CN203583705U - 一种具有高抗震功能的房屋结构 - Google Patents

一种具有高抗震功能的房屋结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种具有高抗震功能的房屋结构,其方形体的四周立柱下部与地梁相连，每层设有楼板圈梁和房顶圈梁，立柱上部与各层楼板圈梁和房顶圈梁相连，在方形基础地梁和屋顶圈梁中增加对角的斜梁L1和L2，在纵深方向增加中间立柱Z1和Z2，斜梁L1与基础地梁、斜梁L2与屋顶圈梁分别形成双三角形平面结构，这双三角形结构并与四周立柱连接构成稳定四方体结构；在纵向立面靠近墙面外侧和横向立面靠近墙面外侧均增加斜向对称的抗压抗拉支撑连接件；所述支撑连接件由通过计算受力确定直经的钢管及穿设于钢管内的抗拉预应力钢丝绳组成并经防腐处理。该房屋结构使房屋整体稳定性和刚度高、抗拉强度与抗剪强度高、施工容易且不影响房屋使用空间。

Description

一种具有高抗震功能的房屋结构
技术领域
本实用新型涉及建筑领域，具体涉及一种具有高抗震功能的房屋结构。 
背景技术
我国地处世界两大地震带即环太平洋地震带与欧亚地震带之间，大部分地区为地震区，特别是对于一些偏远的西部地区，尤其是由于我国农村经济较为落后，村镇房屋抗震设计仍然存在许多问题，汶川地震的震害就说明了这点, 村镇房屋抗震设计较差,抗震能力比较差，在地震作用下往往造成巨大的人员伤亡和经济损失。对于房屋抗震可从房屋的抗震概念设计、结构抗震计算和抗震构造措施等方面采取防御措施；从抗震构造措施来说，原有整个房屋系统成为一个几何可变体系，如纵墙或横墙承重砌体结构房屋，许多房屋未设构造柱和圈梁，从而降低房屋的整体性和刚度；即是房屋设计增加了构造柱和圈梁，房屋的整体性和刚度虽已大幅增强，但整个房屋系统还是为一个几何可变体系，因为方形几何体是可变体系，只有三角形几何体才是较稳定的结构体系。所以，有专家提出了改变传统方形结构的建筑框架模式，让房屋整体结构呈“三角体”锥形结构，即呈底宽上窄，重心均衡，从基础到房顶形成金字塔形状，这种房屋结构虽可增加其稳定性，但这种构造形状存在两个缺陷，一是因形状不规整而难于施工，二是其房屋使用的空间也大大缩减，实际建筑中难于适用。 
发明内容
本实用新型的目的是提供一种具有高抗震功能的房屋结构，使房屋整体稳定性和刚度高、房屋的抗拉强度与抗剪强度高、施工容易且不影响房屋使用空间。 
为实现以上目的，本实用新型提供一种具有高抗震功能的房屋结构是： 
房屋基础部分的基础地梁与四周立柱构成一个稳固的基础底座，即方形体的四周立柱下部与地梁相连，每层设有楼板圈梁和房顶圈梁，立柱上部与各层楼板圈梁和房顶圈梁相连；在方形基础地梁中增加对角的斜梁L1，在屋顶圈梁中也增加对角的斜梁L2，在纵深方向增加前中间立柱Z1和后中间立柱Z2，斜梁L1与基础地梁、斜梁L2与屋顶圈梁分别形成了双三角形平面结构，这双三角形结构并与四周立柱连接构成稳定四方体结构；在纵向立面靠近墙面外侧同时增加第一～第八斜向对称的抗压抗拉支撑连接件,其中第一、第二、第七、第八纵向立面支撑连接件下端和四周立柱与地梁交接处连接,上端分别和前中间立柱Z1和后中间立柱Z2的上端外侧相连, 第三～第六纵向立面支撑连接件下端和前中间立柱Z1和后中间立柱Z2的上端与二层楼圈梁交接处相连,上端分别和四周立柱屋顶梁交接相连； 在横向立面靠近墙面外侧同时增加斜向对称的第九～第十二抗压抗拉的支撑连接件，其中第十、第十一横向立面支撑连接件是靠近建筑墙体墙面的斜向支撑连接件,其一端固定于四周立柱与基础地梁的交接处,另一张拉端固定于四周立柱与二层楼板圈梁的交接处, 第九、第十二横向立面支撑连接件一端固定于四周立柱与二层楼板圈梁的交接处,另一张拉端固定于四周立柱与屋顶圈梁的交接处。
所述抗压抗拉的支撑连接件由通过计算受力确定直经的钢管及穿设于钢管内的抗拉预应力钢丝绳组成；该钢管及钢丝绳经防腐处理。 
所述支撑连接件与立柱固定连接的方式是采用张拉法固定。 
上述一种具有高抗震功能的房屋结构其支撑连接件的钢管起张力抗压作用, 支撑连接件的抗拉预应力钢丝绳具有抗拉作用,并且其与立柱分别在纵向墙面和横向墙面构成稳定的三角形体系；按三角形有较稳定的结构体系的原理，通过适当改造房屋原有方形结构的构造,使房屋实现了地基屋顶平面方向、房屋纵横向墙面的垂直竖向方向具有三角形受力稳定的整体的几何体结构,与原有四方体的四周立柱、基础地梁和二层楼板圈梁屋顶圈梁一起组成了整体稳定结构，用简单方法解决“三角体”锥形结构不利于实际施工及可使用空间大为缩减的问题，这种抗震构造措施在工程中容易实施推广。 
    本实用新型从现有村镇建筑大多数呈四方形(体)为主，三角形构件在房屋建设中没有占主体作用实际出发，充分利用三角体具有稳定性、四方形存在不稳定性特性，但四方形形状规整容易施工可利用面积较大，采取适当改造房屋原有方形结构，在基础平面屋顶平面，纵墙横墙竖向平面分别通过增加斜梁和支撑连接件方法构造为稳定三角形结构整体房屋构造，提供了一种简单容易实施的适用的房屋抗震构造措施方法，保证了房屋这人类赖以生存不可缺少的设施避免在地震中造成损坏，减少人员伤亡和经济损失。 
附图说明
图1为本实用新型具有高抗震功能的房屋结构立体示意图。 
图2为本实用新型具有高抗震功能的房屋结构支撑连接件剖面示意图。 
附图中各标识符号：基础地梁斜梁L1、屋顶圈梁斜梁L2、前中间立柱Z1和后中间立柱Z2、第一～第十二支撑连接件1～12、支撑连接件钢管13、支撑连接件抗拉预应力钢丝绳14。 
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型具有高抗震功能的房屋结构作进一步详细说明。 
如图1～图2所示：本实用新型具有高抗震功能的房屋结构是：在房屋的四方体二层结构房屋中，房屋基础部分的基础地圈梁与四周立柱构成一个稳固的基础底座，四方形体的四周为立柱下部与地梁相连，二层和顶层设有楼板圈梁和房顶圈梁，立柱上部与二层和顶层楼板圈梁和房顶圈梁相连；在四方形基础地梁中增加对角的斜梁L1，在纵深方向增加前中间立柱Z1和后中间立柱Z2，在屋顶圈梁中也增加对角的斜梁L2，这样，因对角的斜梁L1和L2分别与基础地梁和屋顶圈梁形成了双三角形平面结构，并与四周立柱连接后可与基础底面和房屋顶面构成稳定双三角形结构,在纵向立面靠近墙面外侧同时增加斜向对称的抗压抗拉的支撑连接件1～8,在横向立面靠近墙面外侧同时增加斜向对称的抗压抗拉的支撑连接件9～12, 抗压抗拉的支撑连接件选取一定直经的钢管及穿设于钢管内的抗拉预应力钢丝绳组成，钢管及钢丝绳经防腐处理，支撑连接件具体布置结构是在纵向立面支撑连接件1、2、7、8 ,其下端连接于四周立柱与地梁交接处,上端分别与前中间立柱Z1和后中间立柱Z2的上端外侧相连, 纵向立面支撑连接件3～6下端和前中间立柱Z1和后中间立柱Z2的上端与二层楼板圈梁交接处相连,上端分别和四周立柱屋顶圈梁交接处相连,在横向立面的靠近建筑墙体墙面斜向支撑连接件10、11一端固定于四周立柱与基础地梁的交接处,另一张拉端固定于四周立柱与二层楼板圈梁的交接处, 横向立面的支撑连接件9、12一端固定于四周立柱与二层楼板圈梁的交接处,另一张拉端固定于四周立柱与屋顶圈梁的交接处。上述支撑连接件与立柱固定连接的方式是采用机械张拉法固定,在浇注梁柱时一并考虑与支撑连接件固定的预埋件，其支撑连接件的钢管起张力抗压作用, 支撑连接件的抗拉预应力钢丝绳具有抗拉作用,并且其与立柱分别在纵向墙面和横向墙面构成稳定的三角形体系,房屋的地基平面和屋顶平面方向构成双三角形稳定结构,从而形成了三角形受力稳定的整体的几何体结构,与原有四方体的四周立柱,基础地梁，二层楼板圈梁屋顶圈梁一起组成了整体稳定结构，这稳定结构形成了一种具有高抗震性能的房屋结构。 

Claims (2)

1.一种具有高抗震功能的房屋结构,其房屋基础部分的基础地梁与四周立柱构成一个稳固的基础底座，即方形体的四周立柱下部与地梁相连，每层设有楼板圈梁和房顶圈梁，立柱上部与各层楼板圈梁和房顶圈梁相连；其特征是：在方形基础地梁中增加对角的斜梁L1，在屋顶圈梁中也增加对角的斜梁L2，在纵深方向增加前中间立柱Z1和后中间立柱Z2，斜梁L1与基础地梁、斜梁L2与屋顶圈梁分别形成了双三角形平面结构，这双三角形结构并与四周立柱连接构成稳定四方体结构；在纵向立面靠近墙面外侧同时增加第一～第八斜向对称的抗压抗拉支撑连接件,其中第一、第二、第七、第八纵向立面支撑连接件下端和四周立柱与地梁交接处连接,上端分别和前中间立柱Z1、后中间立柱Z2的上端外侧相连, 第三～第六纵向立面支撑连接件下端和前中间立柱Z1、后中间立柱Z2的上端与二层楼圈梁交接处相连,上端分别和四周立柱屋顶梁交接相连； 在横向立面靠近墙面外侧同时增加斜向对称的第九～第十二抗压抗拉的支撑连接件，其中第十、第十一横向立面支撑连接件是靠近建筑墙体墙面的斜向支撑连接件,其一端固定于四周立柱与基础地梁的交接处,另一张拉端固定于四周立柱与二层楼板圈梁的交接处, 第九、第十二横向立面支撑连接件一端固定于四周立柱与二层楼板圈梁的交接处,另一张拉端固定于四周立柱与屋顶圈梁的交接处。
2.根据权利要求1所述一种具有高抗震功能的房屋结构,其特征是：所述抗压抗拉的支撑连接件由通过计算受力确定直经的钢管及穿设于钢管内的抗拉预应力钢丝绳组成；该钢管及钢丝绳经防腐处理。
3.根据权利要求1或2所述一种具有高抗震功能的房屋结构,其特征是：所述支撑连接件与立柱固定连接的方式是采用张拉法固定。
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