CN113174986B - 一种钢结构建筑的基座结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢结构建筑的基座结构，包括浇筑于地面内的混凝土板，所述混凝土板的中部位置处浇筑有阶梯孔，在所述阶梯孔的轴心处穿插有桩杆，所述桩杆的上端设置有底座，底座限位于所述阶梯孔的阶梯面上，在所述底座的顶部环形设置有多根缓冲装置，多根所述缓冲装置的顶部之间装配有托盘，所述托盘的轴心处穿插有竖杆，所述托盘的底部设置有连接套；本装置无需开挖桩孔即可实现钢结构建筑支撑，降低施工成本，加快建筑成型速度。

Description

一种钢结构建筑的基座结构

技术领域

本发明涉及一种钢结构建筑的基座结构。

背景技术

轻钢建筑就是使用轻钢结构的建筑，例如轻钢别墅。轻钢别墅，又被称为轻钢结构房屋，其主要材料是由热镀锌钢带经冷轧技术合成的轻钢龙骨，经过精确的计算加上辅件的支持与结合，起到合理的承载力，以取代传统房屋。

轻钢结构是一种年轻而极具生命力的钢结构体系，已广泛应用于一般工地、农业、商业、服务性建筑，如办公楼、仓库、体育场馆、娱乐、旅游建筑和低、多层住宅建筑等领域。

轻钢建筑，其整体质量是远远小于混凝土建筑的，因此其底部的基础也与混凝土建筑不同，但是，还是需要通过打桩机进行打桩，造成了较高的施工成本。

为此，我们设计了一种无需开挖桩孔即可实现钢结构建筑支撑，降低施工成本，加快建筑成型速度的钢结构建筑的基座结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无需开挖桩孔即可实现钢结构建筑支撑，降低施工成本，加快建筑成型速度的钢结构建筑的基座结构。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种钢结构建筑的基座结构，包括浇筑于地面内的混凝土板，所述混凝土板的中部位置处浇筑有阶梯孔，在所述阶梯孔的轴心处穿插有桩杆，所述桩杆的上端设置有底座，底座限位于所述阶梯孔的阶梯面上，在所述底座的顶部环形设置有多根缓冲装置，多根所述缓冲装置的顶部之间装配有托盘，所述托盘的轴心处穿插有竖杆，所述托盘的底部设置有连接套，所述连接套和所述竖杆之间固定；在所述底座的顶部轴心处设置有螺纹孔，通过螺纹孔配合有限位杆，所述限位杆的上端和所述竖杆的底部之间形成一个缓冲间隙，当建筑物产生振动，且振动幅度较大时，通过限位杆的顶部与竖杆的下端接触，限制竖杆的振动幅度；在所述竖杆的上端设置有连接建筑物底梁用的法兰。

优选地，所述缓冲装置包括安装于所述底座顶部的竖管，所述竖管的上端螺纹连接有管盖，所述管盖的轴心处设置有缓冲杆，所述缓冲杆的上端连接所述托盘，在所述缓冲杆上装配有螺母，在所述缓冲杆上套设有弹簧，所述弹簧作用于所述螺母和所述管盖之间；所述缓冲杆的下端插入至所述竖管内后配合有第一螺母，所述第一螺母对所述缓冲杆向上移动距离形成限位；所述竖管和所述底座之间设置有肋板；上述缓冲装置分设有多个，可以从多个位置平衡托盘的受力，同时建筑物发生晃动的时候，可以通过弹簧的压缩和释放来进行吸能；通过调节螺母的位置，可以实现托盘的高度调节。

优选地，在所述缓冲杆的下端设置有第一螺纹孔，在所述缓冲杆的下端设置有活塞，所述活塞的外壁处卡设有密封圈，在所述竖管内填充有油液，常态承压下，所述活塞的下端距离油液上端面5mm~10mm，当弹簧过分压缩后，所述活塞的下端面作用油液，通过压缩油液的方式缓冲弹簧受到的下压力；在所述第一螺母的外壁处设置有第一密封圈；在地震发生时，建筑物晃动，会导致缓冲杆快速下行，下行过快或者幅度过大，会造成弹簧的弹性失效；因此采用了上述技术方案，上述技术方案中，在弹簧被压缩至极限之前，可以通过活塞接触油液缓冲压力，在建筑物的晃动消失后，有助于弹簧的恢复；同时上述结构中的第一螺母不仅仅可以起到缓冲杆向上移动时的限位作用，还可以对油液形成二次密封。

优选地，所述活塞的下端设置有锥形凹孔；锥形凹孔可以进入油液，让活塞下行的时候，油压的压力从锥形凹孔处均匀的发散给活塞，减少密封圈处的密封压力。

优选地，在所述阶梯孔的阶梯面上设置有棉层，在所述底座的底部设置有对应所述棉层的环形槽，在所述底座的顶部设置有连通所述环形槽的注入孔，通过注入孔注入胶水，胶水通过环形槽分布后被棉层吸收，棉层吸收后硬化；由于浇筑误差，会导致阶梯面存在凹凸不平的情况，因此我们设计了棉层，在装配完成底座后，底座挤压棉层，将底座和阶梯孔之间的间隙完全填充，然后通过注入孔注入胶水，胶水进入后会固化棉层，固化棉层后，让棉层的结构稳定。

优选地，在所述桩杆的表面设置有螺旋片，在所述底座的外壁处环形设置有多个受力孔；螺旋片的设置，便于通过旋转的方式将桩杆向下插入至地面内，而无需开挖桩孔，让安装操作更加的简便；同时也便于后期的拆除。

优选地，在所述托盘的顶部设置有侧向吸收装置；当所述托盘受到缓冲杆较大的上顶力度时，通过所述侧向吸收装置减少所述托盘的形变。

优选地，所述侧向吸收装置包括焊接于所述托盘顶部的直角钢板，以及焊接在所述直角钢板内直角位置处肋板片；所述直角钢板对应所述竖杆的那一端设置有安装管，在安装管的内部置入有第一弹簧；在所述第一弹簧远离所述安装管的那一端置入有插轴，所述插轴远离所述第一弹簧的那一端设置有弧形板，所述弧形板贴合所述竖杆的外壁；侧向吸收装置是为了提高托盘的抗形变能力。

优选地，在所述竖杆上套设有下挡环，所述下挡环和所述竖杆之间固定连接，所述下挡环位于所述托盘的下方；在发生地震的时候，建筑物会发生竖向的晃动或跳动，当托盘和竖杆的连接失效时，可以通过下挡环限制竖杆向上移动的距离，避免托盘的连接失效后，造成竖杆向上跳动脱离，确保整个结构的稳定性。

优选地，所述限位杆的上端置入有橡胶块；橡胶块是起到柔性缓冲的技术效果，避免限位杆和竖杆的硬性接触而导致的形变。

本装置的施工方式如下：

步骤1：将预安装的位置的地面夯实，并开挖一个基坑，基坑用于浇筑混凝土板，在开挖基坑完成后，放置模具，通过模具将混凝土板浇筑成型；

步骤2：旋转桩杆，将桩杆的下端穿过混凝土板后旋入至地面内，直至将底座装配至阶梯孔内为止；

步骤3：将托盘安装完成，并调节多根缓冲装置至合适位置，使得托盘保持水平；然后将竖杆向下穿过托盘，并通过螺丝进行固定；

步骤4：按照步骤3，安装多个本装置，然后再将建筑物的底梁和竖杆之间安装完成即可；

步骤5：安装完成后，单独对每个缓冲装置进行适应性的调节，确保多根底梁均处于水平。

本发明的有益效果是：

1）本装置采用一个大直径的混凝土板作为基础支撑件，省去了在地面上开挖深桩孔的麻烦，更加方便施工操作；

2）桩杆是穿过混凝土板后插入至地面内的，因此可以进一步的增加底座的稳定性，且底座是嵌入至混凝土板内的，使得底座的抗压能力提升，同时增加抗下沉的能力；

3）竖杆和底座之间是分离的，通过旋入的限位杆可以限制竖杆向下移动的最大距离，在地震发生的时候，避免过分下沉而导致的建筑物扭矩断裂；

4）托盘和竖杆的配合位置是可调节的，因此可以根据安装需要，调节建筑物的据地高度；

5）缓冲装置被支撑在底座和托盘之间，在发生地震的时候，可以通过压缩缓冲装置的方式来进行吸能，避免建筑物刚性受力而导致的破坏；

6）本装置的结构简单，成本低廉，适合推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为托盘位置处的结构示意图；

图3为缓冲装置的结构示意图；

图4为图3在A处的放大图；

图5为底座的剖视图；

图6为图5在B处的放大图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1至图6所示。

实施例1

一种钢结构建筑的基座结构，包括浇筑于地面内的混凝土板1，所述混凝土板1的中部位置处浇筑有阶梯孔101，在所述阶梯孔101的轴心处穿插有桩杆2，所述桩杆2的上端设置有底座201，底座201限位于所述阶梯孔101的阶梯面上，在所述底座201的顶部环形设置有多根缓冲装置3，多根所述缓冲装置3的顶部之间装配有托盘4，所述托盘4的轴心处穿插有竖杆5，所述托盘4的底部设置有连接套401，所述连接套401和所述竖杆5之间固定；在所述底座201的顶部轴心处设置有螺纹孔，通过螺纹孔配合有限位杆6，所述限位杆6的上端和所述竖杆5的底部之间形成一个缓冲间隙，当建筑物产生振动，且振动幅度较大时，通过限位杆6的顶部与竖杆5的下端接触，限制竖杆5的振动幅度；在所述竖杆5的上端设置有连接建筑物底梁用的法兰501。

实施例2

所述缓冲装置3包括安装于所述底座201顶部的竖管301，所述竖管301的上端螺纹连接有管盖302，所述管盖302的轴心处设置有缓冲杆303，所述缓冲杆303的上端连接所述托盘4，在所述缓冲杆303上装配有螺母304，在所述缓冲杆303上套设有弹簧305，所述弹簧305作用于所述螺母304和所述管盖302之间；所述缓冲杆303的下端插入至所述竖管301内后配合有第一螺母306，所述第一螺母306对所述缓冲杆303向上移动距离形成限位；所述竖管301和所述底座201之间设置有肋板331；上述缓冲装置3分设有多个，可以从多个位置平衡托盘4的受力，同时建筑物发生晃动的时候，可以通过弹簧305的压缩和释放来进行吸能；通过调节螺母304的位置，可以实现托盘4的高度调节。

实施例3

在所述缓冲杆303的下端设置有第一螺纹孔311，在所述缓冲杆303的下端设置有活塞312，所述活塞312的外壁处卡设有密封圈313，在所述竖管301内填充有油液，常态承压下，所述活塞312的下端距离油液上端面5mm~10mm，当弹簧305过分压缩后，所述活塞312的下端面作用油液，通过压缩油液的方式缓冲弹簧305受到的下压力；在所述第一螺母306的外壁处设置有第一密封圈314；在地震发生时，建筑物晃动，会导致缓冲杆303快速下行，下行过快或者幅度过大，会造成弹簧305的弹性失效；因此采用了上述技术方案，上述技术方案中，在弹簧305被压缩至极限之前，可以通过活塞312接触油液缓冲压力，在建筑物的晃动消失后，有助于弹簧305的恢复；同时上述结构中的第一螺母306不仅仅可以起到缓冲杆303向上移动时的限位作用，还可以对油液形成二次密封。

实施例4

所述活塞312的下端设置有锥形凹孔315；锥形凹孔315可以进入油液，让活塞312下行的时候，油压的压力从锥形凹孔315处均匀的发散给活塞312，减少密封圈313处的密封压力。

实施例5

在所述阶梯孔101的阶梯面上设置有棉层121，在所述底座201的底部设置有对应所述棉层121的环形槽221，在所述底座201的顶部设置有连通所述环形槽221的注入孔222，通过注入孔222注入胶水，胶水通过环形槽221分布后被棉层121吸收，棉层121吸收后硬化；由于浇筑误差，会导致阶梯面存在凹凸不平的情况，因此我们设计了棉层121，在装配完成底座201后，底座201挤压棉层121，将底座201和阶梯孔101之间的间隙完全填充，然后通过注入孔222注入胶水，胶水进入后会固化棉层121，固化棉层121后，让棉层的结构稳定。

实施例6

在所述桩杆2的表面设置有螺旋片223，在所述底座201的外壁处环形设置有多个受力孔224；螺旋片223的设置，便于通过旋转的方式将桩杆2向下插入至地面内，而无需开挖桩孔，让安装操作更加的简便；同时也便于后期的拆除。

实施例7

在所述托盘4的顶部设置有侧向吸收装置7；当所述托盘4受到缓冲杆303较大的上顶力度时，通过所述侧向吸收装置7减少所述托盘4的形变。

实施例8

所述侧向吸收装置7包括焊接于所述托盘4顶部的直角钢板701，以及焊接在所述直角钢板701内直角位置处肋板片702；所述直角钢板701对应所述竖杆5的那一端设置有安装管703，在安装管703的内部置入有第一弹簧704；在所述第一弹簧704远离所述安装管703的那一端置入有插轴705，所述插轴705远离所述第一弹簧704的那一端设置有弧形板706，所述弧形板706贴合所述竖杆5的外壁；侧向吸收装置7是为了提高托盘4的抗形变能力。

实施例9

在所述竖杆5上套设有下挡环551，所述下挡环551和所述竖杆5之间固定连接，所述下挡环551位于所述托盘4的下方；在发生地震的时候，建筑物会发生竖向的晃动或跳动，当托盘4和竖杆5的连接失效时，可以通过下挡环551限制竖杆5向上移动的距离，避免托盘4的连接失效后，造成竖杆5向上跳动脱离，确保整个结构的稳定性。

实施例10

所述限位杆6的上端置入有橡胶块66；橡胶块66是起到柔性缓冲的技术效果，避免限位杆6和竖杆5的硬性接触而导致的形变。

本装置的施工方式如下：

步骤1：将预安装的位置的地面夯实，并开挖一个基坑，基坑用于浇筑混凝土板，在开挖基坑完成后，放置模具，通过模具将混凝土板浇筑成型；

步骤2：旋转桩杆2，将桩杆2的下端穿过混凝土板1后旋入至地面内，直至将底座201装配至阶梯孔101内为止；

步骤3：将托盘4安装完成，并调节多根缓冲装置3至合适位置，使得托盘4保持水平；然后将竖杆5向下穿过托盘4，并通过螺丝进行固定；

步骤4：按照步骤3，安装多个本装置，然后再将建筑物的底梁和竖杆5之间安装完成即可；

步骤5：安装完成后，单独对每个缓冲装置3进行适应性的调节，确保多根底梁均处于水平。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种钢结构建筑的基座结构，包括浇筑于地面内的混凝土板（1），其特征在于：所述混凝土板（1）的中部位置处浇筑有阶梯孔（101），在所述阶梯孔（101）的轴心处穿插有桩杆（2），所述桩杆（2）的上端设置有底座（201），底座（201）限位于所述阶梯孔（101）的阶梯面上，在所述底座（201）的顶部环形设置有多根缓冲装置（3），多根所述缓冲装置（3）的顶部之间装配有托盘（4），所述托盘（4）的轴心处穿插有竖杆（5），所述托盘（4）的底部设置有连接套（401），所述连接套（401）和所述竖杆（5）之间固定；在所述底座（201）的顶部轴心处设置有螺纹孔，通过螺纹孔配合有限位杆（6），所述限位杆（6）的上端和所述竖杆（5）的底部之间形成一个缓冲间隙，当建筑物产生振动，且振动幅度较大时，通过限位杆（6）的顶部与竖杆（5）的下端接触，限制竖杆（5）的振动幅度；在所述竖杆（5）的上端设置有连接建筑物底梁用的法兰（501）；其中，所述缓冲装置（3）包括安装于所述底座（201）顶部的竖管（301），所述竖管（301）的上端螺纹连接有管盖（302），所述管盖（302）的轴心处设置有缓冲杆（303），所述缓冲杆（303）的上端连接所述托盘（4），在所述缓冲杆（303）上装配有螺母（304），在所述缓冲杆（303）上套设有弹簧（305），所述弹簧（305）作用于所述螺母（304）和所述管盖（302）之间；所述缓冲杆（303）的下端插入至所述竖管（301）内后配合有第一螺母（306），所述第一螺母（306）对所述缓冲杆（303）向上移动距离形成限位；所述竖管（301）和所述底座（201）之间设置有肋板（331）；其中，在所述缓冲杆（303）的下端设置有第一螺纹孔（311），在所述缓冲杆（303）的下端设置有活塞（312），所述活塞（312）的外壁处卡设有密封圈（313），在所述竖管（301）内填充有油液，常态承压下，所述活塞（312）的下端距离油液上端面5mm~10mm，当弹簧（305）压缩后，所述活塞（312）的下端面作用油液，通过压缩油液的方式缓冲弹簧（305）受到的下压力；在所述第一螺母（306）的外壁处设置有第一密封圈（314）。

2.根据权利要求1所述的钢结构建筑的基座结构，其特征在于：所述活塞（312）的下端设置有锥形凹孔（315）。

3.根据权利要求1所述的钢结构建筑的基座结构，其特征在于：在所述阶梯孔（101）的阶梯面上设置有棉层（121），在所述底座（201）的底部设置有对应所述棉层（121）的环形槽（221），在所述底座（201）的顶部设置有连通所述环形槽（221）的注入孔（222），通过注入孔（222）注入胶水，胶水通过环形槽（221）分布后被棉层（121）吸收，棉层（121）吸收后硬化。

4.根据权利要求1所述的钢结构建筑的基座结构，其特征在于：在所述桩杆（2）的表面设置有螺旋片（223），在所述底座（201）的外壁处环形设置有多个受力孔（224）。

5.根据权利要求1所述的钢结构建筑的基座结构，其特征在于：在所述托盘（4）的顶部设置有侧向吸收装置（7）；当所述托盘（4）受到缓冲杆（303）较大的上顶力度时，通过所述侧向吸收装置（7）减少所述托盘（4）的形变。

6.根据权利要求5所述的钢结构建筑的基座结构，其特征在于：所述侧向吸收装置（7）包括焊接于所述托盘（4）顶部的直角钢板（701），以及焊接在所述直角钢板（701）内直角位置处肋板片（702）；所述直角钢板（701）对应所述竖杆（5）的那一端设置有安装管（703），在安装管（ 703） 的内部置入有第一弹簧（704）；在所述第一弹簧（704）远离所述安装管（703）的那一端置入有插轴（705），所述插轴（705）远离所述第一弹簧（704）的那一端设置有弧形板（706），所述弧形板（706）贴合所述竖杆（5）的外壁。

7.根据权利要求1所述的钢结构建筑的基座结构，其特征在于：在所述竖杆（5）上套设有下挡环（551），所述下挡环（551）和所述竖杆（5）之间固定连接，所述下挡环（551）位于所述托盘（4）的下方。

8.根据权利要求1所述的钢结构建筑的基座结构，其特征在于：所述限位杆（6）的上端置入有橡胶块（66）。

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