一种自复位增强型柱脚及其施工安装方法技术

本发明专利技术公开了一种自复位增强型柱脚及其施工安装方法，自复位增强型柱脚在地基基础上进行构建，包括钢柱、高强拉杆、悬挑板、限位装置、锚杆和限位垫板；钢柱插接在地基基础的限位凹槽内；高强拉杆穿过钢柱的横向加劲肋，并在横向加劲肋和高强拉杆顶端安装第一碟形弹簧组固定；悬挑板水平固定在钢柱的外侧；限位装置为固定在悬挑板顶面；锚杆底端与地基基础连接，杆体穿过悬挑板和限位装置的通孔，并套设有第二碟形弹簧组，且在其两端对称套设有限位垫板和高强螺母。本发明专利技术通过给碟形弹簧施加预压力使钢柱具备自复位能力。强震时，钢柱发生摇摆减轻地震损伤，震后通过碟形弹簧实现自复位，该装置概念清晰，施工方便，具有广阔的工程应用前景。

A self reset reinforced column base and its construction and installation method

【技术实现步骤摘要】
一种自复位增强型柱脚及其施工安装方法
本专利技术涉及抗震结构体系
，更具体的说是涉及一种自复位增强型柱脚及其施工安装方法。
技术介绍
近些年，因为地震的多发，以及人们对现代化安全标准的要求，使得自复位装置、减震耗能装置备受关注。它们不仅能在地震时加固结构，也能在强震后快速恢复结构的正常使用，以保护人们的生命财产安全。而且在专利公开号为CN110318479A，名称为一种自复位柱脚结构及其构建方法的专利中，复合组合的碟形弹簧的工作机理是当柱脚发生倾斜会带动悬挑板使一侧弹簧受压，从而利用受压弹簧的弹力使柱脚自复位。但是我们不难发现，另一侧的弹簧的预应弹力却阻碍了柱脚的自复位，这将导致复合组合弹簧的自复位能力减弱。因此，研制开发一种可以在大震中使所有的碟形弹簧组都受到压迫，且弹簧组的弹力都有利于柱脚自复位的增强型柱脚及其施工安装方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种自复位增强型柱脚，旨在解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种自复位增强型柱脚，在地基基础上进行构建，包括：钢柱、高强拉杆、悬挑板、限位装置、锚杆和限位垫板；所述钢柱竖直布置，且底端插接在所述地基基础顶面形成的限位凹槽内；所述高强拉杆的数量至少为一根，且竖直布置，底端与所述地基基础内部连接，杆体向上穿过所述钢柱的横向加劲肋，并在所述横向加劲肋和所述高强拉杆顶端安装第一碟形弹簧组，且由所述横向加劲肋底面上的高强螺母固定；所述悬挑板水平固定在所述钢柱的外侧，所述悬挑板下方和所述钢柱侧壁之间固定有支撑板；所述限位装置为固定在所述悬挑板顶面，且顶部开设有通孔的筒体或架体；所述锚杆的数量至少为一根，且竖直布置，底端与所述地基基础内部连接，杆体向上穿过所述悬挑板和所述限位装置的通孔，所述锚杆上套设有第二碟形弹簧组；所述限位垫板套设在所述第二碟形弹簧组和所述高强螺母之间；两块所述限位垫板在所述第二碟形弹簧组的弹性作用下分别顶紧在所述限位装置的通孔底部和所述悬挑板的顶面之间，两个所述高强螺母分别顶紧在两块限位垫板的外侧。通过上述技术方案，该增强型自复位柱脚解决了另一侧弹簧的弹力阻碍问题，具备更优良的自动恢复能力。地震使柱脚发生倾斜，将带动悬挑板倾斜，此时悬挑板上焊接的限位装置将使所有的第二碟形弹簧组受压：向下倾斜的悬挑板上的限位装置上的顶板压迫限位垫板使第二碟形弹簧组受压，向上倾斜的悬挑板压迫第二碟形弹簧组下部的限位垫板使第二碟形弹簧组受压，使柱脚具有更强的自复位效果。优选的，在上述一种自复位增强型柱脚中，所述地基基础内部预埋有基础预埋件，用于与所述高强拉杆和所述锚杆的底端连接。基础预埋件是预先埋在地基基础里的连接件，负责连接锚杆和高强拉杆。优选的，在上述一种自复位增强型柱脚中，所述基础预埋件底部具有与所述高强拉杆或所述锚杆连接的螺母和垫片，且顶紧在所述基础预埋件的底面。便于连接，且提高连接的结构稳定性。优选的，在上述一种自复位增强型柱脚中，所述地基基础内预埋有用于所述高强拉杆和所述锚杆穿过的套管。便于高强拉杆和锚杆穿过地基基础并连接。优选的，在上述一种自复位增强型柱脚中，所述限位装置为顶部开有通孔的圆柱形筒体或长方体结构，或由两块对称的竖板和带有通孔的顶板组成的倒U形架体。通孔的孔径需大于高强螺母直径且小于限位垫板外径，限位装置套在第二碟形弹簧组上，能通过限位装置的顶板对限位垫板施加压力达到使碟形弹簧提供强大自复位能力的目的。优选的，在上述一种自复位增强型柱脚中，所述限位装置的通孔和所述悬挑板用于所述锚杆穿过的开孔直径大于所述高强螺母的外径，且小于所述限位垫板的外径；所述限位垫板的开孔直径大于所述锚杆直径，且小于所述高强螺母的外径。能够满足连接需求。优选的，在上述一种自复位增强型柱脚中，所述钢柱的侧壁和所述地基基础顶面之间固定有自复位阻尼器。进一步提高自复位能力。优选的，在上述一种自复位增强型柱脚中，所述限位凹槽内铺设有底板，所述限位凹槽和所述钢柱之间填充有缓冲橡胶垫。防止柱脚左右移动，进一步提高其缓冲和自复位能力。优选的，在上述一种自复位增强型柱脚中，所述悬挑板和所述底板之间固定有传力加强板；所述钢柱的翼缘板内侧和/或外侧固定有翼缘加强板。提高柱脚的耗能需求。优选的，在上述一种自复位增强型柱脚中，悬挑板可焊接在柱脚两侧和四周，根据不同施工要求，计算所需第二碟形弹簧组的数量来确定悬挑板上的开孔数量、位置及间距大小。优选的，在上述一种自复位增强型柱脚中，可以在限位装置与限位垫板之间增加一个缓冲垫片来保护，并且能减小噪音。优选的，在上述一种自复位增强型柱脚中，第二碟形弹簧组不应该少于四个，且通过高强螺母来施加预应力。优选的，在上述一种自复位增强型柱脚中，高强拉杆可选用强度大的钢材，增强其自复位能力。本专利技术提供了一种自复位增强型柱脚的施工安装方法，包括以下步骤：S1、将第二碟型弹簧组、两块限位垫板和两个高强螺母套装在锚杆上，对第二碟型弹簧组施加预应力后将限位装置与悬挑板焊接固定，然后拧松高强螺母，使限位垫板两面受力；S2、将悬挑板与钢柱侧壁焊接固定，并焊接支撑板进行支撑；S3、在高强拉杆的顶部套装第一碟形弹簧组并施加预应力，且由所述横向加劲肋底面上的高强螺母固定；S4、将地基基础内预埋用于高强拉杆和锚杆穿过的套管，并将钢柱插入地基基础的限位凹槽内，将高强拉杆和锚杆穿过套管与地基基础内的基础预埋件固定连接；S5、在套管内灌装易膨胀的高强混凝土进行固定。通过上述技术方案，本专利技术提供了一种自复位增强型柱脚的施工安装方法，整体装配简单方便，当地震发生时，柱脚带动悬挑板发生上移或下移。上移时，通过悬挑板压迫下部限位垫板使第二碟形弹簧组受压；下移时，通过焊接在悬挑板上的限位装置上的顶板压迫上部限位垫板使第二碟形弹簧组受压。因此无论柱脚如何摆动，所有碟形弹簧组共同使柱脚自复位。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种自复位增强型柱脚及其施工安装方法，具有以下有益效果：1、该增强型自复位柱脚解决了另一侧弹簧的弹力阻碍问题，具备更优良的自动恢复能力。地震使柱脚发生倾斜将带动悬挑板倾斜，此时悬挑板上焊接的限位装置将使所有的第二碟形弹簧组受压。向下倾斜的悬挑板上的限位装置上的顶板压迫限位垫板使第二碟形弹簧组受压，向上倾斜的悬挑板压迫第二碟形弹簧组下部的限位垫板使第二碟形弹簧组受压，使柱脚具有更强的自复位效果。2、通过高强螺母和限位垫板使第二碟形弹簧组独立出来，使之不固定在悬挑板上。3、增加了限位装置，使所有第二碟形弹簧组在任何情况下都使柱脚自复位。4、专利技术了限位装置，能使限位装置有效的压迫第二碟形弹簧组。5、创造性设计了限位装置和限位垫板以及连接处的孔径大小关系。6、提供了自复位增强型柱脚的施工安装方法，整体装配简单方便，当地震发生时，柱脚带动悬挑板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自复位增强型柱脚，其特征在于，在地基基础(18)上进行构建，包括：钢柱(1)、高强拉杆(2)、悬挑板(7)、限位装置(3)、锚杆(9)和限位垫板(5)；/n所述钢柱(1)竖直布置，且底端插接在所述地基基础(18)顶面形成的限位凹槽(11)内；/n所述高强拉杆(2)的数量至少为一根，且竖直布置，底端与所述地基基础(18)内部连接，杆体向上穿过所述钢柱(1)的横向加劲肋(17)，并在所述横向加劲肋(17)和所述高强拉杆(2)顶端安装第一碟形弹簧组(16)，且由所述横向加劲肋(17)底面上的高强螺母固定；/n所述悬挑板(7)水平固定在所述钢柱(1)的外侧，所述悬挑板(7)下方和所述钢柱(1)侧壁之间固定有支撑板(8)；/n所述限位装置(3)为固定在所述悬挑板(7)顶面，且顶部开设有通孔的筒体或架体；/n所述锚杆(9)的数量至少为一根，且竖直布置，底端与所述地基基础(18)内部连接，杆体向上穿过所述悬挑板(7)和所述限位装置(3)的通孔，所述锚杆(9)上套设有第二碟形弹簧组(4)；/n所述限位垫板(5)套设在所述第二碟形弹簧组(4)和高强螺母(6)之间；两块所述限位垫板(5)在所述第二碟形弹簧组(4)的弹性作用下分别顶紧在所述限位装置(3)的通孔底部和所述悬挑板(7)的顶面之间，两个所述高强螺母(6)分别顶紧在两块限位垫板(5)的外侧。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自复位增强型柱脚，其特征在于，在地基基础(18)上进行构建，包括：钢柱(1)、高强拉杆(2)、悬挑板(7)、限位装置(3)、锚杆(9)和限位垫板(5)；
所述钢柱(1)竖直布置，且底端插接在所述地基基础(18)顶面形成的限位凹槽(11)内；
所述高强拉杆(2)的数量至少为一根，且竖直布置，底端与所述地基基础(18)内部连接，杆体向上穿过所述钢柱(1)的横向加劲肋(17)，并在所述横向加劲肋(17)和所述高强拉杆(2)顶端安装第一碟形弹簧组(16)，且由所述横向加劲肋(17)底面上的高强螺母固定；
所述悬挑板(7)水平固定在所述钢柱(1)的外侧，所述悬挑板(7)下方和所述钢柱(1)侧壁之间固定有支撑板(8)；
所述限位装置(3)为固定在所述悬挑板(7)顶面，且顶部开设有通孔的筒体或架体；
所述锚杆(9)的数量至少为一根，且竖直布置，底端与所述地基基础(18)内部连接，杆体向上穿过所述悬挑板(7)和所述限位装置(3)的通孔，所述锚杆(9)上套设有第二碟形弹簧组(4)；
所述限位垫板(5)套设在所述第二碟形弹簧组(4)和高强螺母(6)之间；两块所述限位垫板(5)在所述第二碟形弹簧组(4)的弹性作用下分别顶紧在所述限位装置(3)的通孔底部和所述悬挑板(7)的顶面之间，两个所述高强螺母(6)分别顶紧在两块限位垫板(5)的外侧。


2.根据权利要求1所述的一种自复位增强型柱脚，其特征在于，所述地基基础(18)内部预埋有基础预埋件(15)，用于与所述高强拉杆(2)和所述锚杆(9)的底端连接。


3.根据权利要求2所述的一种自复位增强型柱脚，其特征在于，所述基础预埋件(15)底部具有与所述高强拉杆(2)或所述锚杆(9)连接的螺母和垫片，且顶紧在所述基础预埋件(15)的底面。


4.根据权利要求1所述的一种自复位增强型柱脚，其特征在于，所述地基基础(18)内预埋有用于所述高强拉杆(2)和所述锚杆(9)穿过的套管。


5.根据权利要求1所述的一种自复位增强型柱脚...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，魏盛飞，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：海南;46