一种装配式自回复基础体系制造技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式自回复基础体系
本专利技术属于土木工程
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术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，本专利技术的解决方案是：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，本专利技术的有益效果是：(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是本专利技术的装配式自回复基础的三维结构示意图；图2是本专利技术的装配式自回复基础的三维分解图；图3是本专利技术的主基础单元的三维结构示意图；图4是本专利技术的副基础单元的三维结构示意图；图5是本专利技术的形状记忆合金螺杆的三维结构示意图；图6是本专利技术的形状记忆合金螺杆的端头细部图；图7是本专利技术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专利技术做进一步的说明。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。再结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵红亮，喻月，梁政姬，
申请(专利权)人：上海同派建筑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31