预制靴底座和预制靴的制作方法

本发明涉及预制靴底座和包括此类预制靴底座的预制靴。

背景技术：

1、在混凝土建筑结构的技术领域中，为了节省现场建筑过程中的成本和时间，广泛使用多种预制结构构件。此类工厂制造的预制结构构件包括多个金属预制靴，这些金属预制靴被预埋到混凝土本体中，并且允许在现场将此类预制结构构件螺栓连接在一起。

2、根据现有技术，此类预制靴包括靴底座，多根钢筋(加强钢筋的简称)连接到该靴底座。靴底座具有面向混凝土结构的外轮廓的前部段和朝向混凝土结构的内部分定向的相反的后部段。此外，靴底座在所述前部段中具有中心螺栓孔，该中心螺栓孔能够由安装人员接近，并且邻近的建筑结构的带螺纹的紧固螺栓穿过该中心螺栓孔。安装人员借助于拧到带螺纹的紧固螺栓上的螺母和垫圈将预制结构固定和紧固在期望的位置中。

3、预埋的钢筋设计成用于力耦合和从所述紧固螺栓穿过靴底座到预制混凝土结构中的力传递。至少一对预埋的主钢筋位于紧邻螺栓孔处，并且承载大部分作用的纵向载荷。由于螺栓孔和主钢筋之间的一些偏心，也牵涉到由此产生的弯曲力矩。为了应对此类弯曲力矩，至少一根副钢筋在其后部段处连接到靴底座。虽然主钢筋和副钢筋的组合允许传递纵向力和弯曲力矩两者，但是预制靴的靴底座本身也经受所述弯曲力矩。

4、ep 1057950 bl公开了此类预制靴的许多实施例，该预制靴各自具有带有螺栓孔的靴底座、紧邻螺栓孔的一对主钢筋以及在靴底座的后部段中的至少一根副钢筋。在每个此类实施例中，靴底座具有由焊接的钢板形成的复杂几何形状。竖直地布置的金属板部件焊接到水平地布置的底座金属板部件以用作加强部件，从而形成靴底座的三维结构。

5、所有公开的实施例的共同特征是竖直地定向的金属板部件的布置，从而提供靴底座的所需弯曲刚度和弯曲载荷承载能力。在一种类型的此类预制靴中，钢筋焊接到靴底座，其中，竖直地定向的金属板部件另外用于提供足够长的焊缝。虽然此类实施例足以承载作用载荷，但是制造此类焊接结构的过程要求很高并且是成本密集的。此外，给出了靴底座和钢筋的固定布置，这需要大量的库存以满足不同的几何安装要求。在另一种类型的此类预制靴中，钢筋被拧到底座金属板。竖直地定向的金属板部件仅用作加强结构，而不支承钢筋。钢筋的螺纹连接在使预制靴的构造适应实际需求方面赋予一定的灵活性。然而，焊接靴底座的结构的制造工作量仍然很大。此外，由于底座金属板的有限厚度，钢筋的螺纹连接在其载荷承载能力方面受到限制。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种具有降低的复杂性而不损害结构完整性的靴底座。该目的通过根据权利要求1所述的靴底座来解决。

2、本发明的另外的目的是提供一种具有简单但灵活的设计的预制靴。

3、该目的通过根据权利要求14所述的预制靴来解决。

4、根据本发明，提出一种用于预制靴的预制靴底座，其中，预制靴底座具有前部段，该前部段具有螺栓孔并且具有至少两个带螺纹的主钢筋孔，并且其中，预制靴底座具有与前部段相反定位的后部段。预制靴底座具有大体上平坦的板形状，该大体上平坦的板形状在邻近于螺栓孔的前部段中具有第一板厚度，并且在后部段中具有比第一板厚度小的第二板厚度。此外，预制靴底座具有大体上平坦的底部表面，其中，预制靴底座的截面从邻近于螺栓孔的第一厚度渐缩到后部段中的第二厚度。预制靴底座制成为模制含铁材料的整体部件。

5、在本发明的外的方面，提供一种预制靴，其包括此类预制靴底座和至少两根单独的主钢筋，该主钢筋带螺纹以匹配预制靴底座的带螺纹的主钢筋孔。

6、在预制靴底座的优选实施例中，后部段设置有至少一个带螺纹的副钢筋孔。在预制靴的相关优选实施例中，所述预制靴还包括至少一根单独的副钢筋，该副钢筋带螺纹以匹配预制靴底座的带螺纹的副钢筋孔。

7、在本技术中，术语“靴底座”和“预制靴底座”限定整个金属结构，主钢筋和可选的副钢筋在预埋到混凝土材料中之前连接到该金属结构，并且该金属结构与主钢筋和副钢筋一起形成全功能预制靴。

8、本发明提供优于现有技术的许多优点。带螺纹的主钢筋孔和副钢筋孔允许通过简单地拧入根据实际需求的尺寸的钢筋来改变预制靴的构造。半成品预制靴底座可与无螺纹孔一起储存，而此类孔可被钻孔至所需的直径，并且然后用所需的螺纹攻丝。基于该想法，通过使用标准化的半成品预制靴底座可覆盖多种应用。这同样适用于钢筋，该钢筋可以以合理的种类储存，并且可根据需要被选择并连接到靴底座。钢筋孔和/或钢筋的螺纹也可根据实际需求制造。它们可以以传统方式切割，但优选地是轧制螺纹，这导致即使在短螺纹接合长度下也具有高载荷承载能力。此类螺纹通过将模具压入钢筋中而形成，这允许材料移动或成形为螺纹，而不是被切掉。这种类型的冷锻过程导致良好的螺纹强度并减少螺纹剥离的可能性。

9、本发明的板厚度的渐缩遵循靴底座内的机械载荷分布：载荷在螺栓孔和主钢筋附近最高。该区域中的相对大的第一板厚度特别地应对所述高载荷，并且还为显著长度的带螺纹的主钢筋孔提供相关的高载荷承载能力。在由(一根或多根)副钢筋引起主要纵向的力、同时涉及相对低的弯曲力矩的位置处设置相对小的第二板厚度。两者之间的渐缩板厚度沿着从后部段到前部段的方式跟随弯曲载荷的增加而增加。在不需要焊接或以其它方式紧固的加强结构的情况下，实施为模制含铁材料的整体部件的靴底座的大体上平坦的板形状就足够了。整体设计的渐缩厚度以及如下文所提及的进一步有利的形状特征可通过锻造铁或钢来形成。优选地，模制含铁材料的所述整体部件是铸铁或铸钢。结果，发现了一种节省材料的设计，该设计具有降低的成本和重量，但具有完全的载荷承载能力，其易于制造且易于搬运。

10、在有利的实施例中，后部段设置有至少一个保持锚定件，该至少一个保持锚定件由模制含铁材料的整体部件一体地形成为单件。所述保持锚定件通过与用于预制靴底座的其余部分相同且单一的浇铸或锻造过程形成，而无需额外的工作量。此类保持锚定件可在备选方案中并作为前述副钢筋的替代品使用，或者可与其组合使用。在任何情况下，预制靴和周围混凝土之间的紧凑但高度可靠的应力和力传递借助于预埋保持锚定件实现，以便抵消由锚定螺栓和主钢筋之间的距离导致的载荷偏心。

11、在优选实施例中，预制靴底座具有顶部表面，其中，顶部表面设置有围绕带螺纹的钢筋孔的延伸套环。因此，钢筋孔的内螺纹在其轴向方向上延伸，覆盖靴底座的主体加上延伸套环的厚度两者。钢筋孔螺纹的扩大长度允许在不损害螺纹载荷承载能力的情况下将靴底座的主体的厚度保持到最小。可节省材料和重量，这导致降低的成本和改善的搬运。

12、靴底座的渐缩厚度可在大范围内变化。优选地，第二板厚度小于第一板厚度的三分之二，并且特别地小于第一板厚度的50％，这导致材料节省和结构完整性之间的期望平衡。在另外的优选实施例中，预制靴底座在主钢筋孔的附近具有第一宽度，并且在副钢筋孔的附近具有比第一宽度小的第二宽度。优选地，第二宽度小于第一宽度的三分之二，并且特别地小于第一宽度的50％。因此，靴底座的外轮廓以与渐缩厚度分布相当的方式遵循机械载荷分布，这支持相关的和上述的优点。这由优选实施例进一步支持，其中，在主钢筋孔和副钢筋孔之间和/或其中在主钢筋孔和螺栓孔之间预制靴底座的侧壁设置有凹形切口。

13、在另外的优选实施例中，预制靴底座在其前部段中设置有具有前定位边缘的引导板。所述前定位边缘允许预制靴与浇铸模具的外壁容易地对准。优选地，引导板具有至少一个且特别地两个斜切角定位边缘。当将预制靴与浇铸模具的内角对准时，这些是有帮助的。所述引导板不经受高工作载荷。因此，期望将引导板的厚度保持到实际最小。特别地，引导板具有第三板厚度，而第三板厚度小于第一板厚度的25％并且特别地小于第一板厚度的15％。尽管有此类厚度减小，但是引导板仍然可通过浇铸或锻造可靠地形成，并且具有足够的强度以在制造预制混凝土结构的粗糙条件下完成其对准任务。

14、在有利的实施例中，提供可移除的安装入口成形器或凹部成形器，以在预埋预制靴期间形成安装凹部，其中，安装入口成形器由间隔件成形器和凹部成形器以两部件形式实施，并且其中，间隔件成形器定位在凹部成形器和预制靴底座的前定位边缘之间。所述两部件形式借助于间隔件成形器考虑了靴底座的几何形状复杂的上表面。间隔件成形器允许凹部成形器相对于前定位边缘的精确定位，而不受剩余的不规则靴底座几何形状的影响。在预埋预制靴的过程之后，间隔件成形器和凹部成形器两者都可容易地从硬化的混凝土中移除，留下清晰限定的安装凹部和预制靴的或多或少完全预埋的金属结构。