CN111779019A - 一种用于大跨度建筑的柱基础结构 - Google Patents

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    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys

Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域，公开了一种用于大跨度建筑的柱基础结构，包括基底和布置在基底上的墩台，还包括竖直布置在基底上的肋板墙，肋板墙绕墩台间隔布置有多个，肋板墙具有与墩台连接的第一约束面和与基底连接的第二约束面。肋板墙将基底划分为多个板块，改变了基底的约束边界条件，由墩台、肋板墙对基底共同约束，增加了基底的抗弯能力，使得基底的弯矩大大减小，可以大大优化底板的配筋；同时肋板墙对基底进行多边约束，基底对立柱的冲切和剪切也转变为基底对肋板墙的冲切和剪切，增加了承受冲切和剪切的承载面积，减小了基底的冲切和剪切的受力面积，提高了基底抗冲切和剪切的承载力，可以减小基底的厚度，减少配筋量。

Description

一种用于大跨度建筑的柱基础结构
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种用于大跨度建筑的柱基础结构。
背景技术
火力发电厂、垃圾电厂等都存在大跨度、大柱距的大体量建筑，如干煤棚、空冷支架、焚烧间及烟气净化间等，由于其体型庞大(高度：40m－70m，跨度：50m－100m)，因此，对于这些大体量建筑的柱基础设计基本是风荷载控制。
在风荷载作用下柱基础出现柱底反力，柱底与基底之间出现压、拔力，并产生很大的水平力和弯矩，二者叠加对柱基础产生很大的附加弯矩，造成基底的附加应力很大，导致基础的弯矩大、冲切力大，对基础设计非常不利，基础厚度要加厚，配筋要增加。因此如何减小基础的弯矩和厚度，已经成为行业内设计重点关注的问题。
现有的柱基础结构如图1至图5所示，该柱基础结构包括基底1和墩台2，墩台布置在立柱的底部，基底和墩台内布置有配筋3，通过配筋3增加基底与墩台的结构强度。现有的柱基础结构的不同的立柱之间相互独立，在风荷载的作用下基底的最大反力很大，考虑冲切和剪切后，柱基础的厚度很厚，达到1.5－2.0m，甚至会更厚，造成基础混凝土用量大大增加；在基础尺寸增大后，基底反力的作用范围加大，导致基底弯矩加大，配筋增加，造成钢筋的浪费。
发明内容
本发明的目的是：提供一种用于大跨度建筑的柱基础结构，以解决现有技术中的柱基础结构的基底反力大，基础尺寸增大后基础混凝土用量大，配筋大大增加，造成钢筋的浪费的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于大跨度建筑的柱基础结构，包括基底和布置在所述基底上的墩台，还包括竖直布置在所述基底上的肋板墙，所述肋板墙绕所述墩台间隔布置有多个，所述肋板墙具有与所述墩台连接的第一约束面和与所述基底连接的第二约束面。
优选地，所述肋板墙包括墙体和布置在所述墙体内的暗筋，所述暗筋连接在所述墩台与所述基底之间。
优选地，所述暗筋包括水平布置的暗梁和竖直布置的暗桩，所述暗梁的一端连接所述墩台、暗梁的另一端连接所述暗桩，所述暗桩的底端连接所述基底，所述暗梁与所述墩台连接的一端的端面形成所述第一约束面，所述暗桩的底端的端面形成所述第二约束面。
优选地，所述墩台在所述基底上均匀布置有多个，所述柱基础结构还包括连接在相邻两个墩台之间的连接墙，所述连接墙的底端与所述基底连接。
优选地，所述连接墙包括主体和布置在所述主体内的连接梁，所述连接梁的两端分别与两个墩台连接。
优选地，所述墩台的水平截面为矩形结构，所述肋板墙与所述连接墙成十字形分布，肋板墙与连接墙的中心线与所述墩台的中轴线共线。
本发明实施例一种用于大跨度建筑的柱基础结构与现有技术相比，其有益效果在于：肋板墙通过第一约束面与墩台连接、第二约束面与基地连接，肋板墙、墩台、基底连接为整体，通过肋板墙将基底划分为多个板块，改变了基底的约束边界条件，由墩台、肋板墙对基底共同约束，增加了基底的抗弯能力，使得基底的弯矩大大减小，可以大大优化底板的配筋；同时肋板墙对基底进行多边约束，基底对立柱的冲切和剪切也转变为基底对肋板墙的冲切和剪切，增加了承受冲切和剪切的承载面积，减小了基底的冲切和剪切的受力面积，提高了基底抗冲切和剪切的承载力，可以减小基底的厚度，减少配筋量。
附图说明
图1是现有的柱基础结构的四墩台的结构示意图；
图2是现有的柱基础结构的两墩台的结构示意图；
图3是现有的柱基础结构的只有一个墩台的结构示意图；
图4是图3的柱基础结构的侧视图；
图5是图2的柱基础结构的侧视图；
图6是本发明的用于大跨度建筑的柱基础结构的优选实施例的结构示意图；
图7是图6的用于大跨度建筑的柱基础结构的侧视图；
图8是图7的用于大跨度建筑的柱基础结构的暗桩与墙体的连接示意图；
图9是图7的用于大跨度建筑的柱基础结构的连接梁与主体的连接示意图；
图10是本发明的用于大跨度建筑的柱基础结构的两墩台结构示意图；
图11是本发明的用于大跨度建筑的柱基础结构的只有一个墩台的结构示意图；
图12是图11的用于大跨度建筑的柱基础结构的侧视图。
图中，1、基底；2、墩台；3、配筋；4、肋板墙；41、墙体；42、暗梁；43、暗桩；5、连接墙；51、主体；52、连接梁。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的一种用于大跨度建筑的柱基础结构的优选实施例，如图6至图9所示，该用于大跨度建筑的柱基础结构包括基底1、墩台2、肋板墙4和连接墙5，基底1为该用于大跨度建筑的柱基础结构的结构基础，基底1和墩台2均为钢筋混凝土结构，基底1和墩台2内分别布置有配筋3，通过配筋3增加整体强度。墩台2成矩阵形式在基底1上均匀布置，在本实施例中，墩台2有四个，四个墩台2成2x2矩阵形式分布。
墩台2的水平截面为矩形结构，每个墩台2上连接有两个肋板墙4，相邻的两个墩台2之间连接有连接墙5，即每个墩台2上的肋板墙4与连接墙5的总数量为四个，肋板墙4与连接墙5成十字形分布，肋板墙4与连接墙5的中心线与墩台2的中轴线共线，这样可以增加肋板墙4与连接墙5对墩台2、基底1施加约束力的均匀性。
肋板墙4包括墙体41和暗筋，暗筋布置在墙体41内，墙体41和暗筋均为钢筋混凝土结构，墙体41和暗筋浇筑为整体。暗筋包括暗梁42和暗桩43，暗梁42和暗桩43成L形布置，暗梁42水平布置在墙体41的顶端，暗桩43竖直布置在墙体41的最外侧，暗梁42和暗桩43用于对肋板墙4进行结构加强。
暗梁42和暗桩43相互连接，暗梁42远离暗桩43的一端插入墩台2内与墩台2连接，暗梁42与墩台2连接的端面形成第一约束面。暗桩43的底端插入基底1内与基底1连接，暗桩43的底端的端面形成第二约束面。暗桩43和暗梁42均为钢筋混凝土结构，暗桩43和暗梁42的钢筋、箍筋的布置密度大于墙体41的配筋密度，暗桩43和暗梁42用于对肋板墙4进行结构加强，在承受弯矩、冲切和剪切时，肋板墙4的顶部和外侧是应力集中区域，暗桩43和暗梁42对该应力集中区域进行结构加强，增加肋板墙4的结构强度和使用寿命。
连接墙5的底端与基底1连接，连接墙5的侧面两端与墩台2连接。连接墙5包括主体51和连接梁52，连接梁52布置在主体51的顶端。连接梁52和主体51均为钢筋混凝土结构，连接梁52和主体51一体浇筑成型，连接梁52的钢筋、箍筋的布置密度大于主体51的配筋密度，连接梁52用于连接墙5进行结构加强，在承受弯矩、冲切和剪切时，连接墙5的顶部是应力集中区域，连接梁52对该应力集中区域进行结构加强，增加连接墙5的结构强度和使用寿命。
本发明的一种用于大跨度建筑的柱基础结构的其他实施例，如图10所示，与上述实施例的区别在于，基底1上墩台2的数量为两个，两个墩台2之间连接有一个连接墙5，每个墩台2上连接有三个肋板墙4。
本发明的一种用于大跨度建筑的柱基础结构的其他实施例，如图11至图12所示，与上述实施例的区别在于，基底1上墩台2的数量为一个，墩台2上沿其周向布置有四个肋板墙4。
综上，本发明实施例提供一种用于大跨度建筑的柱基础结构，其肋板墙通过第一约束面与墩台连接、第二约束面与基地连接，肋板墙、墩台、基底连接为整体，通过肋板墙将基底划分为多个板块，改变了基底的约束边界条件，由墩台、肋板墙对基底共同约束，增加了基底的抗弯能力，使得基底的弯矩大大减小，可以大大优化底板的配筋；同时肋板墙对基底进行多边约束，基底对立柱的冲切和剪切也转变为基底对肋板墙的冲切和剪切，增加了承受冲切和剪切的承载面积，减小了基底的冲切和剪切的受力面积，提高了基底抗冲切和剪切的承载力，可以减小基底的厚度，减少配筋量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于大跨度建筑的柱基础结构，其特征在于，包括基底和布置在所述基底上的墩台，还包括竖直布置在所述基底上的肋板墙，所述肋板墙绕所述墩台间隔布置有多个，所述肋板墙具有与所述墩台连接的第一约束面和与所述基底连接的第二约束面。
2.根据权利要求1所述的用于大跨度建筑的柱基础结构，其特征在于，所述肋板墙包括墙体和布置在所述墙体内的暗筋，所述暗筋连接在所述墩台与所述基底之间。
3.根据权利要求2所述的用于大跨度建筑的柱基础结构，其特征在于，所述暗筋包括水平布置的暗梁和竖直布置的暗桩，所述暗梁的一端连接所述墩台、暗梁的另一端连接所述暗桩，所述暗桩的底端连接所述基底，所述暗梁与所述墩台连接的一端的端面形成所述第一约束面，所述暗桩的底端的端面形成所述第二约束面。
4.根据权利要求1－3任一项所述的用于大跨度建筑的柱基础结构，其特征在于，所述墩台在所述基底上均匀布置有多个，所述柱基础结构还包括连接在相邻两个墩台之间的连接墙，所述连接墙的底端与所述基底连接。
5.根据权利要求4所述的用于大跨度建筑的柱基础结构，其特征在于，所述连接墙包括主体和布置在所述主体内的连接梁，所述连接梁的两端分别与两个墩台连接。
6.根据权利要求4所述的用于大跨度建筑的柱基础结构，其特征在于，所述墩台的水平截面为矩形结构，所述肋板墙与所述连接墙成十字形分布，肋板墙与连接墙的中心线与所述墩台的中轴线共线。
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