
优选地，所述大直径钢棒底部抗拨加劲肋（22）包括多个第三垂直部（221）和一个第二水平部（222）；多个第三垂直部（221）与大直径钢棒（2）连接并且沿着大直径钢棒（2）径向均匀分散；第二水平部（222）与大直径钢棒（2）端部连接，并且多个第三垂直部（221）底端也与第二水平部（222）固定连接。
优选地，所述大直径锚栓（3）包括大直径锚栓中部抗拨加劲肋（31）；所述大直径锚栓中部抗拨加劲肋（31）包括多个第四垂直部（311）和一个第三水平部（312）；多个第四垂直部（311）与大直径锚栓（3）连接并且沿着大直径锚栓（3）径向均匀分散；第三水平部（312）被大直径锚栓（3）穿过并连接，多个第四垂直部（311）底端与第三水平部（312）固定连接；
优选地，所述大直径锚栓（3）还包括大直径锚栓底部抗拨加劲肋（32），所述大直径锚栓底部抗拨加劲肋（32）包括多个第五垂直部（321）和一个第四水平部（322），多个第五垂直部（321）与大直径锚栓（3）连接并且沿着大直径锚栓（3）径向均匀分散；第四水平部（322）与大直径锚栓（3）端部连接，并且多个第五垂直部（321）底端也与第四水平部（322）固定连接。
优选地，所述钢棒孔比所述大直径钢棒（2）直径大2mm，开孔呈v形；或者/和，所述锚栓孔比所述大直径锚栓（3）直径大2mm，开孔呈v形。
优选地，所述大直径钢棒（2）的所述大直径钢棒顶部抗剪加劲肋（21）和所述大直径钢棒底部抗拨加劲肋（22）的长度越长和厚度越厚时，它们所承受的剪力、轴力和弯矩的能力也越大，反之，所述大直径钢棒顶部抗剪加劲肋（21）和所述大直径钢棒底部抗拨加劲肋（22）的长度越短和厚度越薄时，它们所承受的剪力、轴力和弯矩的能力也越小。
优选地，所述大直径锚栓（3）的大直径锚栓中部抗拨加劲肋（31）和大直径锚栓底部抗拨加劲肋（32）的长度越长和厚度越厚时，它们所承受的剪力、轴力和弯矩的能力也越大，反之，大直径锚栓中部抗拨加劲肋（31）和大直径锚栓底部抗拨加劲肋（32）的长度越短和厚度越薄时，它们所承受的剪力、轴力和弯矩的能力也越小。
优选地，所述型钢抗剪键（4）的截面大小根据柱脚底板抗剪确定，埋深的深度取两倍的截面高度。
该大型钢结构底座钢板的锚固结构具有以下有益效果：
（1）本发明利用大直径钢棒抗剪加劲肋、大直径锚栓与混凝土的协同作用，产生强大的水平剪力抗力。
（2）本发明大型钢结构底座钢板的锚固结构可以适用建筑层数不多的超大跨空间建筑结构、桥梁、运转离心力或扰力非常强大的大型动力机械基础及水平剪力非常强大设备基础。
（3）本发明的优点在于制作简单，传力明确，成本适宜。
附图说明
图1：本发明大型钢结构底座钢板的锚固结构实施例1的立体示意图；
图2：图1中大直径钢棒的结构示意图；
图3：图1中大直径锚栓的结构示意图；
图4：图1中型钢抗剪键的结构示意图；
图5：本发明大型钢结构底座钢板的锚固结构实施例2的立体示意图
附图标记说明：
1—钢结构底座钢板，2—大直径钢棒；21—大直径钢棒顶部抗剪加劲肋；211—第一垂直部；212—第二垂直部；213—第一水平部；22—大直径钢棒底部抗拨加劲肋；221—第三垂直部；222—第二水平部；3—大直径锚栓；31—大直径锚栓中部抗拨加劲肋；311—第四垂直部；312—第三水平部；32—大直径锚栓底部抗拨加劲肋；321—第五垂直部；322—第四水平部；33—螺帽；4—型钢抗剪键。
具体实施方式
下面结合图1至图5，对本发明做进一步说明：
实施例1：
如图1所示，本发明大型钢结构底座钢板锚固结构，其包括钢结构底座钢板1、大直径钢棒2、大直径锚栓3以及型钢抗剪键4。大直径锚栓的直径为56mm，大直径钢棒的直径为200mm。通常来说，大直径锚栓的直径为56mm-100mm，大直径钢棒的直径为160mm以上。
钢结构底座钢板1为口字形状，四个大直径钢棒2固定在型钢结构底座钢板1四个角上，钢结构底座钢板1四个边固定多个大直径锚栓3。
钢结构底座钢板1预留有供大直径钢棒2通过的钢棒孔和供大直径锚栓3通过的锚栓孔。钢棒孔和锚栓孔采用机械方法加工，且最小孔径比大直径钢棒、大直径锚栓直径大2mm，开孔呈v形。
大直径钢棒2顶部穿过大型钢结构底座钢板1预留的钢棒孔，并与钢结构底座钢板1焊接固定。具体来说，通过大直径钢棒顶部抗剪加劲肋21与钢结构底座钢板1焊接固定。
大直径锚栓3顶部穿过钢结构底座钢板1预留的锚栓孔，并与钢结构底座钢板1焊接固定。
型钢抗剪键4与钢结构底座钢板1焊接固定。
如图2所示，大直径钢棒2设有大直径钢棒顶部抗剪加劲肋21和大直径钢棒底部抗拨加劲肋22。
大直径钢棒顶部抗剪加劲肋21包括多个第一垂直部211、多个第二垂直部212以及第一水平部213；第一垂直部211和第二垂直部212形成t型结构，多个t型结构的垂直边与大直径钢棒2连接，大直径钢棒2与四个t型结构连接，相邻两个t型结构之间通过第一水平部213连接，第一水平部213也与大直径钢棒2固定连接。
大直径钢棒底部抗拨加劲肋22包括多个第三垂直部221和一个第二水平部222。图2中第三垂直部221为8个，8个第三垂直部221与大直径钢棒2连接并且沿着大直径钢棒2径向均匀分散。第二水平部222与大直径钢棒2端部连接，并且多个第三垂直部221底端也与第二水平部222固定连接。
如图3所示，大直径锚栓3包括大直径锚栓中部抗拨加劲肋31和大直径锚栓底部抗拨加劲肋32。
大直径锚栓中部抗拨加劲肋31包括多个第四垂直部311和一个第三水平部312。多个第四垂直部311与大直径锚栓3连接并且沿着大直径锚栓3径向均匀分散。第三水平部312被大直径锚栓3穿过并连接，多个第四垂直部311底端与第三水平部312固定连接。大直径锚栓3是否带有中部抗拨加劲31根据所承受的剪力、轴力和弯矩大小和锚固埋置深度限制要求决定。
大直径锚栓底部抗拨加劲肋32包括多个第五垂直部321和一个第四水平部322，多个第五垂直部321与大直径锚栓3连接并且沿着大直径锚栓3径向均匀分散。第四水平部322与大直径锚栓3端部连接，并且多个第五垂直部321底端也与第四水平部322固定连接。
在大直径锚栓3一端部设有螺纹和螺帽33。
如图4所示，型钢抗剪键4截面为工字型。
实施例2：
如图5所示，本发明大型钢结构底座钢板锚固结构，其包括钢结构底座钢板1、大直径钢棒2和大直径锚栓3。
大直径钢棒2包括大直径钢棒顶部抗剪加劲肋21和大直径钢棒底部抗拨加劲肋22。
大直径锚栓3包括大直径锚栓底部抗拨加劲肋32。
大型钢结构底座钢板1预留有钢棒孔、锚栓孔，钢棒孔、锚栓孔采用机械方法加工，且最小孔径比大直径钢棒、大直径锚栓直径大2mm，开孔呈v形。
大直径钢棒2顶部穿过大型钢结构底座钢板1预留的钢棒孔，并与底座钢板1焊接固定。
大直径钢棒顶部抗剪加劲肋21与底座钢板1焊接固定。
大直径锚栓3顶部穿过大型钢结构底座钢板1预留的锚栓孔，并与底座钢板1焊接固定。
实施例2与实施例1区别之处在于：实施例1中的钢结构底座钢板1中间具有开口结构，实施例2中的钢结构底座钢板1没有开口结构，为完整一块钢板。实施例2中的四个大直径钢棒2固定在型钢结构底座钢板1四个角上，四个大直径钢棒2限定的四边形中均匀分布多个大直径锚栓3。
由此可见，本发明大型钢结构底座钢板的锚固结构，利用大直径钢棒抗剪加劲肋、大直径锚栓与混凝土的协同作用，产生强大的水平剪力抗力。在保证锚固强度的前提下，大直径钢棒、大直径钢棒顶部抗剪加劲肋、大直径钢棒底部抗拨加劲肋、大直径锚栓、大直径锚栓中部抗拨加劲、大直径锚栓底部抗拨加劲肋、型钢抗剪键可灵活设置，从而形成一个整体的稳定的体系，确保大型钢结构底座钢板与混凝土基础的连接固定。
本发明的工作原理为：大直径钢棒2承担了大型钢结构底部大部分水平剪力，大直径钢棒2承担的水平剪力通过顶部抗剪加劲肋21迅速被混凝土基础抵消；大直径锚栓3通过与混凝土基础的协同作用，也承担了相当比例的大型钢结构底部水平剪力；相反，型钢抗剪键4、钢结构底座钢板1与混凝土基础间的摩擦力承担的大型钢结构底部水平剪力比例不大。
值得一提的是，本发明设计的一种大型钢结构底座钢板的锚固结构，钢结构底座钢板板均为应用于大型、重型动力机器平台、建筑平台的厚度较大，对水平水平剪力的承受要求非常高的环境下，并非一般意义上的薄片钢板。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
1.一种大型钢结构底座钢板的锚固结构，其特征在于：其包括钢结构底座钢板（1）、大直径钢棒（2）、大直径锚栓（3）以及型钢抗剪键（4）；所述钢结构底座钢板（1）预留有供大直径钢棒（2）通过的钢棒孔和供大直径锚栓（3）通过的锚栓孔；所述大直径钢棒（2）顶部穿过大型钢结构底座钢板（1）预留的钢棒孔，并与钢结构底座钢板（1）焊接固定；所述大直径锚栓（3）顶部穿过钢结构底座钢板（1）预留的锚栓孔，并与钢结构底座钢板（1）焊接固定，所述型钢抗剪键（4）与所述钢结构底座钢板（1）焊接固定。
2.根据权利要求1所述的大型钢结构底座钢板的锚固结构，其特征在于：所述大直径钢棒（2）设有大直径钢棒顶部抗剪加劲肋（21）和大直径钢棒底部抗拨加劲肋（22）。
3.根据权利要求2所述的大型钢结构底座钢板的锚固结构，其特征在于：所述大直径钢棒顶部抗剪加劲肋（21）包括多个第一垂直部（211）、多个第二垂直部（212）以及第一水平部（213）；第一垂直部（211）和第二垂直部（212）形成t型结构，多个t型结构的垂直边与大直径钢棒（2）连接，大直径钢棒（2）与多个t型结构连接，相邻两个t型结构之间通过第一水平部（213）连接，第一水平部（213）也与大直径钢棒（2）固定连接。
4.根据权利要求3所述的大型钢结构底座钢板的锚固结构，其特征在于：所述大直径钢棒底部抗拨加劲肋（22）包括多个第三垂直部（221）和一个第二水平部（222）；多个第三垂直部（221）与大直径钢棒（2）连接并且沿着大直径钢棒（2）径向均匀分散；第二水平部（222）与大直径钢棒（2）端部连接，并且多个第三垂直部（221）底端也与第二水平部（222）固定连接。
5.根据权利要求4所述的大型钢结构底座钢板的锚固结构，其特征在于：所述大直径锚栓（3）包括大直径锚栓中部抗拨加劲肋（31）；所述大直径锚栓中部抗拨加劲肋（31）包括多个第四垂直部（311）和一个第三水平部（312）；多个第四垂直部（311）与大直径锚栓（3）连接并且沿着大直径锚栓（3）径向均匀分散；第三水平部（312）被大直径锚栓（3）穿过并连接，多个第四垂直部（311）底端与第三水平部（312）固定连接。
6.根据权利要求1-5中任何一项所述的大型钢结构底座钢板的锚固结构，其特征在于：所述大直径锚栓（3）还包括大直径锚栓底部抗拨加劲肋（32），所述大直径锚栓底部抗拨加劲肋（32）包括多个第五垂直部（321）和一个第四水平部（322），多个第五垂直部（321）与大直径锚栓（3）连接并且沿着大直径锚栓（3）径向均匀分散；第四水平部（322）与大直径锚栓（3）端部连接，并且多个第五垂直部（321）底端也与第四水平部（322）固定连接。
7.根据权利要求1-6中任何一项所述的大型钢结构底座钢板的锚固结构，其特征在于：所述钢棒孔比所述大直径钢棒（2）直径大2mm，开孔呈v形；所述锚栓孔比所述大直径锚栓（3）直径大2mm，开孔呈v形。
8.根据权利要求7所述的大型钢结构底座钢板的锚固结构，其特征在于：所述大直径钢棒（2）的所述大直径钢棒顶部抗剪加劲肋（21）和所述大直径钢棒底部抗拨加劲肋（22）的长度越长和厚度越厚时，它们所承受的剪力、轴力和弯矩的能力也越大，反之，所述大直径钢棒顶部抗剪加劲肋（21）和所述大直径钢棒底部抗拨加劲肋（22）的长度越短和厚度越薄时，它们所承受的剪力、轴力和弯矩的能力也越小。
9.根据权利要求7所述的大型钢结构底座钢板的锚固结构，其特征在于：所述大直径锚栓（3）的大直径锚栓中部抗拨加劲肋（31）和大直径锚栓底部抗拨加劲肋（32）的长度越长和厚度越厚时，它们所承受的剪力、轴力和弯矩的能力也越大，反之，大直径锚栓中部抗拨加劲肋（31）和大直径锚栓底部抗拨加劲肋（32）的长度越短和厚度越薄时，它们所承受的剪力、轴力和弯矩的能力也越小。
10.根据权利要求1-9中任何一项所述的大型钢结构底座钢板的锚固结构，其特征在于：所述型钢抗剪键（4）的截面大小根据柱脚底板抗剪确定，埋深的深度取两倍的截面高度。
技术总结