CN106284396A - 一种抗震式钢筋混凝土结构柱 - Google Patents

一种抗震式钢筋混凝土结构柱 Download PDF

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    • E02D27/00Foundations as substructures
    • E02D27/32Foundations for special purposes
    • E02D27/34Foundations for sinking or earthquake territories

Abstract

一种抗震式钢筋混凝土结构柱,将基础、竖直管桩、弧形管桩、基础柱、基础梁、拱柱梁和横梁均构成了一个整体,共同受力,由于增加设置了弧形管桩,在受到地震力时,装设在地面下的弧形管桩的弧形结构可以消减受到的地震冲击和震动,相对竖直管桩而言不容易断裂;另外,在建筑物受到震力而摇摆时,弧形管桩还可以成为一个力矩支撑点,使得建筑物不易倒塌;由于增加设置了拱柱梁,在受到震动时,拱柱梁的圆弧形结构可以消减受到的地震冲击和震动,相对直线型基础柱和横梁而言不容易断裂;加设的减震吸震装置可以将震动力吸收到钢筋弹簧内,从而大幅度减轻负荷;这种整体式钢筋混凝土结构柱能够达到良好的抗震效果。

Description

一种抗震式钢筋混凝土结构柱
技术领域
本发明涉及土木工程结构柱技术领域,特别是一种抗震式钢筋混凝土结构柱。
背景技术
目前,我国建筑结构类规范要求建筑物抗震设防目标是:第一水准:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震(或称小震)影响时,建筑物—般不受损坏或不需修理仍可继续使用;第二水准:当遭受本地区规定设防烈度的地震(或称中震)影响时,建筑物可能产生一定的损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用。第三水准:当遭受高于本地区规定设防烈度的预估的罕遇地震(或称大震)影响时,建筑可能产生重大破坏,但不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。通常将其概括为:“小震不坏,中震可修、大震不倒”。
结构物在强烈地震中不损坏是不可能的,抗震设防的底线是建筑物不倒塌,只要不倒塌就可以大大减少生命财产的损失,减轻灾害。一般来说,在设防烈度小于6度地区,地震作用对建筑物的损坏程度较小,可不予考虑抗震设防,在9度以上地区,即使采取很多措施,仍难以保证安全,故在抗震设防烈度大于9度地区的抗震设计应严格按照规定执行。
但是,要达到大震不倒,必须使建筑基础能够完全承担大地震时的外加负荷,按照现有的建筑设计方案,其建筑成本非常高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种既能够大幅度增加抗震能力,由很少增加建筑成本的,可以明显避免倒塌的建筑物结构柱。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是一种抗震式钢筋混凝土结构柱,包括基础,其特征在于基础为独立基础;基础底下设有竖直管桩和弧形管桩;基础表面设有基础柱、基础梁、拱柱梁和横梁;所述竖直管桩连接基础且直接装设在基础底下;所述弧形管桩连接基础且以基础外侧为起点,向外向下呈弧形装设;所述基础柱连接基础且直接呈竖直装设在基础表面;所述基础梁连接基础柱的底端呈水平装设与另一个基础柱的底端相连接;所述横梁连接基础柱的顶端呈水平装设与另一个基础柱的顶端相连接;所述拱柱梁为半圆形或者半椭圆形,其两个底脚连接并装设在基础梁的两端,底脚的侧面抵接基础柱的底端,拱柱梁的顶点连接装设在横梁的中点。
这样,基础、竖直管桩、弧形管桩、基础柱、基础梁、拱柱梁和横梁均构成了一个整体,共同受力,由于增加设置了弧形管桩,在受到地震力时,装设在地面下的弧形管桩的弧形结构可以消减受到的地震冲击和震动,相对竖直管桩而言不容易断裂。另外,在建筑物受到震力而摇摆时,弧形管桩还可以成为一个力矩支撑点,使得建筑物不易倒塌。由于增加设置了拱柱梁,在受到震动时,拱柱梁的圆弧形结构可以消减受到的地震冲击和震动,相对直线型基础柱和横梁而言不容易断裂。这种整体式钢筋混凝土结构柱能够达到良好的抗震效果。
进一步的,为了消除外加负荷,可以加设减震吸震装置,所述减震吸震装置装设在建筑物外侧基础的节点处,即所述减震吸震装置包括基础柱钢筋笼下半截、基础钢筋笼全程和竖直管桩钢筋笼上半截,其中基础柱钢筋笼下半截的主钢筋、基础钢筋笼全程的主钢筋和竖直管桩钢筋笼上半截的主钢筋直接固定相连接或者是整根主钢筋;其特征在于处在内外两侧的主钢筋上套装了钢筋弹簧。这样,建筑物在受到严重外加负荷,甚至要断裂时,震动力会被吸收到钢筋弹簧内,从而大幅度减轻负荷,提高抗震效果。
本发明的有益效果是将基础、竖直管桩、弧形管桩、基础柱、基础梁、拱柱梁和横梁均构成了一个整体,共同受力,由于增加设置了弧形管桩,在受到地震力时,装设在地面下的弧形管桩的弧形结构可以消减受到的地震冲击和震动,相对竖直管桩而言不容易断裂;另外,在建筑物受到震力而摇摆时,弧形管桩还可以成为一个力矩支撑点,使得建筑物不易倒塌。由于增加设置了拱柱梁,在受到震动时,拱柱梁的圆弧形结构可以消减受到的地震冲击和震动,相对直线型基础柱和横梁而言不容易断裂;这种整体式钢筋混凝土结构柱能够达到良好的抗震效果;加设的减震吸震装置可以将震动力吸收到钢筋弹簧内,从而大幅度减轻负荷,提高抗震效果。
附图说明
图1为本发明抗震式钢筋混凝土结构柱的整体透视结构示意图。
图2为本发明抗震式钢筋混凝土结构柱侧面的正视结构示意图。
图3为图2中A圈内减震吸震装置的结构示意图。
图中:1.基础、2.独立基础、3.竖直管桩、4.弧形管桩、5.基础柱、6.基础梁、7.拱柱梁、8.横梁、9.底脚、10.顶点、11.基础柱钢筋笼下半截、12.基础钢筋笼全程、13.竖直管桩钢筋笼上半截、14.基础柱钢筋笼下半截的主钢筋、15.基础钢筋笼全程的主钢筋、16.竖直管桩钢筋笼上半截的主钢筋、17.钢筋弹簧。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明,以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定,不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1。
如图所示,制备一种抗震式钢筋混凝土结构柱,包括基础1,该基础为独立基础2;在基础1底下设有竖直管桩3和弧形管桩4;基础1表面设有基础柱5、基础梁6、拱柱梁7和横梁8;所述竖直管桩3连接基础1且直接装设在基础1底下;所述弧形管桩4连接基础1且以基础1外侧为起点,向外向下呈弧形装设;所述基础柱5连接基础1且直接呈竖直装设在基础1表面;所述基础梁6连接基础柱5的底端呈水平装设且与另一个基础柱5的底端相连接;所述横梁8连接基础柱5的顶端呈水平装设且与另一个基础柱5的顶端相连接;所述拱柱梁8为半圆形或者半椭圆形,其两个底脚9连接并装设在基础梁6的两端,底脚9的侧面抵接基础柱5的底端,拱柱梁7的顶点10连接且装设在横梁8的中点。
这样,基础1、竖直管桩3、弧形管桩4、基础柱5、基础梁6、拱柱梁7和横梁8均构成了一个整体,共同受力,由于增加设置了弧形管桩4,在受到地震力时,装设在地面下的弧形管桩4的弧形结构可以消减受到的地震冲击和震动,相对竖直管桩3而言不容易断裂。另外,在建筑物受到震力而摇摆时,弧形管桩3还可以成为一个力矩支撑点,使得建筑物不易倒塌。由于增加设置了拱柱梁7,在受到震动时,拱柱梁7的圆弧形结构可以消减受到的地震冲击和震动,相对直线型基础柱5和横梁8而言不容易断裂。这种整体式钢筋混凝土结构柱能够达到良好的抗震效果。
实施例2。
如图所示,在实施例1的基础上加设减震吸震装置,所述减震吸震装置装设在建筑物外侧基础1的节点处,所述减震吸震装置包括基础柱钢筋笼下半截11、基础钢筋笼全程12和竖直管桩钢筋笼上半截13,其中基础柱钢筋笼下半截的主钢筋14、基础钢筋笼全程的主钢筋15和竖直管桩钢筋笼上半截的主钢筋16直接固定相连接或者是整根主钢筋;在装设这些相连的基础结构的内外两侧的主钢筋时,在主钢筋上套装钢筋弹簧17,然后再浇筑混凝土,使钢筋弹簧和主钢筋共同凝结在钢筋混凝土柱内。这样,建筑物在受到严重外加负荷,甚至要断裂时,震动力会被吸收到钢筋弹簧内,从而大幅度减轻负荷,提高抗震效果。

Claims (2)

1.一种抗震式钢筋混凝土结构柱,包括基础(1),其特征在于基础(1)为独立基础(2);基础(1)底下设有竖直管桩(3)和弧形管桩(4);基础(1)表面设有基础柱(5)、基础梁(6)、拱柱梁(7)和横梁(8);所述竖直管桩(3)连接基础(1)且直接装设在基础(1)底下;所述弧形管桩(4)连接基础(1)且以基础(1)外侧为起点向外向下呈弧形装设;所述基础柱(5)连接基础(1)且直接呈竖直装设在基础(1)表面;所述基础梁(6)连接基础柱(5)的底端呈水平装设且与另一个基础柱(5)的底端相连接;所述横梁(8)连接基础柱(5)的顶端呈水平装设且与另一个基础柱(5)的顶端相连接;所述拱柱梁(7)为半圆形或者半椭圆形,其两个底脚(9)连接并装设在基础梁(6)的两端,底脚(9)的侧面抵接基础柱(5)的底端,拱柱梁(7)的顶点(10)连接装设在横梁(8)的中点。
2.根据权利要求1所述的抗震式钢筋混凝土结构柱,其特征在于所述结构柱外侧基础(1)的节点处还加设了减震吸震装置,所述减震吸震装置包括基础柱钢筋笼下半截(11)、基础钢筋笼全程(12)和竖直管桩钢筋笼上半截(13),其中基础柱钢筋笼下半截的主钢筋(14)、基础钢筋笼全程的主钢筋(15)和竖直管桩钢筋笼上半截的主钢筋(16)直接固定相连接或者是整根主钢筋;其特征在于处在内外两侧的主钢筋上套装了钢筋弹簧(17)。
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