技术领域
[0001] 本
发明涉及抗震结构体系技术领域，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。
背景技术
[0002] 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。
[0003] 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。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明提供了一种自复位增强型柱脚，旨在解决上述问题。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] 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；
[0007] 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；
[0008] 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；
[0009] 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；
[0010] 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；
[0011] 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；
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 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。
[0017] 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。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 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。
[0025] 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。
[0026] 本发明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：
[0027] 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；
[0028] S2、将悬挑板与钢柱侧壁焊接固定，并焊接支撑板进行支撑；
[0029] 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；
[0030] 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；
[0031] S5、在套管内灌装易膨胀的高强
混凝土进行固定。
[0032] 通过上述技术方案，本发明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。
[0033] 经由上述的技术方案可知，与
现有技术相比，本发明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：
[0034] 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。
[0035] 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。
[0036] 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。
[0037] 4、发明了限位装置，能使限位装置有效的压迫第二碟形弹簧组。
[0038] 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。
[0039] 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。
附图说明
[0040] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0041] 图1附图为本发明提供的整体结构示意图；
[0042] 图2附图为本发明提供的自复位装置局部结构示意图。
[0043] 1-钢柱；
[0044] 2-高强拉杆；
[0045] 3-限位装置；
[0046] 4-第二碟形弹簧组；
[0047] 5-限位垫板；
[0048] 6-高强螺母；
[0049] 7-悬挑板；
[0050] 8-支撑板；
[0051] 9-锚杆；
[0052] 10-缓冲橡胶垫；
[0053] 11-限位凹槽；
[0054] 12-传力加强板；
[0055] 13-翼缘加强板；
[0056] 14-底板；
[0057] 15-基础预埋件；
[0058] 16-第一碟形弹簧组；
[0059] 17-横向加劲肋。
具体实施方式
[0060] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0061] 实施例1：
[0062] 参见附图1和附图2，本发明实施例公开了一种自复位增强型柱脚，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；
[0063] 钢柱1竖直布置，且底端插接在地基基础18顶面形成的限位凹槽11内；
[0064] 高强拉杆2的数量至少为一根，且竖直布置，底端与地基基础18内部连接，杆体向上穿过钢柱1的横向加劲肋17，并在横向加劲肋17和高强拉杆2顶端安装第一碟形弹簧组16，且由横向加劲肋17底面上的高强螺母固定；
[0065] 悬挑板7水平固定在钢柱1的外侧，悬挑板7下方和钢柱1侧壁之间固定有支撑板8；
[0066] 限位装置3为固定在悬挑板7顶面，且顶部开设有通孔的筒体或架体；
[0067] 锚杆9的数量至少为一根，且竖直布置，底端与地基基础18内部连接，杆体向上穿过悬挑板7和限位装置3的通孔，锚杆9上套设有第二碟形弹簧组4；
[0068] 限位垫板5套设在第二碟形弹簧组4和高强螺母6之间；两块限位垫板5在第二碟形弹簧组4的弹性作用下分别顶紧在限位装置3的通孔底部和悬挑板7的顶面之间，两个高强螺母6分别顶紧在两块限位垫板5的外侧。
[0069] 为了进一步优化上述技术方案，地基基础18内部预埋有基础预埋件15，用于与高强拉杆2和锚杆9的底端连接。
[0070] 为了进一步优化上述技术方案，基础预埋件15底部具有与高强拉杆2或锚杆9连接的螺母和垫片，且顶紧在基础预埋件15的底面。
[0071] 为了进一步优化上述技术方案，地基基础18内预埋有用于高强拉杆2和锚杆9穿过的套管。
[0072] 为了进一步优化上述技术方案，限位装置3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。
[0073] 为了进一步优化上述技术方案，限位装置3的通孔和悬挑板7用于锚杆9穿过的开孔直径大于高强螺母6的外径，且小于限位垫板5的外径；限位垫板5的开孔直径大于锚杆9直径，且小于高强螺母6的外径。
[0074] 为了进一步优化上述技术方案，钢柱1的侧壁和地基基础18顶面之间固定有自复位阻尼器。
[0075] 为了进一步优化上述技术方案，限位凹槽11内铺设有底板14，限位凹槽11和钢柱1之间填充有缓冲橡胶垫10。
[0076] 为了进一步优化上述技术方案，悬挑板7和底板14之间固定有传力加强板12；钢柱1的翼缘板内侧和/或外侧固定有翼缘加强板13。
[0077] 本实施例的工作原理为：
[0078] 当地震发生时，钢柱1带动悬挑板7发生上移或下移：悬挑板7上移时，通过悬挑板7压迫下部限位垫板5使第二碟形弹簧组4受压；悬挑板7下移时，通过限位装置5的顶板压迫上部的限位垫板5使第二碟形弹簧组4受压。因此无论钢柱如何摆动，所有第二碟形弹簧组4共同使钢柱1自复位。
[0079] 需要说明的是，本发明的自复位增强型柱脚中悬挑板7的连接方式以及开孔数量，限位装置3与限位垫板5的样式并不局限于上述实施例中的描述，只要能满足工作原理及施工需求，均在本发明的保护范围内。
[0080] 实施例2：
[0081] 本发明实施例公开了一种自复位增强型柱脚的施工安装方法，包括以下步骤：
[0082] S1、将第二碟型弹簧组4、两块限位垫板5和两个高强螺母6套装在锚杆9上，对第二碟型弹簧组4施加预应力后将限位装置3与悬挑板7焊接固定，然后拧松高强螺母6，使限位垫板5两面受力；
[0083] S2、将悬挑板7与钢柱1侧壁焊接固定，并焊接支撑板8进行支撑；
[0084] S3、在高强拉杆2的顶部套装第一碟形弹簧组16并施加预应力，且由所述横向加劲肋17底面上的高强螺母固定；
[0085] S4、将地基基础18内预埋用于高强拉杆2和锚杆9穿过的套管，并将钢柱1插入地基基础18的限位凹槽11内，将高强拉杆2和锚杆9穿过套管与地基基础18内的基础预埋件15固定连接；
[0086] S5、在套管内灌装易膨胀的高强混凝土进行固定。
[0087] 本
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0088] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种
修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
