CN108951688A - 一种装配式自回复基础体系 - Google Patents

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    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明公布了一种适用于建筑领域的装配式自回复基础。包括一个主基础单元和多个拼接在主基础单元侧部的副基础单元;主基础单元和副基础单元两端的上下侧分别开有对称的台阶状沉槽,沉槽底部开有上下贯通的安装通孔;在上侧的沉槽内配合放有上横梁,在下侧的沉槽内配合放有下横梁;每一侧相对应的上横梁和下横梁之间通过螺栓连接;主基础单元和副基础单元的中部开孔,并使用预张拉的形状记忆合金螺杆将主、副基础连接到一起。本发明基础具有预制工艺简单、运输方便、组装便捷、施工快速、可自由装配和自回复性能良好等优点;根据受力要求的不同,可以使用不同的基础单元和横梁组合,无需进行整体方案改变,提高了施工效率,降低了成本。

Description

一种装配式自回复基础体系
技术领域
本发明属于土木工程技术领域,具体是适用于轻型钢结构房屋、通信基站、输电线路塔等建筑中的一种装配式自回复基础。
背景技术
传统的柱下独立基础一般采用钢筋混凝土现场浇筑的形式,因此需要在工地进行混凝土浇筑,并且还需要等待混凝土形成早起强度后,才可以继续对上部结构施工。这对于轻型钢结构房屋、通信基站、输电线路塔等工期较短的项目来说并不合适,甚至基础施工的时间会占到总工期的一半以上。
装配式基础因为具有工期短、施工工序简单等优点,正在上述工程中得到广泛应用。但是,在实践过程中也暴露了一些新的问题:装配式基础种类繁多、功能各异,但是都是在设计后由工厂预制,基础只能用于预定的工程,生产基础的模具也只能专项工程专用,基础通用性较,模具也无法在不同项目中重复利用,造成另外一种浪费。
目前已有针对装配式基础做出的一些改进,例如2017年6月13日公布号为CN106836269A 的中国专利公开了一种装配式快装基础结构,该结构做到了很高的装配化程度,并且可以拆卸重复利用,但是因为第一基础单元和第二基础单元在中部的连接是缺失的,所以结构整体性较差。此外,装配式基础由于各个部件比较“松散”,不利于协同发挥作用,因此引入一种高预紧力的自回复构件,如形状记忆合金螺杆,是很有必要的。
因此,如何提高装配式基础的装配化程度和重复利用性能,同时在基础单元之间引入高预紧力的自回复构件,以此满足工程各方面要求,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
针对以上问题,本发明专利的目的是提供一种预制工艺简单、运输方便、组装便捷、施工快速、可自由装配和自回复性能良好的装配式自回复基础体系,以解决现有技术中的不足。
为了实现上述目的,本发明的解决方案是:一种装配式自回复基础体系,包括一个主基础单元和多个拼接在主基础单元侧部的副基础单元;主基础单元和副基础单元两端的上下侧分别开有对称的台阶状沉槽,沉槽底部开有上下贯通的安装通孔;在上侧的沉槽内配合放有上横梁,在下侧的沉槽内配合放有下横梁;每一侧相对应的上横梁和下横梁之间通过螺栓连接;主基础单元和副基础单元的中部开孔,并使用预张拉的形状记忆合金螺杆将主、副基础连接到一起。
其进一步是:所述上横梁和下横梁一般采用矩形管;所述矩形管上开设相对的通孔,通孔内焊接保护套管;所述保护套管内设置螺栓安装孔。
所述主基础单元和副基础单元是由混凝土浇筑而成,主基础单元和副基础单元内部配有钢筋;主基础单元和副基础单元的安装通孔处埋置了套筒,套筒内径即为螺栓孔孔径;主基础单元和副基础单元设置吊环,吊环与内部的圆钢焊接在一起;所述主基础单元中间位置设置凸起的短柱,短柱可为圆柱,也可为方柱,由设计要求来定。
所述主基础单元和副基础单元为矩形体;主基础单元个数为1个,副基础单元个数为偶数个,对称地布置在主基础单元的两侧。基础越大,所需的副基础单元个数越多;所述台阶状沉槽开设在主基础单元和副基础单元的两端。
所述主基础单元和副基础单元的中部开安装通孔,并使用预张拉的形状记忆合金螺杆将主、副基础连接到一起。
所述安装通孔处埋置了套筒,套筒内径即为形状记忆合金螺杆开孔的孔径。
所述形状记忆合金螺杆具有优秀的超弹性性能,具体表现为残余变形小,马氏体相变应力高,逆相变应力较高,保证节点在卸载过程中具有较大的回复力。
优选的,所述形状记忆合金螺杆经过合理热处理和机械训练以满足加载至6%应变卸载后残余应变小于0.15%。
其进一步是:所述形状记忆合金对穿螺杆需施加初始预应变,保证节点卸载后形状记忆合金螺杆具有自回复力而没有完全松动;同时,所述初始预应变应满足形状记忆合金螺杆力学稳定性的要求,防止预应变引发螺杆力学性能的退化。
优选的,所述形状记忆合金螺杆施加1.0%~2.0%的初始预应变。
所述形状记忆合金螺杆热处理和训练的方法:当螺杆直径小于等于16mm时,采用400℃保温15~30min然后水淬的热处理工艺;当螺杆直径大于等于20mm时,采用450℃保温30~ 45min然后水淬的热处理工艺;同时,形状记忆合金螺杆使用前应进行3~10圈5%~6%的大应变循环以稳定形状记忆合金螺栓的力学性能。
其进一步是:所述螺杆的加工原材料为直径大于或等于12mm的形状记忆合金棒材;优选的,所述形状记忆合金棒材的直径为16mm,长度视工程实际情况而定。
当用于临时建筑时,项目结束后,所述主基础单元和副基础单元以及其连接件可以拆卸并在其他项目中重复利用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)基础采用一个主基础单元和多个偶数倍的副基础单元,可以根据受力要求自由组合。
(2)基础单元之间的连接采用螺栓连接,没有湿作业,安装快速,施工工艺简单。
(3)主基础单元和副基础单元的中部开孔,并使用预张拉的形状记忆合金螺杆将主、副基础单元紧密地连接到一起,并且使得基础具有了自回复的能力。
(4)外形美观,简洁大方。方形块体便于堆放存储,提高空间利用率。
(5)主基础单元和副基础单元以及其连接件可以拆卸并在其他项目中重复利用。
(6)当局部单元受损时,可以只替换该局部单元,其他部件仍然可以利用,减少浪费。
附图说明
图1是本发明的装配式自回复基础的三维结构示意图;
图2是本发明的装配式自回复基础的三维分解图;
图3是本发明的主基础单元的三维结构示意图;
图4是本发明的副基础单元的三维结构示意图;
图5是本发明的形状记忆合金螺杆的三维结构示意图;
图6是本发明的形状记忆合金螺杆的端头细部图;
图7是本发明的横梁及其连接螺栓的三维结构示意图;
其中:1、主基础单元;1-1、主基础单元立柱;1-2、柱上锚筋伸出段;2、右侧副基础单元;3、左侧副基础单元;4、上横梁;5、下横梁;6、形状记忆合金螺杆;6a、形状记忆合金螺杆在主基础单元上的开孔;6b、形状记忆合金螺杆在副基础单元上的开孔;6-1、圆形垫板;6-2、形状记忆合金螺杆的圆弧过渡段;6-3、螺杆开孔;6-4、螺杆垫片;6-5、螺母;6-6、螺杆细螺纹;7、上下横梁之间的连接钢螺栓;7a、钢螺栓在主基础单元上的开孔;7b、钢螺栓在副基础单元上的开孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施案例对本发明做进一步的说明。
结合图1至图4所示,一种装配式自回复基础体系,包括一个主基础单元1和两个拼接在主基础单元侧部的副基础单元2;主基础单元1和副基础单元2两端的上下侧分别开有对称的台阶状沉槽3,台阶状沉槽3开有上下贯通的安装通孔7a和7b;在上侧的台阶状沉槽3内配合放有上横梁4,在下侧的台阶状沉槽3内配合放有下横梁5;每一侧相对应的上横梁4和下横梁5之间通过钢螺栓7连接;主基础单元1和副基础单元2的中部开孔6a和6b,并使用预张拉的形状记忆合金螺杆6将主、副基础连接到一起。主基础单元1和副基础单元2是由混凝土浇筑而成,主基础单元1和副基础单元2内部配有钢筋;主基础单元和副基础单元的安装通孔处埋置了套筒,套筒内径即为螺栓孔7a和7b孔径;主基础单元1和副基础单元2设置吊环,吊环与内部的圆钢焊接在一起;主基础单元1中间位置设置凸起的短柱1-1,短柱1-1可为圆柱,也可为方柱,由设计要求来定。主基础单元1和副基础单元2为矩形体;主基础单元1个数为1个,副基础单元2个数为偶数个,对称地布置在主基础单元的两侧。基础越大,所需的副基础单元2的个数越多。
再结合图5至图6所示,状记忆合金螺杆6的端部通过圆形垫板6-1、双螺母6-5和垫片 6-4连接到副基础单元2上。需要说明的是,第一个螺母的作用是施加预紧力,第二个螺母的作用是防止第一个螺母松脱,从而锁住预紧力。
当基础遇到地震作用时,主基础单元1和副基础单元2之间有可能出现细微的间隙。这时候,形状记忆合金螺杆6因为初始预应变和超弹性性能就会将主基础单元1和副基础单元2紧密地“拉回”到一起,强迫主基础单元1和副基础单元2之间的间隙闭合,使整个基础产生自回复力。整个过程中,形状记忆合金螺杆6始终处于受拉状态,即使有残余变形出现,仅仅表现为螺杆预应变水平降低,但螺杆仍然处于伸长状态,保证基础具有充足的自回复力。
再结合图7所示,上横梁4和下横梁5一般采用矩形管;矩形管上开设相对的通孔,通孔内焊接保护套管;所述保护套管内设置螺栓安装孔,螺栓安装孔用于安装钢螺栓7。矩形管内部一般浇灌细石混凝土,以提高矩形管的抗压强度。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种装配式自回复基础,其特征在于:包括主基础单元和多个拼接在主基础单元侧部的副基础单元;所述主基础单元和副基础单元两端的上下侧分别开有对称的台阶状沉槽,沉槽底部开有上下贯通的安装通孔;在上侧的沉槽内配合放有上横梁,在下侧的沉槽内配合放有下横梁;所述上横梁和下横梁开有与安装通孔相对的螺栓安装孔;每一侧相对的上横梁和下横梁之间通过螺栓连接;所述主基础单元和副基础单元的中部开孔,并使用预张拉的形状记忆合金螺杆将主、副基础连接到一起。
2.根据权利要求1所述的装配式自回复基础,其特征在于:所述上横梁和下横梁一般采用矩形管;所述矩形管上开设相对的通孔,通孔内焊接保护套管;所述保护套管内设置螺栓安装孔。
3.根据权利要求1所述的装配式自回复基础,其特征在于:所述主基础单元和副基础单元是由混凝土浇筑而成,主基础单元和副基础单元内部配有钢筋;主基础单元和副基础单元的安装通孔处埋置了套筒,套筒内径即为螺栓孔孔径;主基础单元和副基础单元设置吊环,吊环与内部的钢筋焊接在一起;所述主基础单元中间位置设置凸起的短柱,短柱可为圆柱,也可为方柱,由设计要求来定。
4.根据权利要求1和3所述的装配式自回复基础,其特征在于:所述主基础单元和副基础单元为矩形体;主基础单元个数为1个,副基础单元个数为偶数个,对称地布置在主基础单元的两侧。基础越大,所需的副基础单元个数越多;所述台阶状沉槽开设在主基础单元和副基础单元的两端。
5.根据权利要求1和3所述的装配式自回复基础,其特征在于:主基础单元和副基础单元的中部开安装通孔,并使用预张拉的形状记忆合金螺杆将主、副基础连接到一起。
所述安装通孔处埋置了套筒,套筒内径即为形状记忆合金螺杆开孔的孔径。
6.根据权利要求1和5所述的装配式自回复基础,其特征在于:所述形状记忆合金螺杆具有优秀的超弹性性能,具体表现为残余变形小,马氏体相变应力高,逆相变应力较高,保证节点在卸载过程中具有较大的自回复力。
优选的,所述形状记忆合金螺杆经过合理热处理和机械训练以满足加载至6%应变卸载后残余应变小于0.15%。
7.根据权利要求1和6所述的装配式自回复基础,其特征在于:所述形状记忆合金对穿螺杆需施加初始预应变,保证节点卸载后形状记忆合金螺杆具有自回复力而没有完全松动;同时,所述初始预应变应满足形状记忆合金螺杆力学稳定性的要求,防止预应变引发螺杆力学性能的退化。
优选的,所述形状记忆合金螺杆施加1.0%~2.0%的初始预应变。
8.对权利要求6所述的形状记忆合金螺杆热处理和训练的方法,其特征在于:当螺杆直径小于等于16mm时,采用400℃保温15~30min然后水淬的热处理工艺;当螺杆直径大于等于20mm时,采用450℃保温30~45min然后水淬的热处理工艺;同时,形状记忆合金螺杆使用前应进行3~10圈5%~6%的大应变循环以稳定形状记忆合金螺栓的力学性能。
所述螺杆的加工原材料为直径大于或等于12mm的形状记忆合金棒材;优选的,所述形状记忆合金棒材的直径为16mm,长度视工程实际情况而定。
9.根据权利要求1和3所述的装配式自回复基础,其特征在于:当用于临时建筑时,在项目结束后,所述主基础单元和副基础单元以及其连接件可以拆卸并在其他项目中重复利用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112832578A (zh) * 2021-01-08 2021-05-25 北京工业大学 一种用于提升梁柱节点消能与自复位能力的装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105113641A (zh) * 2015-08-27 2015-12-02 浙江大学 一种采用形状记忆合金螺栓的自复位钢连梁
CN105256897A (zh) * 2015-09-08 2016-01-20 同济大学 基于形状记忆合金螺杆的高能耗自回复梁柱节点及方法
CN106836269A (zh) * 2017-04-07 2017-06-13 江苏国华管塔制造有限公司 装配式快装基础
CN107288216A (zh) * 2017-06-29 2017-10-24 同济大学 一种基于形状记忆合金的自复位摇摆钢筋混凝土柱

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105113641A (zh) * 2015-08-27 2015-12-02 浙江大学 一种采用形状记忆合金螺栓的自复位钢连梁
CN105256897A (zh) * 2015-09-08 2016-01-20 同济大学 基于形状记忆合金螺杆的高能耗自回复梁柱节点及方法
CN106836269A (zh) * 2017-04-07 2017-06-13 江苏国华管塔制造有限公司 装配式快装基础
CN107288216A (zh) * 2017-06-29 2017-10-24 同济大学 一种基于形状记忆合金的自复位摇摆钢筋混凝土柱

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112832578A (zh) * 2021-01-08 2021-05-25 北京工业大学 一种用于提升梁柱节点消能与自复位能力的装置

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