建筑物自适应地基不均匀沉降的方法及其结构 【技术领域】
本发明涉及建筑物自适应地基不均匀沉降的方法及其结构，尤其适用于地下开采引起的大幅度不均匀沉陷地区的框架结构建筑，也适用于其它不均匀沉降地基上的框架结构建筑。
背景技术
框架结构的建筑物在我国应用非常广泛，但纯框架结构抵抗地基不均匀变形的性能较差，不均匀沉降会引起框架结构的梁柱产生较大的附加内力和附加变形。因此，我国《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.3节对建筑物地基变形允许值给出相关限制，5.3.3条规定对于框架结构和单层排架结构应由相邻柱基的沉降差控制。限制了框架结构建筑物应用于有不均匀沉降变形的地基上。
目前减小不均匀沉降的措施一方面是从建筑布置上避免不均匀沉降地基，另一方面是在结构上采取增大基础刚度，加大梁柱截面、设置基础梁等，这两种措施都是以“硬抗”作为主导思想的措施来减小不均匀沉降，虽然能起到一定的效果，但其结构复杂，装拆不易，大幅度增加了建筑物的造价。
【发明内容】
鉴于已有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种方法和结构简单，装拆方便、工程造价低、抗压、抗弯及抗剪承载力高的建筑物自适应地基不均匀沉降的方法及其结构。
本发明建筑物自适应地基不均匀沉降的方法是：在稳定地基上浇筑钢筋混凝土基础，在钢筋混凝土基础上固定框架柱脚，在所述钢筋混凝土基础与框架柱脚之间连接一个具有相对运动的框架支座，以适应地基不均匀下沉时，基础随之下沉，框架支座随其自动伸长，框架柱脚始终保持稳定，框架支座的最大伸长量可根据现场实际预计的最大不均匀下沉量设计确定。
本发明建筑物自适应地基不均匀沉降的结构，包括设在稳定地基上的钢筋混凝土基础和固定在基础上的框架柱脚，在所述基础与框架柱脚之间设有具有相对运动的框架支座，框架支座的底座与钢筋混凝土基础固定在一起，框架支座的顶座与框架柱脚固定在一起。
所述的框架支座由内壁呈十字形凹槽的支座和与支座凹槽相扣合的呈十字形的柱塞卡具构成，其中呈十字形凹槽的支座内壁上分别设有多排弹性销钉，呈十字形的柱塞卡具相对应的凸台上分别设有适于弹性销钉下滑的多级销钉滑槽；支座的底部设有连接下部基础的底盘，卡具的顶部设有连接框架柱脚底部的顶盘；所述呈十字形凹槽的支座中部为圆形；所述呈十字形的柱塞卡具中部为由钢板和弧板焊接而成圆柱形。
本发明在每个基础与框架柱脚之间连接一个建筑物自适应地基不均匀沉降的框架支座，该框架支座能随基础下沉而伸长，最大伸长量可达300mm，以适应地基在不均匀变形时，仍然保持框架柱脚的位置不变，从而减小不均匀变形对框架结构的影响和破坏，为框架结构的更好地应用提供了保证。该框架支座有较大的抗压、抗弯及抗剪承载力，在轴向拉力作用下可自动伸长，随沉随伸，并始终保持其抗压抗弯和抗剪承载力，有较高的灵敏度，一旦不均匀沉降产生即可自动响应，利用支座的自动伸长消除不均匀沉降的影响。本结构位于框架结构的柱底基础顶，与框架柱和独立基础用螺栓连接，便于安装和拆卸，并可以随时更换和维护，特别适用于地下开采引起的大幅度不均匀沉陷的地区，其方法和结构简单，装拆方便、工程造价低、具有广泛的实用性。
【附图说明】
图1是本发明建筑物自适应地基不均匀沉降的框架支座布局示意图，
其中：(a)为稳定地基框架结构示意图；
(b)为地基不均匀沉降后框架结构支座伸长示意图。
图2是图1中框架支座结构的主视图。
图3是图2中框架支座结构的俯视图。
图中：1-地基，2-钢筋混凝土基础，3-框架支座，4-框架柱脚，5-柱塞卡具，6-支座，7-销钉滑槽，8-销钉，9-弹簧销钉，10-槽口，11-底盘，12-顶盘。
【具体实施方式】
本发明建筑物自适应地基不均匀沉降的方法是：在原有的钢筋混凝土基础2与与其相固定的框架柱脚4之间设置一个具有相对运动、可沿纵向被拉长的框架支座3，当地基1发生变化下沉时，钢筋混凝土基础2随其变化下沉，框架支座3跟随钢筋混凝土基础2下沉而被拉长，以适应地基1下沉时基础2随之下沉，框架支座3自动伸长，从而使框架柱脚4始终保持稳定，框架支座3的伸长量可根据现场实际预计的最大不均匀下沉量设计确定。
本发明建筑物自适应地基不均匀沉降的结构，图1(a)所示，它由设在稳定地基1上的钢筋混凝土基础2、连接在基础2上的框架支座3和与框架支座3相连的框架柱脚4构成，框架支座3的底座与钢筋混凝土基础2固定在一起，框架支座3的顶座与框架柱脚4固定在一起。当地基1产生不均匀沉降时，带动钢筋混凝土地基2不均匀下沉并拉动框架支座3伸长，并固定以抵消部分不均匀沉降。由于各钢筋混凝土地基2不均匀沉降的量不同，各框架支座3被拉长的高度也不相同，如图1(b)所示，框架支座3的伸长量可以是Δh1，也可以Δh2。若根据现场实际预计的最大不均匀下沉量为200mm或300mm时，所有框架支座3设计的最大伸长量均可达到200mm或300mm。
图2和图3所示，框架支座3由支座6和与支座6扣合的柱塞卡具5构成，支座6内壁呈十字形凹槽，柱塞卡具5呈十字形柱塞，支座6呈十字形凹槽的中部为圆形，圆形孔分别与十字形凹槽连接处为弧形，支座6的底部设有连接钢筋混凝土基础2的底盘11，支座6呈十字形的四个凹槽内分别设有多排弹性销钉8，弹性销钉8由钢球和弹簧构成。卡具7相对应的四个凸台上分别设有适于弹性销钉8下滑的多级销钉滑槽7；柱塞卡具5顶部设有连接框架柱脚4柱底的顶盘12。柱塞卡具5由钢板和弧板焊接而成，呈十字形的柱塞中部为圆柱形，圆柱分别与十字形凹槽连接处为弧形，支座6为柱塞卡具5提供滑动轨道。当基础沉降带动支座6下沉时，槽口10推开销钉8并挤压弹簧9，当销钉8恰好位于槽口10的开口部位时，弹簧9会自动推出销钉8卡于槽口10内，阻止柱塞卡具5随支座6下沉，由此逐渐伸长，以适应地基1下沉时框架柱脚4始终保持稳定，消除不均匀沉降的影响。