CN103882987B - 一种能提高建筑物适应地表形变能力的可变铰接支座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能提高建筑物适应地表形变能力的铰接支座，包含有下部基础钢板、上部柱脚底板、安装支架和设置在下部基础钢板和上部柱脚底板之间、由圆钢或钢球充任的铰接构件及若干楔形垫铁，由于在建筑钢柱底端与砼基础的交接处增加设置了铰接构件，使铰接支座具有预防、缓解和调节校正建筑物由地表形变引发的变形功能，可有效消除地表变形对建筑物的结构影响，可用于具有抗震要求的常规建筑物的建造中，有效提高建筑物适应地表形变能力，确保建筑物的工作可靠性和正常使用寿命，且切实解决了在容易发生地表变形的不稳定区域、或地区建造工业或民用建筑的技术屏障，为这些地区土地资源的开发利用提供了技术保障。
Description
技术领域
本发明涉及建筑构件技术领域，特别是一种能提高建筑物适应地表形变能力的可变铰接支座。
背景技术
目前在我国还存在许多由于矿山采空区、地震、大地地表水位下降等因素而导致地表下陷、剪切、拉伸与压缩变形，致使此类地区的地面建筑物地基稳定性较差，发生地表变形时影响建筑物的正常使用状态，从而影响此类区域的土地的开发利用。有些区域至今还处于相对比较贫穷落后的地区。本发明人认为，这是由于目前常规建筑物均缺乏应变地表形变能力所至。现有的建筑物的主体结构件与地基之间均系可靠的刚性连接，无法抗拒由地表变形导致的结构变形，一旦地表形变性事故发生时，轻者倾斜性变形，难以修复，重者导致结构破坏，影响建筑物的正常使用寿命。如果能开发一种能将建筑物柱脚与地基之间的连接关系调整设置为可变铰接式，使之在地表正常情况下呈可靠刚性连接，而在预知地表形变即将发生时可采取事前预防措施，在地表形变事故发生时能吸收消化部分冲击力，有利于缩小地表形变对建筑的影响程度，以及在建筑物受到上述冲击影响、发生一定程度形变时，又能采取措施、加以修复功能的可变铰接支座的话，必将有利于提高建筑物的整体抗地表形变能力，从而提高建筑物的工作可靠性和正常使用寿命，将对这些地表不稳地区的开发利用、改变落后贫穷状况发挥重大作用。
发明内容
本发明的目的是要克服现有建筑物的结构形式不适用于地表不稳定地区的不足之处，提供一种适于地表不稳定或有可能发生地表形变事故地区的开发利用的能提高建筑物适应地表形变能力的可变铰接支座。
本发明的能提高建筑物适应地表形变能力的铰接支座主体包含有下部基础钢板、上部柱脚底板和安装支架，特征在于：还包含有活动设置在下部基础钢板和上部柱脚底板之间、由圆钢或钢球充任的铰接构件及若干楔形垫铁，其中：所述的下部基础钢板主体呈方块状 ， 固定埋设在与建筑物柱脚设置位相对应、上设有地脚螺丝的砼基础上，在其上表工作面的中间部位上设置有下凹状纵向或横向圆钢安置槽，或者在其上表工作面的中心位置上设置有钢球凹穴；所述的上部柱脚底板固定焊接设置在建筑物钢柱的下端部上，在其下表工作面上设置有与所述的下部基础钢板上的下凹状纵向或横向圆钢安置槽的设置位相对应的内凹式纵向或横向圆钢凹靴，或与所述的钢球凹穴设置位相对应的钢球凹靴，在其上表面上固定设置有所述的安装支架；所述的安装支架包含有柱脚加劲板和四个边角上分别设置有与地脚螺丝相对应安装孔的盖压板。
工作时，本发明的能提高建筑物适应地表形变能力的铰接支座，当采用圆钢为铰接构件时构成单向可变铰接支座，当采用钢球为铰接构件时构成双向可变铰接支座。
在装配状态下，所述的圆钢或钢球由所述的圆钢安置槽或钢球凹穴与所述的圆钢凹靴或钢球凹靴对应限位，活动设置在下部基础钢板和上部柱脚底板之间，所述的楔形垫铁按需充填在砼基础与上部柱脚底板之间的周边空隙内，所述的安装支架压持在上部柱脚底板上，并由地脚螺丝加以装配限位、固定设置在砼基础上，在圆钢或钢球隔离状态下周围间隙中浇灌有加固混凝土；在正常使用状态下，楔形垫铁抵紧上部柱脚底板，并由地脚螺丝拧紧，缝隙由混凝土浇实，柱根处于正常刚性铰接状态，当预知所在地区即将要发生地表形变情况时，可以预先剔除灌浆混凝土，拧松地脚螺丝，或取出部分楔形垫铁，使之处于微松状态，便于部分吸收和缩小地表形变影响；一旦在未预知情况下发生剧烈地表形变状况时，地表形变的冲击作用首先体现在可变铰接支座处，从而缩小或降低对地面建筑物的影响程度，之后可以通过剔除灌浆混凝土，拧松地脚螺丝，按需部分取出或全部取出楔形垫铁，在可变铰接支座处于松动状态下调整、修复，消除由地表形变所产生的对建筑物的结构影响后，再恢复刚性固定连接关系。
基于上述构思的本发明能提高建筑物适应地表形变能力的可变铰接支座,由于在建筑钢柱底端与砼基础的交接处增加设置了铰接构件，使之具有预防、缓解和调节校正建筑物由地表形变引发的变形功能，可有效消除地表变形对建筑物的结构影响，不仅可以用于具有抗震要求的常规建筑物的建造中，而且更重要的是切实解决了在容易发生地表变形的不稳定区域、或地区建造工业或民用建筑的技术屏障，为这些地区土地资源的开发利用提供了技术保障，对改变贫穷落后地区面目必将可以产生积极的深远意义，因而具有很强的实用性、显著的经济性和广阔的市场应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例之一的基本结构示意图；
图2是本发明实施例之二的基本结构示意图。
图中：
1.基础钢板11.圆钢安置槽12.钢球凹穴2.柱脚底板
21.圆钢凹靴22.钢球凹靴3.安装支架31.柱脚加劲板
32.盖压板321.安装孔4.铰接构件41.圆钢
42.钢球5.楔形垫铁6.砼基础61.地脚螺丝7.建筑物钢柱。
具体实施方式
下面结合附图和典型实施例对本发明作进一步说明。
在图1和图2中，本发明的能提高建筑物适应地表形变能力的铰接支座主体包含有下部基础钢板1、上部柱脚底板2和安装支架3，特征在于：还包含有活动设置在下部基础钢板1和上部柱脚底板2之间、由圆钢41或钢球42充任的铰接构件4及若干楔形垫铁5，其中：所述的下部基础钢板1主体呈方块状，固定埋设在与建筑物柱脚设置位相对应、上设有地脚螺丝61的砼基础6上，在其上表工作面的中间部位上设置有下凹状纵向或横向圆钢安置槽11，或者在其上表工作面的中心位置上设置有钢球凹穴12；所述的上部柱脚底板2固定焊接设置在建筑物钢柱7的下端部上，在其下表工作面上设置有与所述的下部基础钢板1上的下凹状纵向或横向圆钢安置槽11的设置位相对应的内凹式纵向或横向圆钢凹靴21，或与所述的钢球凹穴12设置位相对应的钢球凹靴22，在其上表面上固定设置有所述的安装支架3；所述的安装支架3包含有柱脚加劲板31和四个边角上分别设置有与地脚螺丝61相对应安装孔321的盖压板32。
工作时，本发明的能提高建筑物适应地表形变能力的铰接支座，当采用圆钢41为铰接构件4时构成单向可变铰接支座，当采用钢球42为铰接构件4时构成双向可变铰接支座。
在装配状态下，所述的圆钢41或钢球42由所述的圆钢安置槽11或钢球凹穴12与所述的圆钢凹靴21或钢球凹靴22对应限位，活动设置在下部基础钢板1和上部柱脚底板2之间，所述的楔形垫铁5按需充填在砼基础6与上部柱脚底板2之间的周边空隙内，所述的安装支架3压持在上部柱脚底板2上，并由地脚螺丝61加以装配限位、固定设置在砼基础6上，在圆钢41或钢球42隔离状态下周围间隙中浇灌有加固混凝土；在正常使用状态下，楔形垫铁5抵紧上部柱脚底板2，并由地脚螺丝拧紧，缝隙由混凝土浇实，柱根处于正常刚性铰接状态，当预知所在地区即将要发生地表形变情况时，可以预先剔除灌浆混凝土，拧松地脚螺丝61，或取出部分楔形垫铁5，使之处于微松状态，便于部分吸收和缩小地表形变影响；一旦在未预知情况下发生剧烈地表形变状况时，地表形变的冲击作用首先体现在可变铰接支座处，从而缩小或降低对地面建筑物的影响程度，之后可以通过剔除灌浆混凝土，拧松地脚螺丝61，按需部分取出或全部取出楔形垫铁5，在可变铰接支座处于松动状态下调整、修复，消除由地表形变所产生的对建筑物的结构影响后，再恢复刚性固定连接关系。
Claims (1)
1.一种能提高建筑物适应地表形变能力的铰接支座,主体包含有下部基础钢板（1）、上部柱脚底板（2）和安装支架（3），其特征在于：还包含有活动设置在下部基础钢板（1）和上部柱脚底板（2）之间、由圆钢（41）或钢球（42）充任的铰接构件（4）及若干楔形垫铁（5），其中：
a.所述的下部基础钢板（1）主体呈方块状，固定埋设在与建筑物柱脚设置位相对应、上设有地脚螺丝（61）的砼基础（6）上，上表工作面中间部位上设置有下凹状纵向或横向圆钢安置槽（11），或中心位置上设置有钢球凹穴（12）；
b.所述的上部柱脚底板（2）固定焊接设置在建筑物钢柱（7）的下端部上，其下表工作面上设置有与所述的下部基础钢板（1）上的下凹状纵向或横向圆钢安置槽（11）的设置位相对应的内凹式纵向或横向圆钢凹靴（21），或与所述的钢球凹穴（12）的设置位相对应的钢球凹靴（22），其上表面上固定设置有所述的安装支架（3）；
c.所述的安装支架（3）包含有柱脚加劲板（31）和四个边角上分别设置有与地脚螺丝（61）相对应安装孔（321）的盖压板（32）；
d.工作时，当采用圆钢（41）为铰接构件（4）时构成单向可变铰接支座，当采用钢球（42）为铰接构件（4）时构成双向可变铰接支座；
e.在装配状态下，所述的圆钢（41）或钢球（42）由所述的圆钢安置槽（11）或钢球凹穴（12）与所述的圆钢凹靴（21）或钢球凹靴（22）对应限位，活动设置在下部基础钢板（1）和上部柱脚底板（2）之间，所述的楔形垫铁（5）按需充填在砼基础（6）与上部柱脚底板（2）之间的周边空隙内，所述的安装支架（3）压持在上部柱脚底板（2）上，并由地脚螺丝（61）加以装配限位、固定设置在砼基础（6）上，在圆钢（41）或钢球（42）隔离状态下周围间隙中浇灌有加固混凝土；
f.在正常使用状态下，楔形垫铁（5）抵紧上部柱脚底板（2），并由地脚螺丝拧紧，缝隙由混凝土浇实，柱根处于正常刚性铰接状态，当预知所在地区即将要发生地表形变情况时，只要预先剔除灌浆混凝土，拧松地脚螺丝（61），或取出部分楔形垫铁（5），使之处于微松状态，便于部分吸收和缩小地表形变影响；一旦在未预知情况下发生剧烈地表形变状况时，地表形变的冲击作用首先体现在可变铰接支座处，从而缩小或降低对地面建筑物的影响程度，之后只要通过剔除灌浆混凝土，拧松地脚螺丝（61），按需部分取出或全部取出楔形垫铁（5），在可变铰接支座处于松动状态下调整、修复，消除由地表形变所产生的对建筑物的结构影响后，再恢复刚性固定连接关系。
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