專利名稱:一種框架結構的基礎隔震體系的制作方法
技術領域:
本隔震體系是屬于建筑工程中一種新型的框架結構的基礎隔震體系。
國內外關于建筑物隔震方面的研究和實施剛剛興起不久,現有的隔震體系主要有以下四種。(1)滾軸隔震體系。(2)滾球隔震體系。(3)懸掛支座隔震體系。(4)鋼片加筋橡膠墊隔震體系。其中與本隔震體系較為接近的是第(3)種。
圖1是懸掛支座隔震體系的結構圖。框架的底層柱端由柔性吊桿5懸吊起來,柔性吊桿端部由螺母3固定在鋼板4上,鋼板4予埋在基座6的頂部混凝土內,基座6與基礎7整體現澆。
懸掛支座隔震體系中的基礎梁2以下部份的柱子1,置于基座6的空腔內,且與空腔內壁有一定間隙,在地震作用下,底層柱1可在基座6的空腔內偏移,而起隔震作用。懸掛支座隔震體系的缺陷是柔性吊桿5和螺母3所受荷載大、應力高,當地震作用大時尤其如此,故柔性吊桿5和螺母3對材質有特殊要求、且柔性吊桿5和螺母3的強度不易保證。同時還存在以下不易解決的問題鋼板4的局部受壓及錨固、基座6的強度及穩定。懸掛支座隔震體系施工難度大,不易實施、從而也影響隔震效果。此外,螺母3、鋼板4及柔性吊桿5在長期使用中,存在腐蝕與更換問題不易解決。由于以上諸具體問題的存在,故懸掛支座隔震體系的施工難度大、造價高、隔震效果較差。
本隔震體系的目的是使框架結構在不采取抗震措施的情況下,在烈度為10度的強震作用下,有效地防止結構破壞。
圖2是本隔震體系的剖面圖,圖3是本隔震體系的平面圖。
本隔震體系是框架結構的基礎隔震體系、其特征是底層柱端部置于鋼纖維增強混凝土制成的樁頂杯口中,杯口底面為一凹球面,底層柱端部為一凸球面,凸球面的曲率等于凹球面的曲率、凸球面與凹球面之間墊一層氯丁橡膠,氯丁橡膠層置于樁頂杯口底面的凹球面上,底層柱端部凸球面置于氯丁橡膠層上,且底層柱中心線通過樁頂杯口凹球面的最低點,樁頂杯口頂面與基礎梁底面之間距離為250mm,基礎梁底面以下的柱子外皮與樁頂杯口內表面之間距離不小于200mm。
下面結合圖2、圖2說明本隔震體系的最佳實施例。框架底層柱1的端部凸球面8置入樁頂杯口9內700mm,樁頂杯口9的底面為一凹球面10,底層柱1的端部為一凸球面8,凸球面8的曲率等于凹球面10的曲率,凸球面8與凹球面10之間墊有氯丁橡膠層12,凹球面10的直徑大于凸球面8的直徑,樁頂杯口9的杯壁11的內徑大于底層柱1的截面尺寸,以便底層柱1的基礎梁以下部分可在樁頂杯口9內傾動;氯丁橡膠層12置于樁頂杯口9的凹球面10上,底層柱1的端部凸部面8置于氯丁橡膠層12上,且底層柱1的中心線通過樁頂杯口9的凹球面10的最低點,底層柱1的外皮與杯壁11的內表面之間距離不小于200mm,杯壁11的頂面與基礎梁2的底面之間距離為250mm,底層柱1的基礎梁2頂面以下部分及樁頂杯口9均為鋼纖維增強混凝土。
設有本隔震體系的框架結構,在水平地震作用下,底層柱的基礎梁以下部分在樁頂杯口內傾動,從而帶動上部結構整體往復傾動,大量消耗地震波能量而有效地隔震,本隔震體系可使框架的自振周期提高5~6倍,可有效地保護結構。在垂直地震作用下,由于隔震體系在垂直方向對框架無約束,故上部結構在垂直方向有一定活動余地,且底層柱端凸球面與樁頂杯口凹球面之間墊有氯丁橡膠層,可消耗地震波能量,使垂直地震作用減少2/3~3/4,烈度減弱2度,有效地保護結構。
本隔震體系結構簡單,施工簡便易行,造價低,隔震效果顯著、安全度高。
權利要求1.一種框架結構的基礎隔震體系,其特征是底層柱端放置在鋼纖維增強混凝土制成的樁頂杯口中,杯口底面為一凹球面,底層柱端部為一凸球面,該凸球面曲率等于凹球面曲率,凸球面與凹球面之間墊一層氯丁橡膠,氯丁橡膠層置于樁頂杯口底面的凹球面上,底層柱端部凸球面置于氯丁橡膠層上,且底層柱中心線通過樁頂杯口凹球面的最低點;
2.由權利要求1所屬的隔震體系,其特征是樁頂杯口頂面與基礎梁底面之間距離為250mm,基礎梁底面以下的柱子外皮與樁頂杯口內表面之間距離不小于200mm。
專利摘要本實用新型是建筑結構中的一種框架結構的基礎隔震體系,由框架底層柱端及柱端凸球面,大直徑樁頂杯口底部凹球面、大直徑樁頂杯口的杯壁及兩球面間厚度為20mm的橡膠墊層共四部分組成,基礎梁頂面以下柱子,樁頂杯口底部凹球面及樁頂杯口的杯壁均系鋼纖維增強混凝土。橡膠墊置于樁頂杯口底部凹球面上,底層柱端凸球面置于橡膠墊上。在地震作用下,上部結構傾動而大量消耗能量,產生隔震作用。本實用新型隔震效果顯著、施工簡便、造價低廉。適用于10度區框架結構、可有效防止結構破壞。
文檔編號E02D27/34GK2089484SQ9120245
公開日1991年11月27日 申請日期1991年2月8日 優先權日1991年2月8日
發明者宋天齊 申請人:甘肅工業大學