[實用新型]一種可提高抗震能力的鋼筋混凝土基礎

有效

• 申請號: 201220090845.0
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN202543955U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 陳星;傅劍波;區彤;陳雄;譚堅;曾樂元;梁杰發;潘勇
• 申請（專利權）人: 廣東省建筑設計研究院
• 主分類號: E02D27/34
• 分類號: E02D27/34;E02D31/08
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 劉小敏

技術領域

本實用新型涉及一種建筑基礎，特別涉及一種用于抗震設防的鋼筋混凝土基礎，該建筑基礎有利于提高承擔上部建筑物傳遞的地震外力載荷的能力。

背景技術

在地震作用下的建筑結構設計中，我國建筑結構類規范要求的建筑物的抗震設防目標是：當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時，主體結構不受損壞或不需修理可繼續使用；當遭受相當于本地區抗震設防烈度的設防地震影響時，可能發生損壞，但經一般性修理仍可繼續使用；當遭受高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震影響時，不致倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。可簡單歸納為：“小震不壞、中震可修、大震不倒”。

在外力作用下，建筑結構會處于兩種狀態下：一種是在外力作用下仍在彈性狀態(即應力-應變關系為線性)，結構變形極小，基本完好或損壞輕微；隨著外力作用的增大，開始進入塑性狀態(即應力-應變關系為非線性)，發生塑性變形，結構變形大或結構已破壞。然而，建筑物變形和破壞往往在薄弱部位首先出現。

建筑物的基礎多采用鋼筋混凝土結構或者型鋼混凝土結構。常規的基礎形式主要有：獨立基礎(圖1)、條形基礎(圖2)、筏板基礎(圖3)、箱型基礎(圖4)、樁基礎等，參見圖1～4中所示，J是基礎部分，S是基礎所支撐的上部建筑物的結構梁柱部分，這些常規的基礎J均單獨直接承擔上部建筑物S傳遞的荷載及各種外部的作用(例如風作用、地震作用、溫度作用等)。其不足之處在于：由于現有的常規基礎J通常是根據我國地基基礎設計規范要求的一般外加載荷下出現彈性狀態的情況進行設計，若外加載荷超過了基礎的抗震承載能力，即當遭受高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震影響時，將在塑性變形后在某些薄弱位置上出現較為嚴重的破壞，帶來了很大的危險性，同時破壞的位置無法確定，不符合規定的“小震不壞、中震可修、大震不倒”要求，但由于外加荷載的不確定性，如果要使基礎能夠完全承擔罕遇地震時的外加載荷，有足夠安全度的話，又會造成建筑成本很高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種可提高抗震能力的鋼筋混凝土基礎，該基礎能夠在較低廉的成本情況下明顯提高建筑基礎承擔上部建筑物傳遞的地震外力載荷的能力。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：一種可提高抗震能力的鋼筋混凝土基礎，包括承擔上部建筑物的基礎，本實用新型稱為主體基礎，其特征在于：還增設有附加基礎和基礎梁，所述附加基礎位于上部建筑物下方外側，并通過基礎梁與主體基礎相連。當建筑物受外力載荷的合力F時，如圖5a所示，該外力載荷F以主體基礎承擔上部建筑物重力合力G_S的作用點為支點O相對于附加基礎是逆時針彎矩M_逆作用時，所述基礎梁作為一個剛臂，使附加基礎同時受力，此時附加基礎下方土體受壓，相應地提供反力，反力的合力F_反乘上附加基礎距離主體基礎中心的距離L即為附加基礎能提供的抗力距M_抗；反之，如圖5b所示，當建筑物受到的外力載荷F′以主體基礎承擔上部建筑物重力合力G_S的作用點為支點O相對于附加基礎是順時針彎矩M_順作用時，附加基礎和其上部土體的重力的合力F_抗乘上附加基礎距離主體基礎中心的距離L即為附加基礎能提供的抵抗力距M_抗。

在現有場地的承載力有限的條件下，通過基礎梁的跨度增減造成的力臂L長短的變化來調整基礎抗力的力矩大小，以主體基礎、附加基礎和基礎梁三部分能提供抗力大于外加荷載的作用，以便使鋼筋混凝土基礎可符合安全要求為設計基礎，該外加荷載可以根據當地幾十年或者百年等罕遇地震時的外加載荷為準。

基于上述技術方案的基礎上，本實用新型可作如下改進：

本實用新型所述附加基礎至少為二個，每個附加基礎至少配有一個基礎梁，所述附加基礎以對稱設置在主體基礎周圍為佳，所述附加基礎分別通過各自相應的基礎梁與主體基礎相連，以使建筑物的在不同方向均勻得到附加基礎的抗震力矩的支持。

對于每個建筑物結構的不同情況及地質條件存在的差異，進而可相應設置附加基礎的數量、位置，相應設置附加基礎與主體基礎之間的距離，并相應設置附加基礎、主體基礎埋入土體的深度。

本實用新型所述基礎梁的跨高比可以在5～10的范圍內選擇，所述基礎梁的截面寬度大于等于400mm，以利于保證基礎梁的有效線剛度。本實用新型所述基礎梁內埋設有型鋼，所述型鋼的總截面積占基礎梁截面積的比率在2％～8％的范圍內選擇，以加強基礎梁的抗彎強度。