CN105064389A - 互拉牵引式自复位钢筋混凝土框架柱脚节点 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑工程设备技术领域，具体涉及互拉牵引式自复位钢筋混凝土框架柱脚节点，包括混凝土柱（1）和混凝土基础（2），其特征在于：所述的第一锚具（5）、第二锚具（6）下端分别连接有第一钢绞线（7）、第二钢绞线（8）、第三钢绞线（9）和第四钢绞线（10），所述的第一钢绞线（7）和第二钢绞线（8）、第三钢绞线（9）和第四钢绞线（10）相互之间反方向设置并通过设在顶面钢板（4）上的定滑轮（11）牵引，所述的定滑轮（11）外部设有防护罩（12）。本发明极大的减小了地震的破坏力，达到小震下结构稳定，大震下结构出现大变形但不破坏，震后结构自复位的效果。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程设备技术领域，具体涉及互拉牵引式自复位钢筋混凝土框架柱脚节点。
背景技术
地震发生时，建筑楼板由于震动，混凝土层会剥落，进而降低楼板的承载力，最后导致整个混凝土楼板折断，导致整个楼层的倒塌，传统的做法是在混凝土内浇注一个钢构件，但是，传统的钢构件由于结构过于简单，虽然能起到增加整个楼板的承载力，但是在地震发生时，混凝土层由于只是包裹在钢构件外，而混凝土层又较脆，因此剥落后容易只剩下钢构件，而整个钢构件在失去混凝土层后，其抗压能力会大大降低。
近年来，可恢复功能结构作为一种新型的减震控制结构，引起了工程师和研究者们的广泛关注，它不仅能在地震发生时保护人们的生命财产安全，也有助于震后修复工作的展开，尽快恢复正常生产生活，是结构抗震设计的一个理想的新方向。结构的摇摆可以降低地震作用和结构本身的延性设计需求，减小地震破坏，节约造价。放松结构与基础件的约束或构件间的约束，使得结构与接触或构件接触面处仅仅承受压力作用而无拉力作用，在地震作用下结构发生摇摆，通过预应力使得结构复位，形成自复位结构，这种新型结构体系能够有效地控制结构震后的残余变形，节约修复的时间成本和经济成本。
由于现有的自复位结构都是单一的框架柱脚节点,如CN20131006175的发明专利，在地震发生时，框架柱脚节点之间没有相互作用力。采用框架柱脚节点相互之间作用力的思路，使得每个框架柱脚节点之间的作用力相互抵消，进而减小地震波对框架柱脚节点的破坏，而且在框架柱脚节点与混凝土基础之间设置防剪压恢复层，使得框架柱脚节点在摇摆的过程中始终处于缓冲力作用力范围内，在互拉牵引和防剪压恢复层的共同作用下，使得达到有效控制结构“最大变形”，又能减少结构“残留变形”的作用，进而达到框架柱脚节点自复位的目的。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种采用框架柱脚节点之间相互牵引方式和在框架柱脚节点与混凝土基础之间设置防剪压恢复层的结构，使得达到小震下结构稳定，又能实现大震下结构出现大变形但不破坏，震后结构自复位的理想效果的互拉牵引式自复位钢筋混凝土框架柱脚节点。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
互拉牵引式自复位钢筋混凝土框架柱脚节点，包括混凝土柱1和混凝土基础2，其中混凝土柱1插入混凝土基础2凹槽内，在混凝土柱1底部设有底部钢板3，所述的混凝土基础2凹槽顶面设有顶面钢板4，所述的底部钢板3与顶面钢板4相接触并通过第一锚具5和第二锚具6固定，其特征在于：所述的第一锚具5、第二锚具6下端分别连接有第一钢绞线7、第二钢绞线8、第三钢绞线9和第四钢绞线10，所述的第一钢绞线7和第二钢绞线8、第三钢绞线9和第四钢绞线10相互之间反方向设置并通过设在顶面钢板4上的定滑轮11牵引，所述的定滑轮11外部设有防护罩12。
所述的第一钢绞线7、第二钢绞线8、第三钢绞线9和第四钢绞线10均为无粘结低松弛预应力钢绞线。
所述的混凝土柱1插入混凝土基础2部分与混凝土基础2之间设有抗剪压恢复层13，在抗剪压恢复层13内设有与混凝土柱1内钢筋结构相连接的弹性部件14。
所述的抗剪压恢复层13和混凝土基础2之间与混凝土柱1配合；所述的混凝土柱1内的钢筋结构与底部钢板3焊接。
所述的第一锚具5和第二锚具6均选用挤压套、夹片式锚具、支承式锚具或锥塞式锚具。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
本发明提供的互拉牵引式自复位钢筋混凝土框架柱脚节点,具有以下优点；
1）第一钢绞线7、第二钢绞线8、第三钢绞线9和第四钢绞线10的采用，在实际使用过程中，以一个框架柱脚节点作为中心点，将相邻两端的框架柱脚节点上的钢绞线通过第一钢绞线7与相邻的第二钢绞线81相牵引连接，第二钢绞线8与相邻的第一钢绞线72相牵引连接，第三钢绞线9与相邻的第四钢绞线101相牵引连接，第四钢绞线10与第三钢绞线92相牵引连接的方式连接，使得在小震时，柱脚节点与固接点相同，而在发生大震时，当连接有第二钢绞线81和第一钢绞线7的柱脚在提离时，由于第二钢绞线81和第一钢绞线7之间相互连接，二者在相互作用力的条件下趋于平衡，相互制约，使得连接有第二钢绞线81和第一钢绞线7的柱脚在地震波的作用下摇摆幅度小，而且钢绞线始终处于弹性状态，在震后柱脚恢复到初始位置，基于同理，第二钢绞线8与相邻的第一钢绞线72、第三钢绞线9与相邻的第四钢绞线101和第四钢绞线10与第三钢绞线92在相同的机理下作用形成一个整体结构，极大的减小了地震的破坏力。
2）混凝土柱1插入混凝土基础2部分与混凝土基础2之间设有抗剪压恢复层13，在抗剪压恢复层13内设有与混凝土柱1内钢筋结构相连接的弹性部件14，弹性部件14起到对柱脚摇摆过程中的缓冲作用，达到小震下结构稳定，大震下结构出现大变形但不破坏，震后结构自复位的效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的整体结构的工作原理示意图。
图中：混凝土柱1、混凝土基础2、底部钢板3、顶面钢板4、第一锚具5、第二锚具6、第一钢绞线7、第二钢绞线8、第三钢绞线9、第四钢绞线10、定滑轮11、防护罩12、抗剪压恢复层13、弹性部件14。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述：
互拉牵引式自复位钢筋混凝土框架柱脚节点，包括混凝土柱1、混凝土基础2、底部钢板3、顶面钢板4、第一锚具5、第二锚具6、第一钢绞线7、第二钢绞线8、第三钢绞线9、第四钢绞线10、定滑轮11、防护罩12、抗剪压恢复层13和弹性部件14。
如附图1所示，混凝土柱1插入混凝土基础2凹槽内，在混凝土柱1底部设有底部钢板3，混凝土基础2凹槽顶面设有顶面钢板4，底部钢板3与顶面钢板4相接触并通过第一锚具5和第二锚具6固定，第一锚具5、第二锚具6下端分别连接有第一钢绞线7、第二钢绞线8、第三钢绞线9和第四钢绞线10，第一钢绞线7和第二钢绞线8、第三钢绞线9和第四钢绞线10相互之间反方向设置并通过设在顶面钢板4上的定滑轮11牵引，定滑轮11外部设有防护罩12。
其中第一钢绞线7、第二钢绞线8、第三钢绞线9和第四钢绞线10均为无粘结低松弛预应力钢绞线。
其中混凝土柱1插入混凝土基础2部分与混凝土基础2之间设有抗剪压恢复层13，在抗剪压恢复层13内设有与混凝土柱1内钢筋结构相连接的弹性部件14。
其中抗剪压恢复层13和混凝土基础2之间与混凝土柱1配合；混凝土柱1内的钢筋结构与底部钢板3焊接。
其中第一锚具5和第二锚具6均选用挤压套、夹片式锚具、支承式锚具或锥塞式锚具。
本发明在具体使用时，如附图2所示，以一个框架柱脚节点作为中心点，将相邻两端的框架柱脚节点上的钢绞线通过第一钢绞线7与相邻的第二钢绞线81相牵引连接，第二钢绞线8与相邻的第一钢绞线72相牵引连接，第三钢绞线9与相邻的第四钢绞线101相牵引连接，第四钢绞线10与第三钢绞线92相牵引连接的方式连接，使得在小震时，柱脚节点与固接点相同，而在发生大震时，当连接有第二钢绞线81和第一钢绞线7的柱脚在提离时，由于第二钢绞线81和第一钢绞线7之间相互连接，二者在相互作用力的条件下趋于平衡，相互制约，使得连接有第二钢绞线81和第一钢绞线7的柱脚在地震波的作用下摇摆幅度小，而且钢绞线始终处于弹性状态，在震后柱脚恢复到初始位置，基于同理，第二钢绞线8与相邻的第一钢绞线72、第三钢绞线9与相邻的第四钢绞线101和第四钢绞线10与第三钢绞线92在相同的机理下作用形成一个整体结构，极大的减小了地震的破坏力，达到小震下结构稳定，大震下结构出现大变形但不破坏，震后结构自复位的效果。
Claims (5)
1.互拉牵引式自复位钢筋混凝土框架柱脚节点，包括混凝土柱（1）和混凝土基础（2），其中混凝土柱（1）插入混凝土基础（2）凹槽内，在混凝土柱（1）底部设有底部钢板（3），所述的混凝土基础（2）凹槽顶面设有顶面钢板（4），所述的底部钢板（3）与顶面钢板（4）相接触并通过第一锚具（5）和第二锚具（6）固定，其特征在于：所述的第一锚具（5）、第二锚具（6）下端分别连接有第一钢绞线（7）、第二钢绞线（8）、第三钢绞线（9）和第四钢绞线（10），所述的第一钢绞线（7）和第二钢绞线（8）、第三钢绞线（9）和第四钢绞线（10）相互之间反方向设置并通过设在顶面钢板（4）上的定滑轮（11）牵引，所述的定滑轮（11）外部设有防护罩（12）。
2.如权利要求1所述的互拉牵引式自复位钢筋混凝土框架柱脚节点，其特征在于：所述的第一钢绞线（7）、第二钢绞线（8）、第三钢绞线（9）和第四钢绞线（10）均为无粘结低松弛预应力钢绞线。
3.如权利要求1所述的互拉牵引式自复位钢筋混凝土框架柱脚节点，其特征在于：所述的混凝土柱（1）插入混凝土基础（2）部分与混凝土基础（2）之间设有抗剪压恢复层（13），在抗剪压恢复层（13）内设有与混凝土柱（1）内钢筋结构相连接的弹性部件（14）。
4.如权利要求3所述的互拉牵引式自复位钢筋混凝土框架柱脚节点，其特征在于：所述的抗剪压恢复层（13）和混凝土基础（2）之间与混凝土柱（1）配合；所述的混凝土柱（1）内的钢筋结构与底部钢板（3）焊接。
5.如权利要求1所述的互拉牵引式自复位钢筋混凝土框架柱脚节点，其特征在于：所述的第一锚具（5）和第二锚具（6）均选用挤压套、夹片式锚具、支承式锚具或锥塞式锚具。
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