CN104652641A

CN104652641A - 抗震低碳的建筑结构

Info

Publication number: CN104652641A
Application number: CN201510035286.1A
Authority: CN
Inventors: 杨庆年; 李伟伟; 司马玉洲; 李森森; 黄照鹤
Original assignee: Nanyang Institute of Technology
Current assignee: Nanyang Institute of Technology
Priority date: 2015-01-24
Filing date: 2015-01-24
Publication date: 2015-05-27

Abstract

本发明公开了一种抗震低碳的建筑结构，包括：主体建筑，柱脚，基础平台，支撑平台；主体建筑通过柱脚固定在半球形基础平台上，基础平台与支撑平台相连；主体建筑包括主体框架、屋顶框架、底座框架；支撑平台包括塑形弹性层、砼、混凝土地基、双向基础面层筋、双向基础侧面筋、双向基础底面筋。本发明提供的一种抗震低碳的建筑结构，基础平台为半球形，在地震时，半球形基础和上部主体结构整体在承台上发生摆动，建筑结构本身不存在局部的过大应力，在地震发生后，自身结构也不会受到破坏；主体建筑由六边形的网状钢筋构架组成，具有一定的弹性，柱脚设置的方向为垂直和斜向下，抵消地震时不同方向的作用力，避免地震时的剪切破坏。

Description

抗震低碳的建筑结构

技术领域

本发明属于建筑技术领域，尤其涉及一种抗震低碳的建筑结构。

背景技术

当今国内外的建筑结构均为钢筋混凝土和砖为主体，提高建筑物的抗震能力，仍是通过提高建筑节后的整体稳固性来实现的，而提高建筑结构的整体稳固性是靠消耗大量建筑材料来实现的，即用“以刚克刚”措施来抵抗地震波的冲击。虽然人类已经清楚了建筑材料的用量与抵抗地震的等级成正比，但人类还不清楚二者在量的对应关系，也无法预知地震的区域、等级和发生时间，使用建筑材料的用量具有一定的盲目性。当建筑材料的用量过小会使建筑物被突发的地震震塌，给人类和财产带来巨大损失；当建筑材料的用量过大且大大超过了抵御地震的能力时，或不发生地震时，使用过量的建筑材料不符合当今世界低碳的潮流，严重破坏了人类生存的自然环境。

现有的建筑结构中应用多种隔震结构，以防止建筑在地震中受到破坏。例如，通过增加建筑结构的刚度，提高其抗破坏的能力；又如，通过在建筑结构的基础上设置各种隔震支座，吸收地震时的能量，从而保护建筑结构。但是，在地震过程中，即使有隔震结构的保护，建筑结构依然不可避免地发生一定的摆动，对建筑结构造成一定程度的破坏，尤其在强烈地震时，建筑结构产生过大的摆动便会导致建筑结构的破坏甚至坍塌。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗震低碳的建筑结构，旨在解决现有建筑结构依然不可避免地发生一定的摆动，对建筑结构造成一定程度的破坏，尤其在强烈地震时，建筑结构产生过大的摆动便会导致建筑结构的破坏甚至坍塌的问题。

必要技术方案：

本发明是这样实现的，一种抗震低碳的建筑结构，该建筑结构包括：主体建筑，柱脚，基础平台，支撑平台；

主体建筑通过柱脚固定在半球形基础平台上，基础平台与支撑平台相连；

主体建筑包括主体框架、屋顶框架、底座框架，屋顶框架由一圈浮筏、檩和橼组成，浮筏的下面有若干个桩脚；

主体框架为若干个立管的上端和下端分别插入框架上、下圈梁孔中，立管与框架圈梁孔焊接固定，在主体框架上下圈梁中间设有中间圈梁，固定在立管上，立管与上、下圈梁构成的矩形区域由弹性拉筋构成六边形网状结构；

底座框架，底座框架底部由网状钢筋组成，用于支撑主体框架，底座框架四周设有若干和柱脚孔，用于固定柱脚；

柱脚固定在半球形基础平台上一个成凸形套管的内管中，凸字形套管的外壁包覆有弹性材料，柱脚的四周与内管之间、套管中内管与外管之间设有弹性材料，内管下口有弹性堵口，内管腔与外管腔下部充满地基；

支撑平台包括塑形弹性层、砼、混凝土地基、双向基础面层筋、双向基础侧面筋、双向基础底面筋；混凝土建立在一个基面上，用于分层夯实；砼与塑形弹性层相连，通过双向基础底面筋和混凝土地基相连；砼上表面与双向基础面层筋相连，侧面与双向基础侧面筋相连，底面与双向基础底面筋相连，增加了半球形基础平台的稳固性。

进一步，所述弹性柱脚的为垂直固定和斜向下30°固定。

进一步，所述主体建筑使用以植物纤维为主料，具有空心层和保温层的墙体，构造低碳建筑物。

进一步，所述主体框架的中间圈梁的个数与建筑物的高度成正比。

进一步，所述支撑平台顶面为与半球形基础底面相匹配的凹窝形。

进一步，柱脚包括：螺栓壳，螺栓壳包括具有螺栓孔的基板；以及上部结构，上部结构连接在基板上并且至少一个连接单元连接在上部结构上以将柱脚与所述钢筋混凝土柱固定在一起。

效果汇总：

本发明提供的一种抗震低碳的建筑结构，基础平台为口部向上的半球形，并由于上部主体结构的任一横截面均为中心对称结构，因此常态下半球形基础可以平稳地支承在承台的顶部支撑面上；并且通过将上部主体结构和下部基础结构设置成上轻下重，形成不倒翁式结构；这样，在地震时，半球形基础和上部主体结构整体在承台上发生摆动，建筑结构本身不存在局部的过大应力，并且摆动后能够自动复位，因此在地震发生后，该抗震建筑结构不但不会倒塌，自身结构也不会受到破坏；主体建筑由六边形的网状钢筋构架组成，具有一定的弹性，柱脚设置的方向为垂直和斜向下，抵消地震时不同方向的作用力，避免地震时的剪切破坏。

附图说明

图1是本发明实施例一种抗震低碳的建筑结构的主体结构图；

图2是本发明实施例主体建筑的结构图；

图3是本发明实施例基础平台凸形套管结构图；

图4是本发明实施例支撑平台结构图。

图中：1、桶体；1-1、屋顶框架；1-1-1、浮筏；1-1-2、檩；1-1-3、橼；1-2、屋顶框架；1-2-1、立管；1-2-2、上圈梁；1-2-3、下圈梁；1-2-4、中间圈梁；1-2-5、六边形网状结构；1-3、底座框架；1-3-1、网状钢筋；1-3-2、柱脚孔；2、搅拌器；3、制冷循环管；3-1、内管；3-2、第一弹性材料层；3-3、第二弹性材料层；3-4、弹性堵口；3-5、地基；4、冷媒源；4-1、塑形弹性层；4-2、砼；4-3、混凝土地基；4-4、双向基础面层筋；4-5、双向基础侧面筋；4-6、双向基础底面筋。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种抗震低碳的建筑结构，该建筑结构包括：主体建筑1，柱脚2，基础平台3，支撑平台4；主体建筑1通过柱脚2固定在半球形基础平台上3，基础平台3与支撑平台4相连；

主体建筑1包括主体框架1-1、屋顶框架1-2、底座框架1-3，屋顶框架1-1由一圈浮筏1-1-1、檩1-1-2和橼1-1-3组成，浮筏1-1-1的下面有若干个桩脚；

主体框架1-2为若干个立管1-2-1的上端和下端分别插入框架上圈梁1-2-2、下圈梁1-2-3孔中，立管1-2-1与框架圈梁孔焊接固定，在主体框架上圈梁1-2-2、下圈梁1-2-3中间设有中间圈梁1-2-4，固定在立管1-2-1上；立管1-2-1与上、下圈梁构成的矩形区域由弹性拉筋构成六边形网状结构1-2-5；

底座框架1-3，底座框架1-3底部由网状钢筋1-3-1组成，用于支撑主体框架，底座框架1-3四周设有若干和柱脚孔1-3-2，用于固定柱脚；

柱脚2固定在半球形基础平台3上一个成凸形套管的内管3-1中，凸字形套管的外壁包覆有第一弹性材料层3-2，柱脚2的四周与内管之间、套管中内管与外管之间设有第二弹性材料层3-3，内管下口有弹性堵口3-4，内管腔与外管腔下部充满地基3-5；

柱脚包括：螺栓壳，螺栓壳包括具有螺栓孔的基板；以及上部结构，上部结构连接在基板上并且至少一个连接单元连接在上部结构上以将柱脚与所述钢筋混凝土柱固定在一起。

支撑平台4包括塑形弹性层4-1、砼4-2、混凝土地基4-3、双向基础面层筋4-4、双向基础侧面筋4-5、双向基础底面筋4-6；混凝土地基4-3建立在一个基面上，用于分层夯实；砼4-2与塑形弹性层4-1相连，通过双向基础底面筋4-6和混凝土地基4-3相连；塑形弹性层4-1上表面与双向基础面层筋4-4相连，侧面与双向基础侧面筋4-5相连，底面与双向基础底面筋4-6相连，增加了半球形基础平台的稳固性。

本发明中，所述弹性柱脚的为垂直固定和斜向下30°固定。

本发明中，所述主体建筑使用以植物纤维为主料，具有空心层和保温层的墙体，构造低碳建筑物。本发明中，所述主体框架的中间圈梁的个数与建筑物的高度成正比。本发明中，所述支撑平台顶面为与半球形基础底面相匹配的凹窝形。本发明提供的一种抗震低碳的建筑结构，基础平台为口部向上的半球形，并由于上部主体结构的任一横截面均为中心对称结构，因此常态下半球形基础可以平稳地支承在承台的顶部支撑面上；并且通过将上部主体结构和下部基础结构设置成上轻下重，形成不倒翁式结构；这样，在地震时，半球形基础和上部主体结构整体在承台上发生摆动，建筑结构本身不存在局部的过大应力，并且摆动后能够自动复位，因此在地震发生后，该抗震建筑结构不但不会倒塌，自身结构也不会受到破坏；主体建筑由六边形的网状钢筋构架组成，具有一定的弹性，柱脚设置的方向为垂直和斜向下，抵消地震时不同方向的作用力，避免地震时的剪切破坏。

当然，本发明还可有其他实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种抗震低碳的建筑结构，其特征在于，该抗震低碳的建筑结构包括：主体建筑，柱脚，基础平台，支撑平台；

主体建筑包括主体框架、屋顶框架、底座框架，屋顶框架由一圈浮筏、檩和橼组成，浮筏的下面有多个桩脚；

主体框架为多个立管的上端和下端分别插入框架上、下圈梁孔中，立管与框架圈梁孔焊接固定，在主体框架上下圈梁中间设有中间圈梁，固定在立管上，立管与上、下圈梁构成的矩形区域由弹性拉筋构成六边形网状结构；

支撑平台包括塑形弹性层、砼、混凝土地基、双向基础面层筋、双向基础侧面筋、双向基础底面筋；混凝土建立在一个基面上，用于分层夯实；砼与塑形弹性层相连，通过双向基础底面筋和混凝土地基相连；砼上表面与双向基础面层筋相连，侧面与双向基础侧面筋相连，底面与双向基础底面筋相连。

2.如权利要求1所述的抗震低碳的建筑结构，其特征在于，柱脚为垂直固定或斜向下30°固定。

3.如权利要求1所述的抗震低碳的建筑结构，其特征在于，主体建筑为植物纤维为主料，具有空心层和保温层的墙体，构造低碳建筑物。

4.如权利要求1所述的抗震低碳的建筑结构，其特征在于，主体框架的中间圈梁的个数与建筑物的高度成正比。

5.如权利要求1所述的抗震低碳的建筑结构，其特征在于，支撑平台顶面为与半球形基础底面相匹配的凹窝形。

6.如权利要求1所述的抗震低碳的建筑结构，其特征在于，柱脚包括：螺栓壳，螺栓壳包括具有螺栓孔的基板；以及上部结构，上部结构连接在基板上并且至少一个连接单元连接在上部结构上以将柱脚与所述钢筋混凝土柱固定在一起。