專利名稱：傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑結(jié)構(gòu)，尤其是傘式和倒錐體相結(jié)合的傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，隨著建設(shè)規(guī)模的突飛猛進(jìn)，地震對建筑物的威脅日趨嚴(yán)峻。傳統(tǒng)的建筑物基礎(chǔ)通常為平底形式，包括箱式(地下室)、樁柱承載式等。這些傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的的基礎(chǔ)雖然施工方便，但基礎(chǔ)部承受地層側(cè)向土壓力較大，而側(cè)向擾動(dòng)是地震對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞的主要因素。既要使建筑物具有強(qiáng)度足夠的承托基礎(chǔ)，又要盡量減少地層側(cè)向擾動(dòng)的影響，是抵抗地震破壞的主要矛盾所在，以往，尚無有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在的問題，本發(fā)明目的在于，提供一種傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)，以克服上述缺陷，達(dá)到既能使建筑物具有強(qiáng)度足夠的承托基礎(chǔ)，又可減少地層側(cè)向擾動(dòng)的影響。根據(jù)上述目的，本發(fā)明傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)，其包括基礎(chǔ)和地面建筑，其特征在于，所述基礎(chǔ)由倒錐體結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該倒錐體包括用于集中承受建筑荷載的垂直主樁，該主樁下端承托在地層的承載面上，而主樁上端支撐在兩條成十字交叉設(shè)置的承托梁ab和承托梁cd的交叉部，承托梁ab和承托梁cd外端環(huán)繞一圓形圈梁；由承托梁ab和承托梁cd交叉構(gòu)成的十字形的中心與圈梁的圓心相重合；一方形框梁疊加坐落在上述圈梁上面，該框梁對角設(shè)置有承托梁AB和承托梁CD，承托梁AB和承托梁CD亦構(gòu)成一十字形結(jié)構(gòu)，其交叉部疊置于上述的由承托梁ab和承托梁cd構(gòu)成的交叉部上；所述承托梁ab和承托梁cd各自的長度與所述框梁的邊長相等；所述上、下兩個(gè)十字形交叉的承托梁相互疊加形成的各交角角度相等；所述承托梁ab、承托梁cd與該圈梁的四交點(diǎn)處傾斜向下設(shè)置內(nèi)斜撐柱；所述承托梁AB、承托梁CD與框梁四角的四交點(diǎn)處傾斜向下設(shè)置外斜撐柱，各內(nèi)、夕卜斜撐柱下端與主樁相交匯連接，且內(nèi)、外斜撐柱的傾斜角度相同，據(jù)此共同構(gòu)成傘式一柱倒錐體結(jié)構(gòu)，且上述圈梁位于地面之上；地面建筑主體成方形坐落在該框梁上，并具有與所述外斜撐柱頂端相對應(yīng)的角柱，以及，還具有與所述內(nèi)斜撐柱頂端相對應(yīng)的邊柱。根據(jù)上述，其特征在于，圍繞內(nèi)、外斜撐柱設(shè)置有用于構(gòu)成鋼筋混凝土壁面且呈四角錐形的倒錐體鋼筋籠。根據(jù)上述，其特征在于，所述鋼筋籠上設(shè)有圍繞其橫截面邊緣的固圈。根據(jù)上述，其特征在于，所述鋼筋籠內(nèi)部設(shè)有穿過中軸部位的橫向拉筋。根據(jù)上述，其特征在于，所述倒錐體內(nèi)部設(shè)置有用于加固倒錐體橫向強(qiáng)度的八段腰梁，所述各段腰梁的兩端分別連接于相鄰的內(nèi)、外斜撐柱上。根據(jù)上述，其特征在于，所述內(nèi)斜撐梁與主樁之間，或外斜撐梁與主樁之間設(shè)置有四面支撐隔墻，將主樁周圍分隔成四個(gè)對稱分布的隔間。
根據(jù)上述，其特征在于，所述隔間內(nèi)具有橫向設(shè)置的隔板。根據(jù)上述，其特征在于，所述隔間為地下室或用以集水的儲(chǔ)水倉。根據(jù)上述，其特征在于，所述地面建筑具有用于構(gòu)成鋼筋混凝土壁面的鋼筋籠。根據(jù)上述，其特征在于，所述地面建筑的鋼筋籠具有斜拉挑筋。根據(jù)上述，其特征在于，構(gòu)成所述鋼筋籠的各鋼筋段連接點(diǎn)均為鉤掛并焊接連接。根據(jù)上述，其特征在于，所述鋼筋混凝土壁面結(jié)構(gòu)的鋼筋籠鋼筋接頭和水泥接茬不在同一部位出現(xiàn)。據(jù)此，本發(fā)明的傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)，采用倒錐形的樁基結(jié)構(gòu)，荷載通過傘形支撐柱集中于主樁，形成單點(diǎn)支撐效果，且地面建筑的荷載承載面采用上方、下圓雙重結(jié)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合，既適應(yīng)了建筑物主體的常用形狀，又最大限度地減少了地層擾動(dòng)的影響；當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，地面的起伏、波浪運(yùn)動(dòng)不會(huì)將力通過圈梁傳遞給地面以上的建筑物， 甚至即使地層塌陷，脫落于斜撐結(jié)構(gòu)，只要主樁相對穩(wěn)定，就能保證地面建筑的穩(wěn)定。以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施例。為便于突出揭示本發(fā)明的技術(shù)特征，附圖未按實(shí)際實(shí)際施工結(jié)構(gòu)比例繪制，在此予以聲明。


圖1是傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)部分的框梁與圈梁疊置的俯視示意圖2是傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部分橫向示意圖，其中框梁與圈梁疊置取圖1中E——E向；
圖3是圖2所示結(jié)構(gòu)附加有腰梁的示意圖； 圖4是圖3所示結(jié)構(gòu)附加有隔板的示意圖5是傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部分的鋼筋籠示意圖； 圖6是傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)的整體示意圖； 圖7是傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)地面建筑部分的鋼筋籠示意圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖1，本發(fā)明傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部分包括一方形框梁 1，其疊置于一圓形圈梁2上，且圈梁2位于地面之上；框梁1對角方向設(shè)置有相互交叉成十字形的承托梁AB 11和承托梁CD 12 ；圈梁2則圍繞于由承托梁ab 21和承托梁cd 22構(gòu)成的十字形構(gòu)成，該十字形的中心與圈梁2的圓心相重合；承托梁ab 21和承托梁cd 22各自的長度與框梁1的邊長相等；上、下兩個(gè)交叉成十字形的承托梁中心部位相互疊加，以中點(diǎn)0形成八個(gè)均等的45°角。根據(jù)圖2，基于圖1所示的E——E向視角，所述基礎(chǔ)部分的傘式一柱倒錐體包括用于集中 承受建筑荷載的垂直主樁3，該主樁3下端承托在地層的承載面上，而主樁3上端支撐在承托梁ab 21和承托梁cd 22的交叉部；承托梁ab 21、承托梁cd 22與該圈梁2的四處交點(diǎn)a、b、c、d處傾斜向下設(shè)置內(nèi)斜撐柱210 ；承托梁AB 11、承托梁⑶12與框梁1的四處交點(diǎn)A、B、C、D處傾斜向下設(shè)置外斜撐柱110，內(nèi)、外斜撐柱的下端與主樁3相交匯連接，共同構(gòu)成傘式一柱倒錐體樁柱結(jié)構(gòu)。需要說明的是，根據(jù)本視圖的視角(圖1的E——E向)，斜撐柱具有內(nèi)外之分，也僅作為描述的方便，事實(shí)上，通過俯視視角，可以想見，在基礎(chǔ)較上部包絡(luò)外斜撐柱110的輪廓線與包絡(luò)內(nèi)斜撐柱210的輪廓線在最上端基本上是相切的。內(nèi)、外斜撐柱采用相同的傾斜角度，可以最大限度地平均分擔(dān)來自上述圈梁2和框梁1 的荷載，不產(chǎn)生應(yīng)力集中的情況。進(jìn)一步地，各內(nèi)、外斜撐梁與主樁3之間可設(shè)置鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的支撐隔墻(圖中未示)，將主樁3周圍分隔成多個(gè)對稱分布的空間，更可加強(qiáng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。根據(jù)圖3，所述倒錐體內(nèi)部設(shè)置有用于加固倒錐體橫向強(qiáng)度的八段腰梁4，所述各段腰梁4的兩端分別連接于相鄰的內(nèi)、外斜撐柱上。
根據(jù)圖4，所述倒錐體內(nèi)部具有橫向設(shè)置的隔板5，結(jié)合前面提到的支撐隔墻，隔板5上方具有圍繞主樁3對稱分布的若干隔間51。隔間51可用作地下室，或者，作為用以集水的儲(chǔ)水倉。根據(jù)圖5，圖中視角仍取圖1中E—一E向，圍繞外斜撐柱110和內(nèi)斜撐柱210設(shè)置鋼筋籠6。顯然，鋼筋籠6以外斜撐柱110為棱邊呈一倒四角錐形。圍繞鋼筋籠6的橫截面，在上下方向上可設(shè)置多條從上到下逐漸變小的平行的固圈(圖未示)。進(jìn)一步地，所述鋼筋籠6內(nèi)部設(shè)有穿過中軸部位(貼近或橫穿過主樁3)的橫向拉筋61。根據(jù)圖6和7，地面建筑7主體成方形坐落在框梁1上，并具有與外斜撐柱110頂端相對應(yīng)的角柱72，以及，還具有與所述內(nèi)斜撐柱210頂端相對應(yīng)的邊柱73 ；地面建筑7也具有用于構(gòu)成鋼筋混凝土墻壁的鋼筋籠71，并且，鋼筋籠71具有斜拉挑筋710。另外，本發(fā)明所涉及的各梁、柱、框架，除采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)外，也可采用鋼柱結(jié)構(gòu)，其力學(xué)效果是相同的，其原理并不超出本發(fā)明的保護(hù)范圍。據(jù)此，本發(fā)明通過上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成傘式一柱倒錐體上方下圓的防震建筑結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，構(gòu)成上述各鋼筋籠的各鋼筋段連接點(diǎn)均為鉤掛并焊接連接；以及，基礎(chǔ)及地面建筑所形成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋接口和水泥接茬不在同一部位出現(xiàn)。從而，最大限度地加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的抗震穩(wěn)定性。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，本發(fā)明除上述實(shí)施方式外，與本發(fā)明原理相符的其他類型的實(shí)施方式，例如，與框梁1連接的斜撐柱除設(shè)置于框梁1的四角外，也可設(shè)置于框梁 1各邊的中間部位，使斜撐梁與圈梁2所設(shè)的斜撐梁210重疊或共用；為了加強(qiáng)框梁1的抗扭曲強(qiáng)度，斜撐柱與框梁1的相鄰連接點(diǎn)之間再設(shè)置斜拉梁，形成三角形桁架結(jié)構(gòu)，其仍落入本發(fā)明的基本原理中。
權(quán)利要求
1.一種傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)，其包括基礎(chǔ)和地面建筑(7)，其特征在于， 所述基礎(chǔ)由倒錐體結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該倒錐體包括用于集中承受建筑荷載的垂直主樁(3)，該主樁 (3)下端承托在地層的承載面上，而主樁(3)上端支撐在兩條成十字交叉設(shè)置的承托梁ab (21)和承托梁cd (22)的交叉部，承托梁ab (21)和承托梁cd (22)外端環(huán)繞一圓形圈梁(2);由該承托梁ab(21)和承托梁cd (22)交叉構(gòu)成的十字形中心與圈梁(2)的圓心相重合；一方形框梁(1)疊加坐落在上述圈梁(2)上面，該框梁(1)對角設(shè)置有承托梁AB (11) 和承托梁⑶(12)，承托梁AB (11)和承托梁⑶(12)亦構(gòu)成一"h字形結(jié)構(gòu)，其交叉部疊置于上述的由承托梁ab (21)和承托梁cd (22)構(gòu)成的交叉部上；所述承托梁ab (21)和承托梁cd (22)各自的長度與所述框梁(1)的邊長相等；所述上、下兩個(gè)十字形交叉的承托梁相互疊加形成的各交角角度相等；所述承托梁ab (21)、承托梁cd (22)與該圈梁(2)的四交點(diǎn)處傾斜向下設(shè)置內(nèi)斜撐柱(210)；所述承托梁AB (11)、承托梁⑶(12)與框梁(1) 四角的四交點(diǎn)處傾斜向下設(shè)置外斜撐柱(110)，各內(nèi)、外斜撐柱的下端與主樁(3)相交匯連接，且內(nèi)、外斜撐柱的傾斜角度相同，共同構(gòu)成傘式一柱倒錐體結(jié)構(gòu)，且上述圈梁位于地面之上；地面建筑(7)主體成方形坐落在該框梁(1)上，并具有與所述外斜撐柱(110)頂端相對應(yīng)的角柱(72)，以及，還具有與所述內(nèi)斜撐柱(210)頂端相對應(yīng)的邊柱(73)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)，其特征在于，圍繞內(nèi)、外斜撐柱設(shè)置有用于構(gòu)成鋼筋混凝土壁面且呈倒四角錐形的鋼筋籠(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鋼筋籠 (6)上設(shè)有圍繞其橫截面邊緣的固圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鋼筋籠(6)內(nèi)部設(shè)有穿過中軸部位的橫向拉筋(61)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述倒錐體結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有用于加固倒錐體結(jié)構(gòu)橫向強(qiáng)度的八段腰梁(4)，所述各段腰梁(4)的兩端分別連接于相鄰的內(nèi)、外斜撐柱上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)斜撐梁(210)與主樁(3)之間，或外斜撐梁(110)與主樁(3)之間設(shè)置有四面支撐隔墻，將主樁(3)周圍分隔成四個(gè)對稱分布的隔間(51)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述隔間 (51)內(nèi)具有橫向設(shè)置的隔板(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述隔間 (51)為地下室或用以集水的儲(chǔ)水倉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述地面建筑(7)具有用于構(gòu)成鋼筋混凝土壁面的鋼筋籠(71)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述地面建筑(7 )的鋼筋籠(71)具有斜拉挑筋(710)。
全文摘要
一種傘式一柱倒錐體方圓防震建筑結(jié)構(gòu)，其包括基礎(chǔ)和地面建筑，所述基礎(chǔ)由倒錐體結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該倒錐體包括用于集中承受建筑荷載的垂直主樁，該主樁下端承托在地層的承載面上，而主樁上端通過十字交叉設(shè)置的承托梁承托一圓形圈梁；圓形圈梁上方再承托一方形框梁；該圈梁與框梁均傾斜向下設(shè)置內(nèi)、外斜撐柱；該內(nèi)、外斜撐柱的下端與主樁相交匯連接，共同構(gòu)成傘式一柱倒錐體樁柱結(jié)構(gòu)；地面建筑主體成方形坐落在該框梁上，并具有與所述外斜撐柱頂端相對應(yīng)的角柱；所述傘式一柱倒錐體結(jié)構(gòu)及地面建筑的外圍設(shè)置有用于形成鋼筋混凝土壁面的鋼筋籠。據(jù)此，最大限度地降低了地震對建筑物的影響。
文檔編號(hào)E04B1/98GK102220790SQ20111010304
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月25日
發(fā)明者宋百修 申請人:宋百修