CN107816125A - 地下室和上部结构同步施工的结构 - Google Patents

地下室和上部结构同步施工的结构 Download PDF

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
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    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings

Abstract

本发明公开了一种地下室和上部结构同步施工的结构，其特征是地下室顶板的边缘设置混凝土翻口，地下室顶板上面铺设滑移板，滑移板上面铺设预制混凝土板，预制混凝土板上表面设置凹槽，在建筑物框架柱下面设置混凝土托梁，混凝土托梁下面设置钢滚球，混凝土托梁预留孔内穿设牵引索，牵引索与牵引板联接，牵引板通过螺栓固定在混凝土托梁侧面。

Description

地下室和上部结构同步施工的结构
技术领域
本发明涉及一种地下室和上部结构同步施工的结构，适用于建筑领域。
背景技术
建筑物传统的建设模式是先建造好地下室，再建设上部结构，由于地下室涉及土方开挖，而土方开挖要以支护结构作为保证，做临时支护结构也需要一定的时间，地下室混凝土养护时间也较长，因此地下室施工要耗费大量的时间。如果在建设地下室期间同步施工上部结构必然会节省大量工程时间。另外，在地震多发地区如何提升建筑物抗震效果是工程人员要面对的课题。
发明内容
本发明是提供一种地下室和上部结构同步施工的结构，解决现有技术中建筑物建设速度慢和抗震能力差的问题。
本发明地下室顶板高度为400～450mm，地下室顶板的边缘设置混凝土翻口，混凝土翻口高度为300～350mm，混凝土翻口宽度为200～250mm，混凝土翻口作为预制混凝土板的限位结构，地下室顶板上面铺设滑移板，滑移板采用钢板或硬塑板，钢板或硬塑板厚度为18～22mm，滑移板上面铺设预制混凝土板，预制混凝土板厚度为300～350mm，在预制混凝土板和混凝土翻口之间设置聚苯板；预制混凝土板上表面设置凹槽，凹槽深度为70～90mm，凹槽宽度和长度均为200～250mm，凹槽内填塞粗砂，粗砂上面覆盖木板，待钢滚球到位后抽掉木板并去掉粗砂让钢滚球缓缓下移。钢滚球进入凹槽后会产生很大剪切应力，混凝土局部抗剪能力要进行提升，在离凹槽边缘两侧50mm、100mm、150mm处分别设置加密箍筋，在凹槽下面设置抗剪钢筋，抗剪钢筋直径为18～25mm，抗剪钢筋形状为倒碗形。地下室顶板与预制混凝土板之间设置滑移板，在地震来临时地下室顶板与预制混凝土板之间出现滑移，可以很好地释放地震应力。
在离地下室50～200m处进行浇筑建筑物混凝土，在建筑物框架柱下面设置混凝土托梁，混凝土托梁高度为300～350mm，混凝土托梁宽度为250～300mm，混凝土托梁下面设置钢滚球，钢滚球直径为70～90mm，钢滚球的中心与上部的框架柱的轴心相对应，钢滚球与预埋钢板焊接联接，预埋钢板预埋于混凝土托梁，预埋钢板厚度为15～18mm，混凝土托梁中间留置预留孔，预留孔直径为30～40mm，混凝土托梁预留孔内穿设牵引索，牵引索与牵引板联接，牵引板通过螺栓固定在混凝土托梁侧面。传统的牵引索固定在混凝土托梁前端的牵引环，混凝土托梁有可能因为局部抗拉能力不足而破坏。本发明将牵引索穿到建筑物后面，通过牵引板固定到混凝土托梁上，牵引板面积相对牵引环要大得多，可以大大缓解局部集中应力。另一方面牵引板施加于混凝土托梁的力是压力，传统牵引环施加于混凝土托梁的力是拉力，而混凝土抗压能力显然比抗拉能力要强很多，故本发明相对于传统方案不易破坏。
牵引索固定在牵引设备上，钢支撑将牵引设备和钢龙门架进行联接，钢支撑采用直径为100mm的钢圆管，钢支撑与钢龙门架联接方式采用螺栓联接，钢龙门架为牵引设备提供牵引力，钢龙门架与地下室通过钢桁架进行联接，钢龙门架的反力由地下室提供。
钢滚球进入凹槽后，凹槽内两个边部设置高强混凝土，高强混凝土宽度为50～60mm，高强混凝土强度为C30以上，高强混凝土与钢滚球之间空隙内填塞石英粒，石英粒粒径为10～15mm，在地震作用下石英粒会出现滑动，钢滚球出现一定位移，缓解地震的水平应力。
施工步骤为：
(1)设置地下室支护，对地下室部分土方进行开挖，支设地下室结构和混凝土翻口的模板，并浇筑地下室结构和混凝土翻口的混凝土；
(2)同步施工建筑物结构，在离地下室50～200m处铺设钢轨道，在钢轨道上面设置钢滚球，钢滚球与上面的预埋钢板焊接，绑扎混凝土托梁的钢筋，预埋钢板焊接在混凝土托梁的箍筋上面，在混凝土托梁侧面预埋牵引板，框架柱的钢筋伸入混凝土托梁内，钢筋锚固长度要大于500mm，支设混凝土托梁模板，浇筑混凝土托梁的混凝土；
(3)绑扎一层框架柱和一层楼板的钢筋，浇筑一层框架柱和一层楼板的混凝土；
(4)依次施工不同层数的框架柱和楼板；
(5)待地下室底板混凝土达到设计要求后，在地下室底板上面铺设预制混凝土板，在预制混凝土板和混凝土翻口之间设置聚苯板；
(6)搭设钢龙门架，在钢龙门架和地下室底板之间设置钢桁架，在混凝土托梁的预留孔穿设牵引索，牵引索固定在牵引设备，牵引过程中牵引索通过牵引设备进行牵引；根据大量试验数据，钢滚珠的摩擦力系数会随着上部荷载值变化而变化，钢滚珠的摩擦力系数采用表1，上部荷载值与表中不同时采用插值法确定摩擦力系数；
表1钢滚珠的摩擦力系数
(7)把建筑物结构牵引至指定位置，卸掉牵引设备，在混凝土托梁预留孔取出牵引索，用环氧树脂封闭混凝土托梁预留孔；
(8)在建筑物结构的框架柱上面安装位移计，逐步使建筑物结构下部的钢滚珠下放到凹槽内，具体方法如下：先抽掉凹槽上面的木板，逐渐掏掉凹槽的粗砂，建筑物结构会逐渐下沉，掏粗砂情况根据建筑物结构下沉情况来调整，直至钢滚珠到达凹槽底部；
(9)在凹槽内浇筑高强混凝土，在高强混凝土和钢滚珠之间填塞石英粒；
(10)在建筑物结构的框架柱之间砌筑外墙和隔墙，安装门窗后做建筑物的外墙涂料和内墙抹灰，最后做屋面防水。
本发明抗震性能好，进度快。
附图说明
图1为地下室抗震构造示意图，图2为滑移建筑物的抗震构造示意图，图3为建筑物的滑移结构示意图，图4为建筑物的牵引构造示意图。
1、地下室顶板，2、混凝土翻口，3、滑移板，4、预制混凝土板，5、粗砂，6、木板，7、加密箍筋，8、抗剪钢筋，9、聚苯板，10、钢滚球，11、石英粒，12、高强混凝土，13、预埋钢板，14、混凝土托梁，15、框架柱，16、楼板，17、钢轨道，18、牵引索，19、牵引板，20、钢龙门架，21、牵引设备，22、钢支撑，23、钢桁架。
具体实施方式
以下结合附图对本实施例进行详细描述。
实施例
本实施例地下室顶板1高度为400mm，地下室顶板1的边缘设置混凝土翻口2，混凝土翻口2高度为300mm，混凝土翻口2宽度为200mm，混凝土翻口2作为预制混凝土板4的限位结构，地下室顶板1上面铺设滑移板3，滑移板3采用钢板或硬塑板，钢板或硬塑板厚度为18～22mm，滑移板3上面铺设预制混凝土板4，预制混凝土板4厚度为300mm，在预制混凝土板4和混凝土翻口2之间设置聚苯板9；预制混凝土板4上表面设置凹槽，凹槽深度为80mm，凹槽宽度和长度均为220mm，凹槽内填塞粗砂5；在离凹槽边缘两侧50mm、100mm、150mm处分别设置加密箍筋7，在凹槽下面设置抗剪钢筋8，抗剪钢筋8直径为22mm，抗剪钢筋8形状为倒碗形。
在离地下室80m处进行浇筑建筑物混凝土，在建筑物框架柱15下面设置混凝土托梁14，混凝土托梁14高度为300mm，混凝土托梁14宽度为250mm，混凝土托梁14下面设置钢滚球10，钢滚球10直径为780mm，钢滚球10的中心与上部的框架柱15的轴心相对应，钢滚球10与预埋钢板13焊接联接，预埋钢板13预埋于混凝土托梁14，预埋钢板13厚度为18mm，混凝土托梁14中间留置预留孔，预留孔直径为35mm，混凝土托梁14预留孔内穿设牵引索18，牵引索18与牵引板19联接，牵引板19通过螺栓固定在混凝土托梁14侧面。
牵引索18固定在牵引设备21上，钢支撑22将牵引设备21和钢龙门架20进行联接，钢支撑22采用直径为100mm的钢圆管，钢支撑22与钢龙门架20联接方式采用螺栓联接，钢龙门架20为牵引设备21提供牵引力，钢龙门架20与地下室通过钢桁架23进行联接，钢龙门架20的反力由地下室提供。
钢滚球10进入凹槽后，凹槽内两个边部设置高强混凝土12，高强混凝土12宽度为50mm，高强混凝土12强度为C35，高强混凝土12与钢滚球10之间空隙内填塞石英粒11，石英粒11粒径为10～15mm。
施工步骤为：
(1)设置地下室支护，对地下室部分土方进行开挖，支设地下室结构和混凝土翻口2的模板，并浇筑地下室结构和混凝土翻口2的混凝土；
(2)同步施工建筑物结构，在离地下室80m处铺设钢轨道17，在钢轨道17上面设置钢滚球10，钢滚球10与上面的预埋钢板13焊接，绑扎混凝土托梁14的钢筋，预埋钢板13焊接在混凝土托梁14的箍筋上面，在混凝土托梁14侧面预埋牵引板19，框架柱15的钢筋伸入混凝土托梁14内，钢筋锚固长度要大于500mm，支设混凝土托梁14模板，浇筑混凝土托梁14的混凝土；
(3)绑扎一层框架柱15和一层楼板16的钢筋，浇筑一层框架柱15和一层楼板16的混凝土；
(4)依次施工不同层数的框架柱15和楼板16；
(5)待地下室底板混凝土达到设计要求后，在地下室底板上面铺设预制混凝土板4，在预制混凝土板4和混凝土翻口2之间设置聚苯板9；
(6)搭设钢龙门架20，在钢龙门架20和地下室底板之间设置钢桁架23，在混凝土托梁14的预留孔穿设牵引索18，牵引索18固定在牵引设备21，牵引过程中牵引索18通过牵引设备21进行牵引；钢滚珠的摩擦力系数为0.0078；
(7)把建筑物结构牵引至指定位置，卸掉牵引设备21，在混凝土托梁14预留孔取出牵引索18，用环氧树脂封闭混凝土托梁14预留孔；
(8)在建筑物结构的框架柱15上面安装位移计，逐步使建筑物结构下部的钢滚珠下放到凹槽内，具体方法如下：先抽掉凹槽上面的木板6，逐渐掏掉凹槽的粗砂5，建筑物结构会逐渐下沉，掏粗砂5情况根据建筑物结构下沉情况来调整，直至钢滚珠到达凹槽底部；
(9)在凹槽内浇筑高强混凝土12，在高强混凝土12和钢滚珠之间填塞石英粒11；
(10)在建筑物结构的框架柱15之间砌筑外墙和隔墙，安装门窗后做建筑物的外墙涂料和内墙抹灰，最后做屋面防水。

Claims (3)

1.一种地下室和上部结构同步施工的结构，其特征是地下室顶板高度为400～450mm，地下室顶板的边缘设置混凝土翻口，混凝土翻口高度为300～350mm，混凝土翻口宽度为200～250mm，混凝土翻口作为预制混凝土板的限位结构，地下室顶板上面铺设滑移板，滑移板可采用钢板或硬塑板，钢板或硬塑板厚度为18～22mm，滑移板上面铺设预制混凝土板，预制混凝土板厚度为300～350mm，在预制混凝土板和混凝土翻口之间设置聚苯板；预制混凝土板上表面设置凹槽，凹槽深度为70～90mm，凹槽宽度和长度均为200～250mm，凹槽内填塞粗砂；在离凹槽边缘两侧50mm、100mm、150mm处分别设置加密箍筋，在凹槽下面设置抗剪钢筋，抗剪钢筋直径为18～25mm，抗剪钢筋形状为倒碗形。
在离地下室50～200m处进行浇筑建筑物混凝土，在建筑物框架柱下面设置混凝土托梁，混凝土托梁高度为300～350mm，混凝土托梁宽度为250～300mm，混凝土托梁下面设置钢滚球，钢滚球直径为70～90mm，钢滚球的中心与上部的框架柱的轴心相对应，钢滚球与预埋钢板焊接联接，预埋钢板预埋于混凝土托梁，预埋钢板厚度为15～18mm，混凝土托梁中间留置预留孔，预留孔直径为30～40mm，混凝土托梁预留孔内穿设牵引索，牵引索与牵引板联接，牵引板通过螺栓固定在混凝土托梁侧面。
2.根据权利要求1所述的地下室和上部结构同步施工的结构，其特征是钢滚球进入凹槽后，凹槽内两个边部设置高强混凝土，高强混凝土宽度为50～60mm，高强混凝土强度为C30以上，高强混凝土与钢滚球之间空隙内填塞石英粒，石英粒粒径为10～15mm。
3.根据权利要求1所述的地下室和上部结构同步施工的结构，其特征是钢滚珠的摩擦力系数采用表1，上部荷载值与表中不同时采用插值法确定摩擦力系数；
表1钢滚珠的摩擦力系数
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