CN102619233A

CN102619233A - 一种钢结构基础

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Publication number: CN102619233A
Application number: CN2012100902266A
Authority: CN
Inventors: 董群山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-31
Filing date: 2012-03-31
Publication date: 2012-08-01

Abstract

本发明涉及建筑领域，更具体涉及一种适用于高寒地区软地基或冻土层较厚地块上建造各种类型房屋采用的全钢结构基础，该基础设置在地槽基内，基础上架设有建造房屋用的骨架结构，骨架结构上设置有门窗、墙板、屋面板和楼梯等，该基础采用由基柱、过梁和檩条等型钢构成的全钢结构基础，呈网状结构，通过基柱固定设置在地槽基内，与地面之间留有空隙并且充分利用钢材延展性能优越的特点，使得建筑能抵抗高寒、高海拔地区低温及冻土对房屋的影响，特别是在其中的软地基、砂质土地地区，并能有效降低地震、泥石流、山体滑坡等自然灾害的影响。

Description

一种钢结构基础

技术领域：

本发明涉及建筑领域，更具体涉及一种适用于高寒地区软地基或冻土层较厚地块上建造各种类型房屋采用的全钢结构基础。

背景技术：

目前，以复合保温板或土建材料为围护，以复合保温板标准模数系列进行空间组合全新概念的环保经济活动房屋，可方便快捷的进行组装和拆卸，多次周转使用。因为其结构稳定、造型美观、施工期短、经济合理等特点在医药、化工、食品、电子、机械等行业得到广泛用。不过其房屋建筑基础多采用水泥混凝土浇筑。

但是在高寒、高海拔地区，特别是分布着多年冻土的软地基、砂质土地地区，其中最厚的冻土层厚度达百米以上，在多年冻土上修建房屋，由于房屋采暖及人为活动产生的热量会通过室内地面传入地下，热量逐渐散发，使由水与土冻结而成的坚硬土层融化，房屋中心处或产生热量最大处的融化最深，向周围扩散，形成一个像盘子一样的融化层，我们俗称融化盘。它会使房屋基础下沉、变形，进而影响房屋的承载能力及安全使用。多年冻土由于气候变化，冬夏交替，土层表面(一般2米厚左右)夏季融化，冬季冻结，反复交替，使房屋产生冻胀病害。

所以采用现有的水泥混凝土浇筑的房屋建筑基础，均受气候、地理、地质、建筑材料等主客观条件影响，水泥在低温下无法凝固；山区公路交通不便，运输及建设难度高；土建基础因其承受突发性自然及地质灾害能力差，容易发生事故造成重大损失。

发明内容：

本发明的目的是提供一种钢结构基础，采用由型钢构成的全钢结构基础，呈网状结构，通过基柱固定设置在地槽基内，与地面之间留有空隙并且充分利用钢材延展性能优越的特点，使得建筑能抵抗高寒、高海拔地区低温及冻土对房屋的影响，特别是在其中的软地基、砂质土地地区，并能有效降低地震、泥石流、山体滑坡等自然灾害的影响。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种钢结构基础，该基础设置在地槽基内，基础上架设有建造房屋用的骨架结构，在骨架结构上设置有门窗、墙板、屋面板和楼梯，所述基础采用由型钢构成的全钢结构基础。

本发明提供的一种钢结构基础技术方案中，所述全钢结构基础包括与水平面垂直的基柱、与水平面平行的过梁和檩条，所述基柱和过梁组成外部框架，所述檩条均匀设置于外部框架内。

本发明提供的另一优选的一种钢结构基础技术方案中，所述基柱固定设置在地槽基内，所述基柱轴向与水平面垂直，所述基柱与基柱之间设有过梁，所述过梁轴向与水平面平行，所述过梁与过梁之间设有檩条，所述檩条轴向与水平面平行。

本发明提供的再一优选的一种钢结构基础技术方案中，两根所述檩条间彼此平行设置。

本发明提供的又一优选的一种钢结构基础技术方案中，所述全钢结构基础沿水平面方向的截面形状为多边形，并设置有均匀分布的基柱。

本发明提供的又一优选的一种钢结构基础技术方案中，所述多边形为矩形，所述矩形四个角以及其他位置均匀设置有基柱。

本发明提供的又一优选的一种钢结构基础技术方案中，所述多边形为长方形，四个角设有基柱，所述长方形任意一边上除两端点的基柱外还设有至少一根基柱，且相对的两条边上的基柱呈轴对称设置；所述呈轴对称设置的任意一对基柱的连线与另一对基柱连线的交点处设有一根基柱。

本发明提供的又一优选的一种钢结构基础技术方案中，所述长方形长边上除两端点的基柱外还设有五根基柱；所述长方形短边上除两端点的基柱外还设有一根基柱。

本发明提供的又一优选的一种钢结构基础技术方案中，所述全钢结构基础上固定设有骨架结构，所述骨架结构包括钢柱、钢梁、圈梁；所述钢柱为垂直方向的支柱，一端固定设置在全钢结构基础上，另一端通过连接片及螺栓与钢梁连接；所述钢梁为房顶横梁；所述圈梁环绕彩钢房一周并通过连接片及螺栓与钢柱连接，在水平面方向将多根钢柱相对固定。

本发明提供的又一优选的一种钢结构基础技术方案中，所述钢梁上通过竖向支撑设有斜梁，所述斜梁用于支撑并固定屋面板；所述骨架结构用于稳固墙体，其外部均匀固定安装有墙板；所述全钢结构基础上固定设有地板。

由于采用了上述技术方案，本发明得到的有益效果是：

1、本发明的基础采用由型钢构成的全钢结构基础，呈网状结构，使得基础牢固的同时又具备一定的延展性能；房屋基础通过基柱固定设置在地槽基内，与地面之间留有空隙，有效降低地面与房屋之间相互温度的影响，降低因为冻土层融化导致房屋受损的风险；充分利用钢材延展性能优越的特点，使得该建筑有效解决了高寒、高海拔地区因为昼夜温差大导致房屋变形的问题，也能有效降低地震、泥石流、山体滑坡等自然灾害的影响，赢得更宽裕的宝贵时间；

2、本发明解决了高寒、高海拔地区建筑物因为气温低土建不能施工的被动局面；

3、本发明的钢结构基础使得建设材料总量下降，建设不需用水，解决运输、水源短缺等困难，降底建设成本，满足民众需求；

4、本发明的钢结构基础为活体组装，方便建筑变更地址或改变房屋功能性结构；

5、本发明的钢结构基础根据房屋作用使用轻钢或重钢材料，有效节约成本。

附图说明

图1为建造的在本基础上的建筑物竖直方向截面示意图；

图2为本发明钢结构基础的基柱布置示意图；

图3为本发明钢结构基础结构示意图；

图4为本发明两个建筑物连接布置时平面示意图；

图5为本发明两个建筑物以另一方式连接布置时钢结构基础结构示意图；

图6为以图5的结构示意图构造成的建筑物的左视图；

图7为图3中I部分的基柱与过梁连接使用结构示意图；

图8为图7的A-A向截面示意图；

图9为图7的B-B向截面示意图；

图10为图3中II部分的基柱与过梁连接使用结构示意图；

图11为图10的A-A向截面示意图；

图12为图10的B-B向截面示意图；

图13为图3中III部分的基柱与过梁连接使用结构示意图；

图14为图13的A-A向截面示意图；

图15为图13的B-B向截面示意图；

图16为一种钢结构基础建筑物的楼梯结构示意图；

其中，1-基柱，2-过梁，3-檩条，4-钢柱，5-钢梁，6-墙板，7-竖向支撑，8-斜梁，9-屋面板，10-地板，11-楼梯，C1、C2-窗，M1、M2、M3-门。

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1-16所示，本例的一种钢结构基础，该基础设置在地槽基内，基础上架设有建造房屋用的骨架结构，设置在骨架结构上的门窗、墙板6、屋面板9和楼梯11，该基础采用由型钢构成的全钢结构基础。

全钢结构基础包括与水平面垂直的基柱1、与水平面平行的过梁2和檩条3，所述基柱1和过梁2组成外部框架，檩条3均匀设置于外部框架内。基柱1固定设置在地槽基内，基柱1轴向与水平面垂直，基柱1与基柱1之间设有过梁2，可以通过焊接等方式固定，但是为了方便安装，优选在基柱1远离地槽基的一端上开设螺纹孔，过梁4可以通过螺栓固定在其上，过梁2轴向与水平面平行，过梁2与过梁2之间设有檩条3，同样优选在过梁2上开设螺纹孔，檩条3采用螺栓固定，檩条3轴向与水平面平行，任意两根所述檩条3间彼此平行设置，上述过梁2与檩条3的轴向均指其长度的方向；本发明中的钢可以采用工字钢、槽钢、角钢等建筑钢材。

全钢结构基础沿水平面方向的截面形状为可为多边形，并设置有均匀分布的基柱1，基柱1与基柱1之间设有过梁4，过梁2与过梁2之间设有檩条3，任意两根所述檩条3间彼此平行设置，当然多边形包括矩形，可在矩形四个角以及其他位置均匀设置有基柱1，其他设置相同。

本例优选多边形为长方形，四个角设有基柱1，长方形任意一边上除两端点的基柱1外还设有至少一根基柱1，具体的根据房屋建筑边长的长度来确定个数，且相对的两条边上的基柱1呈轴对称设置；呈轴对称设置的任意一对基柱1的连线与另一对基柱1连线的交点处设有一根基柱1。

本例中优选上述长方形长边上除两端点的基柱1外还设有五根基柱1；长方形短边上除两端点的基柱1外还设有一根基柱1，呈轴对称设置的五对基柱1的五条连线与另一对呈轴对称设置的基柱1的连线的五个交点处均设有一个基柱1；也就是长方形长边上一共七个基柱1，短边上一共三个基柱1，内部五个基柱1；基柱1的顶部与基柱1顶部之间通过螺栓安装有过梁2，并且同一直线上的过梁2除了可以采用一根一根对接的形式，也能使用一根过梁2连接两根基柱1或三根基柱1依此类推，在长方形长边可以设置1～6根过梁，短边可以设置1～2根；檩条3可以与长方形的边存在任意角度，且檩条3与檩条3之间是保持平行，但是综合考虑整体结构稳定性能，优选檩条3长度方向与长方形长边的方向平行，在长方形长边方向上同一直线上的檩条3除了可以采用一根一根对接的形式，也能使用一根檩条3连接两根过梁2或三根过梁2依此类推，可以设置1～6根檩条3，当然，在长方形短边方向上檩条3的数量可以根据其上要安装的地板10的宽度来确定，地板10的面积应该大于或者等于彼此相交的的两根檩条3与两根过梁2围成的面积。

如图1-4中的标记

用于确定4幅图的视图方向；根据上述长方形长边上和短边上基柱1个数的优选方案，一个单间建筑物包括有长方形长边上一共七个基柱1，短边上一共三个基柱1，内部五个基柱1；附图2-3表示一个单间建筑的全钢结构基础结构示意图及基柱1布置图，长边方向的第1根、3根、5根及第7根依次用①～④用来标记，便于在图4的两个建筑物连接设置时的平面示意图中找到对应位置，相应的，另一个建筑物的基柱1用⑤～⑧标记；同理，还可以多个建筑物连接使用并且可以使用其他的连接方式，例如图5-6所示，两个全钢结构基础可以以图5的方式布置，并且其中一个基础短边上的三个基柱1可以直接采用另一个基础长边上基柱1，并且此处采用共同的墙板6，图6表示的是在图5方式连接的基础上建造建筑物后的左视图，其中标记

同样用于确定这两幅图的视图方向；图4中C1、C2表示窗，M1、M2、M3表示门。

本例优选建筑物为活动彩钢房，在全钢结构基础上固定设有骨架结构，骨架结构包括钢柱4、钢梁5、圈梁；所述钢柱4为垂直方向的支柱，均匀布置，为了保证房屋的稳定性，优选每根基柱1顶部位置设置一根钢柱4，一端固定设置在全钢结构基础上，另一端通过连接片及螺栓与钢梁5连接；钢梁5为房顶横梁；圈梁环绕彩钢房一周并通过连接片及螺栓与钢柱4连接，在水平面方向将多根钢柱4相对固定；钢梁5上通过竖向支撑7设置斜梁8从而形成桁架梁，可以设置多架桁架梁，本例优选长方形长度方向的两端也就是彩钢房顶部横向两端各一架，另外斜梁8与斜梁8之间也可以设置顶部檩条，一方面形成更稳当的房屋框架，也能更好的支撑和固定屋面板9，屋面板9是通过螺栓与斜梁8和顶部檩条连接，并且桁架梁的角度可以通过改变竖向支撑7的长度来改变，灵活性更强；所述骨架结构外部均匀固定安装有墙板6，相邻墙板6采用插接方式，直角连接处采用装饰件连接，形成维护墙体；所述全钢结构基础上固定设有地板10，地板10的安装比较保证牢固密封；当建筑物设计为两层或两层以上的形式时，在房屋外侧面可以设置楼梯11方便上下楼。

本发明的高寒、高海拔地区用房屋基础采用由型钢构成的全钢结构基础，呈网状结构，使得基础牢固的同时又具备一定的延展性能；基础通过基柱固定设置在地槽基内，与地面之间留有空隙，有效降低地面与房屋之间相互温度的影响，降低因为冻土层融化导致房屋受损的风险；充分利用钢材延展性能优越的特点，有效解决了高寒、高海拔地区因为昼夜温差大导致房屋变形的问题，也能有效降低地震、泥石流、山体滑坡等自然灾害的影响，赢得更宽裕的宝贵时间；解决了高寒、高海拔地区建筑物因为气温低土建不能施工的被动局面；并且为活体组装使得建设材料总量下降，建设不需用水，解决运输、水源短缺等困难，降底建设成本，满足民众需求，也方便建筑变更地址或改变房屋功能性结构。

最后应该说明：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims

1.一种钢结构基础，该基础设置在地槽基内，基础上架设有建造房屋用的骨架结构，其特征在于：所述基础采用由型钢构成的全钢结构基础。

2.如权利要求1所述的一种钢结构基础，其特征在于：所述全钢结构基础包括与水平面垂直的基柱(1)、与水平面平行的过梁(2)和檩条(3)，所述基柱(1)和过梁(2)组成外部框架，所述檩条(3)均匀设置于外部框架内。

3.如权利要求2所述的一种钢结构基础，其特征在于：所述基柱(1)固定设置在地槽基内，所述基柱(1)轴向与水平面垂直，所述基柱(1)与基柱(1)之间设有过梁(2)，所述过梁(2)轴向与水平面平行，所述过梁(2)与过梁(2)之间设有檩条(3)，所述檩条(3)轴向与水平面平行。

4.如权利要求2所述的一种钢结构基础，其特征在于：两根所述檩条(3)间彼此平行设置。

5.如权利要求2所述的一种钢结构基础，其特征在于：所述全钢结构基础沿水平面方向的截面形状为多边形，并设置有均匀分布的基柱(1)。

6.如权利要求5所述的一种钢结构基础，其特征在于：所述多边形为矩形，所述矩形四个角以及其他位置均匀设置有基柱(1)。

7.如权利要求6所述的一种钢结构基础，其特征在于：所述多边形为长方形，四个角设有基柱(1)，所述长方形任意一边上除两端点的基柱(1)外还设有至少一根基柱(1)，且相对的两条边上的基柱(1)呈轴对称设置；所述呈轴对称设置的任意一对基柱(1)的连线与另一对基柱(1)连线的交点处设有一根基柱(1)。

8.如权利要求7所述的一种钢结构基础，其特征在于：所述长方形长边上除两端点的基柱(1)外还设有五根基柱(1)；所述长方形短边上除两端点的基柱(1)外还设有一根基柱(1)。

9.如权利要求1所述的一种钢结构基础，其特征在于：所述全钢结构基础上固定设有骨架结构，所述骨架结构包括钢柱(4)、钢梁(5)、圈梁；所述钢柱(4)为垂直方向的支柱，一端固定设置在全钢结构基础上，另一端通过连接片及螺栓与钢梁(5)连接；所述钢梁(5)为房顶横梁；所述圈梁环绕彩钢房一周并通过连接片及螺栓与钢柱(4)连接，在水平面方向将多根钢柱(4)相对固定。

10.如权利要求1所述的一种钢结构基础，其特征在于：所述钢梁(5)上通过竖向支撑(7)设有斜梁(8)，所述斜梁(8)用于支撑并固定屋面板(9)；所述骨架结构用于稳固墙体，其外部均匀固定安装有墙板(6)；所述全钢结构基础上固定设有地板(10)。