CN102134884A - 一种房屋隔震结构 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在提供一种房屋隔震结构，其克服了现有技术的不足，复合隔震支座具有滑动隔震层和叠合隔震层，二者都可以独立起到隔震作用，二者同时使用后，增加了隔震的安全储备，安全性高；刚性托盘中的楼面板采用工厂预制，不仅减少了现场作业，施工便捷，而且克服了现浇方法中板的下模板难以回收的缺点；在施工中基本仅在原有建筑的一层施工，对原有建筑的破坏少、影响小，所以在中小学的抗震加固中可能实现不停课、少停课，从而解决了中小学抗震加固的难题。对于一般房屋，这些优点也同样存在，非常明显。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型的隔震房屋，适用于既有建筑物、新建建筑物，尤其是中小学校舍的抗震加固。
背景技术
四川地震后，国务院下发了对全国中小学的每一栋校舍进行抗震鉴定与加固的文件，这是时代对我们的要求，是一种历史责任。其时间短、工作量非常巨大、要求高、责任重，而且中小学加固只能在暑假期间进行，因此，研制出一种有效、经济、可靠、施工速度快、对原有建筑破坏小的加固方法，变成了工程技术人员的一个非常重要的责任与任务。
世界各地进来地震不断，给人们和建筑物造成极大的伤害和损失，传统的方法是依靠结构自身的强度和刚度来抵御地震，依靠结构构件的变形和破损来消耗传入建筑物的能量，这种方法往往有时不能做到大震不倒，建筑物在地震中的损害往往是巨大的，极大地超过了社会和业主的承受范围。
隔震技术是一种防止地震能量传入建筑物的有效方法，从而不仅更好地保护了建筑物，降低建筑物的损害，而且能有效的减少甚至防止人员伤亡。目前常用的隔震技术造价都较高，施工麻烦，施工工期长，由于这些缺点，导致在实际工程中应用的还不是很多。
发明内容
技术问题：本发明旨在提供一种新型的隔震房屋，其克服了现有技术的不足，隔震支座可以隔断或减小地震力向房屋上的一些传递，减小地震对房屋的损坏，安全性高；刚性托盘中的楼面板采用工厂预制，不仅减少了现场作业，施工便捷，而且克服了现浇方法中板的下模板难以回收的缺点；在施工中基本仅在原有建筑的一层施工，对原有建筑的破坏少、影响小。
技术方案：本发明的房屋隔震结构包括隔震支座、刚性托盘、上连接板、下连接板、基础、复位反力墩、隔震沟；隔震支座的下面是下连接板，下连接板通过下连接筋接头与基础连接；隔震支座的上面是上连接板，上连接板通过上连接筋接头与刚性托盘连接，刚性托盘上面与上部房屋结构连接；复位反力墩和隔震沟均设置在房屋的四周并固定在基础上，同一排或同一列的复位反力墩与隔震支座分别位于同一轴线上。
复位反力墩与隔震沟盖板、隔震沟底板、挡土墙共同形成隔震沟，挡土墙固定在隔震沟底板上，隔震沟底板固定在基础上，隔震沟盖板固定在刚性托盘上，隔震沟盖板的下部与挡土墙的顶部之间有一缝隙。
上连接板、下连接板采用钢筋混凝土或钢板制成，且在上连接板上设有上连接筋接头、上固定接头，在下连接板上设有下连接筋接头、下固定接头。
刚性托盘由刚框梁、楼面板、现浇区、楼面板负筋、钢筋接头组成，楼面板采用工厂预制生产，通过现浇区形成整体的水平向刚度很大的刚性托盘。
楼面板采用预应力混凝土空心楼板时，其截面的上部配有楼面板负筋。
有益效果：与传统抗震加固方法相比，本发明有诸多优点：
1）采用隔震的办法，极大地减小了传入房屋的地震力，效果好，安全可靠；
2）因加固仅在一楼进行，故施工中对原有建筑的破坏少、影响小，在中小学的抗震加固中可以实现不停课、少停课；
3）部分构件采用工厂预制，不仅减少现场作业，而且避免了现浇时下模板难以回收的问题，进一步降低造价。
4）复合隔震支座的上下连接板采用钢筋混凝土，耐久性好，造价低；
5）结构简单，制作方便，价格低廉，施工便捷。
6）在地震结束后，如果如果房屋存在剩余位移，则可依靠复位反力墩提供的反力，利用千斤顶将房屋顶回原位，简便易行。
7）即可用于既有建筑物的抗震加固，也可用于新建建筑物，适用范围广。
附图说明
图1为本发明隔震房屋的剖面示意图，
图2为复合隔震支座组装后的剖面示意图。
图3是图1中隔震部分的放大图。
以上的图中有：隔震支座1，刚性托盘2、刚框梁2-1、楼面板2-2、现浇区2-3、楼面板负筋2-4、钢筋接头2-5，锚固筋 2-6、上连接板3、上连接筋接头3-1、上固定接头3-2，下连接板4、下连接筋接头4-1、下固定接头4-2，基础5，复位反力墩6，隔震沟7、盖板7-1、底板7-2、挡土墙7-3，上部房屋8。
具体实施方式
本发明的隔震房屋包括：隔震支座、刚性托盘、上连接板、下连接板；隔震支座的下面与下连接板相连，下连接板通过连接筋与基础连为一体，隔震支座的上面与上连接板相连，上连接板通过连接筋与刚性托盘连为一体，刚性托盘上面与房屋下部连结为一体。
隔震支座具有上盖板及下盖板，下盖板由钢筋混凝土制成。
上连接板及下连接板上均布置有连接筋接头固定接头，上下连接板不仅是与基础和上部房屋结构的连接部件，而且因其刚度较大，其也是二种隔震层的保护构件。
复位反力墩的作用是：在地震后，如果房屋存在剩余位移，则可依靠复位反力墩提供的反力，利用千斤顶将房屋顶回原位。复位反力墩和隔震沟均设置在房屋的四周，复位反力墩与隔震支座位于同一轴线上。
挡土墙与隔震沟盖板、隔震沟底板复位反力墩共同形成了隔震沟，隔震沟盖板的下部与挡土墙的顶部之间有一缝隙，以保证在地震时房屋除受到隔震支座的传力外，不会受到其他地震力的干扰。
刚性托盘由刚框梁、楼面板和现浇区组成，楼面板采用工厂预制生产，，通过现浇区形成整体的水平向刚度很大的刚性托盘。
对于既有建筑物的抗震加固，该新型隔震房屋的施工方法是：
1）破除原地面，挖去部分回填土直到满足房屋地震间隙的需要；
2）施工刚框梁，对于砖混结构，刚框梁主要采用钢筋混凝土夹梁及小连梁来实现，对于框架结构，刚框梁主要采用钢筋混凝土节点及连梁来实现；
3）将工厂已经预制好的隔震支座运输到工地现场；
4) 将上部结构的荷载托换到临时支撑上；
5）切割隔震支座处的柱子（或墙体）；
6）浇筑隔震支座下承台、隔震沟、复位反力墩，并且安装下连接板；
7）安装调试隔震支座，拆除隔震支座中的临时固定螺丝；
8）安装上连接板，浇筑隔震支座上承台；
9） 及上部结构荷载二次托换到隔震支座上，并拆除临时支撑；
10）安装楼面板，连接连接筋，浇筑现浇区混凝土，并浇筑楼板上面层；
11） 发生地震后，如果房屋在隔震支座处有错位现象，则将千斤顶放置在复位反力墩和隔震支座之间，将房屋顶回原位。
对于新建隔震房屋，其施工方法是：
1）施工基础，并浇筑隔震支座下承台
2）将工厂已经预制好的隔震支座运输到工地现场；并安装下连接板，安装调试隔震支座，拆除隔震支座中的临时固定螺栓；
4）安装上连接板，并且浇筑隔震支座上承台；
5）浇筑刚框梁；
6）安装楼面板，连接连接筋，浇筑现浇区混凝土，并浇筑楼板上面层；
7）发生地震后，如果房屋在隔震支座处有错位现象，则将千斤顶放置在复位反力墩和隔震支座之间，将房屋顶回原位。
该房屋隔震结构包括隔震支座1、刚性托盘2、上连接板3、下连接板4、基础5、复位反力墩6、隔震沟7；隔震支座1的下面是下连接板4，下连接板4通过下连接筋接头4-1与基础5连接；隔震支座1的上面是上连接板3，上连接板3通过上连接筋接头3-1与刚性托盘2连接，刚性托盘上面与上部房屋结构8连接；复位反力墩6和隔震沟7均设置在房屋的四周并固定在基础5上，同一排或同一列的复位反力墩6与隔震支座1分别位于同一轴线上。复位反力墩6与隔震沟盖板7-1、隔震沟底板7-2、挡土墙7-3共同形成隔震沟7，挡土墙7-3固定在隔震沟底板7-2上，隔震沟底板7-2固定在基础5上，隔震沟盖板7-1固定在刚性托盘2上，隔震沟盖板7-1的下部与挡土墙7-3的顶部之间有一缝隙。上连接板3、下连接板4采用钢筋混凝土或钢板制成，且在上连接板3上设有上连接筋接头3-1、上固定接头3-2，在下连接板4上设有下连接筋接头4-1、下固定接头4-2。刚性托盘2由刚框梁2-1、楼面板2-2、现浇区2-3、楼面板负筋2-4、钢筋接头2-5组成，楼面板采用工厂预制生产，通过现浇区形成整体的水平向刚度很大的刚性托盘。楼面板2-2采用预应力混凝土空心楼板时，其截面的上部配有楼面板负筋2-4。
下面结合具体工程实例进行说明：
应用实例一：某小学教学楼，共计五层，教学楼长46m，宽10m，教室外有一外廊宽2.5m，该教学楼采用砖混结构，现浇楼板，基础采用钢筋混凝土条形基础，场地类别为Ⅰ类，地震设防烈度为8°。经鉴定，该教学楼不满足现行抗震规范，须对其进行加固。多方案比选后，决定采用镜面滑移隔震加固方案。隔震措施为：在每一个构造柱及每一个拐角处设置一个镜面滑移隔震支座，镜面滑移隔震支座的直径为500mm,下连接板及下盖板均采用钢筋混凝土，尺寸为1000x1000x60mm,下滑动板采用防弹润滑玻璃，尺寸为900x900x12mm,上滑动板采用防弹润滑玻璃，直径为500mm,厚度12mm，滑动材料采用二硫化钼,上滑动平板座采用钢筋混凝土，尺寸为600x600x60,上连接板采用钢筋混凝土，尺寸为650x650x80mm,刚框梁采用钢筋混凝土’L’形夹梁，夹梁的矩形尺寸为400x200mm,夹梁的外挑尺寸为150x150mm,楼面板采用预应力混凝土空芯楼板，厚度110mm, 该楼板的上部配有负弯矩钢筋，板的上下连接筋与预埋在刚框梁中的预埋筋采用套接，形成连续板。
应用实例二：某六层新建医院大楼，房屋长度49.8m,宽度22m，为现浇混凝土框架结构，场地类别为三类，地震设防烈度为7°。经多方案比选后，决定采用隔震房屋。具体为：在每一柱下设置一个镜面滑动-橡胶叠合隔震支座，隔震支座的直径为600mm,下连接板及下盖板均采用钢筋混凝土，尺寸为1100x1100x80mm,下滑动板采用镜面不锈钢，尺寸为1000x1000x3mm,上滑动板采用防弹润滑玻璃，直径为600mm,厚度12mm，滑动材料采用聚四氟乙烯,叠合隔震层的钢板为3mm，直径为596mm,上盖板采用钢板，尺寸为700x700x16mm,上连接板采用钢筋混凝土，尺寸为750x750x50mm,刚框梁采用‘L’钢筋混凝土梁，矩形尺寸为800x300mm,梁的外挑尺寸为200x200mm,楼面板采用预应力混凝土空芯楼板，厚度110mm, 该楼板的上部配有负弯矩钢筋，板的上下连接筋与预埋在刚框梁中的预埋筋采用套接，形成连续板。
Claims (5)
1.一种房屋隔震结构，其特征在于该房屋隔震结构包括隔震支座（1）、刚性托盘（2）、上连接板（3）、下连接板（4）、基础（5）、复位反力墩（6）、隔震沟（7）；隔震支座（1）的下面是下连接板（4），下连接板（4）通过下连接筋接头（4-1）与基础（5）连接；隔震支座（1）的上面是上连接板（3），上连接板（3）通过上连接筋接头（3-1）与刚性托盘（2）连接，刚性托盘上面与上部房屋结构（8）连接；复位反力墩（6）和隔震沟（7）均设置在房屋的四周并固定在基础（5）上，同一排或同一列的复位反力墩（6）与隔震支座（1）分别位于同一轴线上。
2.根据权利要求1所述的房屋隔震结构，其特征在于复位反力墩（6）与隔震沟盖板（7-1）、隔震沟底板（7-2）、挡土墙（7-3）共同形成隔震沟（7），挡土墙（7-3）固定在隔震沟底板（7-2）上，隔震沟底板（7-2）固定在基础（5）上，隔震沟盖板（7-1）固定在刚性托盘（2）上，隔震沟盖板（7-1）的下部与挡土墙（7-3）的顶部之间有一缝隙。
3.根据权利要求1所述的房屋隔震结构，其特征在于上连接板（3）、下连接板（4）采用钢筋混凝土或钢板制成，且在上连接板（3）上设有上连接筋接头（3-1）、上固定接头（3-2），在下连接板（4）上设有下连接筋接头（4-1）、下固定接头（4-2）。
4.根据权利要求1所述的房屋隔震结构，其特征在于刚性托盘（2）由刚框梁（2-1）、楼面板（2-2）、现浇区（2-3）、楼面板负筋（2-4）、钢筋接头（2-5）组成，楼面板采用工厂预制生产，通过现浇区形成整体的水平向刚度很大的刚性托盘。
5.根据权利要求1所述的房屋隔震结构，其特征在于楼面板（2-2）采用预应力混凝土空心楼板时，其截面的上部配有楼面板负筋（2-4）。
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