凸肋底座式鉸支柱腳的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于中低層建筑的凸肋底座式鉸支柱腳，該鉸支柱腳包括：柱底、承壓加勁肋、兩塊角鋼、橡膠塊、兩個(gè)螺栓、底座、錨固裝置；所述柱底為H形型鋼，包括中間的腹板和兩側(cè)的翼緣，柱底的承壓端面通過(guò)腹板焊接有承壓加勁肋；兩塊角鋼置于柱底的兩側(cè)，柱底腹板與角鋼之間填充摩擦耗能橡膠塊，并采用螺栓將角鋼、腹板對(duì)穿連接，形成鉸接機(jī)構(gòu)；承壓加勁肋端面再墊有底座，底座帶有一楔形凸起，與之對(duì)應(yīng)的將所述腹板設(shè)計(jì)成楔形槽，形成鉸接機(jī)構(gòu)的協(xié)同輔助機(jī)構(gòu)；最后，采用錨固裝置將底座固定于混凝土基礎(chǔ)上。本發(fā)明的有益效果是：在地震中受損后方便更換，同時(shí)在地震中提供柱子的抗拔力。施工速度快，節(jié)能環(huán)保。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
凸肋底座式鉸支柱腳
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是在先申請(qǐng)《帶可更換軟鋼阻尼器的耗能鋼柱系統(tǒng)》(中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)，專(zhuān)利號(hào):201610096098.4)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步公開(kāi)，具體是有關(guān)該系統(tǒng)中支座4的具體結(jié)構(gòu)技術(shù)方案，屬于土木結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)技術(shù)中的中低層建筑，一般認(rèn)為采用純框架或支撐框架的形式，通過(guò)合理的梁柱剛度比形成強(qiáng)柱弱梁型的延性框架或支撐框架結(jié)構(gòu)體系。在大震作用下，框架結(jié)構(gòu)首先在梁端出現(xiàn)塑性鉸，梁端塑性鉸發(fā)展充分后，最后底層柱底形成塑性鉸，從而認(rèn)為結(jié)構(gòu)失效;支撐框架結(jié)構(gòu)中，支撐首先發(fā)生屈曲或屈服，采用防屈曲支撐可有效提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度和耗能能力，在大震作用下只有支撐發(fā)生較嚴(yán)重的損傷，震后可更換，恢復(fù)使用功能。但是近年來(lái)的震害調(diào)查和研究表明，即使嚴(yán)格按照“強(qiáng)柱弱梁”設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)在地震作用下也出現(xiàn)了由于局部層間變形過(guò)大引起的“層屈服”不利破壞模式;框架支撐結(jié)構(gòu)中，由于框架和屈曲約束支撐連接段的剛度遠(yuǎn)小于框架節(jié)點(diǎn)和支撐中段，往往發(fā)生的是連接部位的破壞，大噸位的屈曲約束支撐耗能能力沒(méi)有得到發(fā)揮，而且結(jié)構(gòu)的承載力也遠(yuǎn)低于預(yù)期值，造成極大的潛在危險(xiǎn)。帶軟鋼阻尼器的耗能柱-框架是近年發(fā)展起來(lái)的新型抗側(cè)力體系，其中可靠的柱腳構(gòu)造是其發(fā)揮抗震性能的關(guān)鍵技術(shù)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出一種用于中低層建筑的凸肋底座式鉸支柱腳，該用于中低層建筑的凸肋底座式鉸支柱腳能夠?qū)崿F(xiàn)耗能柱鋼柱柱腳一定角度范圍(正負(fù)1/30層間位移角)的轉(zhuǎn)動(dòng)、保證耗能柱上部系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮、耗散部分地震能量、減小地震損失、加快震后恢復(fù)速度，具有抗震性好、結(jié)構(gòu)不易損壞等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明給出的技術(shù)方案為:
[0005]—種用于中低層建筑的凸肋底座式鉸支柱腳，其特征在于，該鉸支柱腳包括:柱底
1、承壓加勁肋10、兩塊角鋼2、橡膠塊5、兩個(gè)螺栓3、底座4、錨固裝置6，
[0006]所述柱底I為H形型鋼，包括中間的腹板11和兩側(cè)的翼緣12，柱底I的承壓端面通過(guò)腹板11焊接有承壓加勁肋10，
[0007]兩塊角鋼2置于柱底I的兩側(cè)，柱底腹板11與角鋼2之間填充摩擦耗能橡膠塊5，并采用螺栓3將角鋼2、腹板11對(duì)穿連接，形成鉸接機(jī)構(gòu)，；
[0008]承壓加勁肋10端面再墊有底座4，底座4帶有一楔形凸起41，與之對(duì)應(yīng)的將所述腹板11設(shè)計(jì)成楔形槽111，形成鉸接機(jī)構(gòu)的協(xié)同輔助機(jī)構(gòu)；
[0009]最后，采用錨固裝置6將底座4固定于混凝土基礎(chǔ)8上。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:構(gòu)件各部分功能明確，采用螺栓3連接，在地震中受損后可以方便更換，同時(shí)螺栓3在地震中提供柱子的抗拔力。能夠?qū)崿F(xiàn)耗能柱鋼柱柱腳一定角度范圍(正負(fù)1/30層間位移角)的轉(zhuǎn)動(dòng)、保證耗能柱上部系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮、耗散部分地震能量、減小地震損失、加快震后恢復(fù)速度，具有抗震性好、結(jié)構(gòu)不易損壞等優(yōu)點(diǎn)。該柱腳施工速度快，節(jié)能環(huán)保。
[0011]本發(fā)明適用于中低層鋼結(jié)構(gòu)住宅或辦公建筑，特別是裝配式減震建筑中。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明鉸支柱腳的立面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是圖1在AA處的截面圖。
[0014]圖3是圖1在B處取出的各部件的獨(dú)立結(jié)構(gòu)圖。
[0015]數(shù)字標(biāo)記:
[0016]柱底I，承壓加勁肋10、角鋼2、角鋼的斜切角21、角鋼2的水平邊22、橡膠塊5、螺栓
3、底座4、楔形凸起41、錨固裝置6，腹板11，腹板的楔形槽口 111，翼緣的斜缺口 121、第二缺口 122、翼緣12、水泥基礎(chǔ)8。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0018]如圖1所示，一種用于中低層建筑的凸肋底座式鉸支柱腳，其特征在于，該鉸支柱腳包括:柱底1、承壓加勁肋10、兩塊角鋼2、橡膠塊5、兩個(gè)螺栓3、底座4、錨固裝置6，
[0019]所述柱底I為H形型鋼，包括中間的腹板11和兩側(cè)的翼緣12，柱底I的承壓端面通過(guò)腹板11焊接有承壓加勁肋10，
[0020]兩塊角鋼2置于柱底I的兩側(cè)，柱底腹板11與角鋼2之間填充摩擦耗能橡膠塊5，并采用螺栓3將角鋼2、腹板11對(duì)穿連接，形成鉸接機(jī)構(gòu);該機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鉸接的關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)是腹板開(kāi)有長(zhǎng)圓孔7。
[0021]承壓加勁肋10端面再墊有底座4，底座4帶有一楔形凸起41，與之對(duì)應(yīng)的將所述腹板11設(shè)計(jì)成楔形槽111，形成鉸接機(jī)構(gòu)的協(xié)同輔助機(jī)構(gòu)；
[0022]最后，采用錨固裝置6將底座4固定于混凝土基礎(chǔ)8上。
[0023]所述的柱底I截面大小是由上部結(jié)構(gòu)決定。
[0024]底座4中部設(shè)置楔形凸起41與柱底I的槽111拼合，起到安裝定位和抵抗水平剪力的作用，底座4厚度應(yīng)保證柱軸向的承壓性能。
[0025]底座4通過(guò)底座錨固裝置6與水泥基礎(chǔ)8連接，錨固裝置6應(yīng)有足夠的抗拔和抗剪承載力。
[0026]如圖2所示，摩擦耗能橡膠塊5填充在兩塊角鋼2與柱底的柱翼緣12、腹板11所形成的空間內(nèi)，兩塊角鋼2和柱底腹板11通過(guò)對(duì)穿螺栓3的預(yù)緊力實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部的橡膠塊5起到約束作用。同時(shí)，橡膠塊5也起到一定防止柱底腹板11局部屈曲的作用。
[0027]橡膠塊5填充在柱底I腹板11和角鋼2之間，目的是為了滿(mǎn)足角鋼2與腹板11的連接構(gòu)造要求，同時(shí)在柱底轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)起到一定的摩擦耗能作用。
[0028]如圖3所示，其中:
[0029]圖3(a)為柱底I及加勁肋結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]柱底I腹板11開(kāi)有楔形槽口111，在承壓端面上焊接有承壓加勁肋10，腹板上與螺栓3相應(yīng)處還開(kāi)有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的長(zhǎng)圓孔7。[0031 ]楔形槽口 111以抵抗水平剪力為主，頂部留足余量在安裝后與底座4楔形凸起41兩側(cè)完全頂緊。
[0032]為保證柱腳的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，在與角鋼2相交的位置，將翼緣12削去一部分，形成缺口121。
[0033]柱底I在與底座4拼合處設(shè)計(jì)成楔形開(kāi)槽111，起到安裝定位和抵抗水平剪力的作用；同樣為了保證轉(zhuǎn)動(dòng)能力，柱底I在翼緣12、腹板11交界處削去一部分，形成第二缺口 122。
[0034]為保證柱底I承壓性能，防止端部腹板11局部屈曲，在整個(gè)腹板11端面焊接承壓加勁肋10。
[0035]圖3(b)為角鋼2的結(jié)構(gòu)示意圖。為避免角鋼2與柱底I的柱翼緣12碰撞，角鋼2頂部?jī)蛇呍O(shè)置小的斜切角21。角鋼2的水平邊22固定在底座4上，豎直邊通過(guò)螺栓3與橡膠塊5、柱底I腹板連接。
[0036]圖3(c)為底座4的結(jié)構(gòu)示意圖。底座4帶有一楔形凸起41，起到抵抗水平剪力的作用。
[0037]對(duì)穿螺栓3所穿過(guò)的角鋼2和柱腹板11的開(kāi)孔要求是:角鋼2開(kāi)正常圓形孔23;柱底I的柱腹板11開(kāi)向下留有一定余量的長(zhǎng)圓孔7，從而允許柱底I轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的微小抬升。(橡膠塊上開(kāi)孔相同于角鋼2，圖中未示)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于中低層建筑的凸肋底座式鉸支柱腳，其特征在于，該鉸支柱腳包括:柱底(1)、承壓加勁肋(10)、兩塊角鋼(2)、橡膠塊(5)、兩個(gè)螺栓(3)、底座(4)、錨固裝置(6)， 所述柱底(I)為H形型鋼，包括中間的腹板(11)和兩側(cè)的翼緣(12)，柱底(I)的承壓端面通過(guò)腹板(11)焊接有承壓加勁肋(1)， 兩塊角鋼(2)置于柱底(I)的兩側(cè)，柱底腹板(11)與角鋼(2)之間填充摩擦耗能橡膠塊(5)，并采用螺栓(3)將角鋼(2)、腹板(11)對(duì)穿連接，形成鉸接機(jī)構(gòu)； 承壓加勁肋(10)端面再墊有底座(4)，底座(4)帶有一楔形凸起(41)，與之對(duì)應(yīng)的將所述腹板(11)設(shè)計(jì)成楔形槽(111)，形成鉸接機(jī)構(gòu)的協(xié)同輔助機(jī)構(gòu)； 采用錨固裝置(6)將底座(4)固定于混凝土基礎(chǔ)(8)上。
【文檔編號(hào)】E04H9/02GK105863354SQ201610369212
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】李國(guó)強(qiáng), 黎燕文, 侯兆新
【申請(qǐng)人】同濟(jì)大學(xué)