CN102518231B - 防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋及作法 - Google Patents
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Abstract
防锈薄板内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋及作法，属于结构减震、隔震技术领域。素混凝土垫层位于基础下梁底部；基础下梁内预埋塑料套管；带凹槽防锈薄板位于基础下梁的上表面，带凹槽防锈薄板槽内布置有限位钢筋孔，限位钢筋孔与预埋在基础下梁内的塑料套管边缘对齐；防锈薄板的凹槽内形成玻璃珠细砂隔震层；隔震层的上表面铺设有防锈薄板，防锈薄板上布置有限位钢筋孔，孔洞与带凹槽防锈钢板内孔洞大小相同，上下对齐；防锈薄板上表面为基础上梁，梁内预埋有塑料套管；限位钢筋伸出基础下梁的一端穿过防锈薄板的限位钢筋孔、隔震层、防锈薄板的限位钢筋孔、塑料套管锚固在基础上梁内。本发明简单、经济、隔震效果好、施工简便，造价低廉，应用前景广。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于村镇建筑的防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋及作法，属于一种新型实用、简单、经济、造价低廉的适用于村镇住宅的基础隔震房屋及制作方法。
背景技术
基础隔震是在建筑物上部结构与基础之间增设水平刚度很小的支承元件，使得上部结构自振周期延长，远离地震作用的卓越周期，从而减轻地震作用对上部结构的影响。目前对于基础隔震的研究已比较完善，隔震装置各种各样，建筑隔震的设计方法也已成熟并写入规范。而国内外对于滚动隔震的研究尚少，国内的文献主要涉及的大都是橡胶垫隔震装置，而且研究也趋于完善。目前已经有不少人提出了一些滚动隔震装置，但都只是做了初步理论分析和试验研究，没有进一步的涉及相关参数的优化分析。
近年来发展起来的滚动隔震技术，大多是在基础与上部结构之间设置滚球，滚球的上下支承面做成弧面，底板的两侧边分别有一个特殊设计的弹簧凸轮系统，在正常条件下，凸轮充分压缩弹簧给基础侧向支承，当地震来临时，地震作用使得基础运动从而释放凸轮，弹簧凸轮系统开始工作，优化设计各个相关参数可以大大减小地震向上部结构的传递。这种技术虽然在一定程度上克服了滚动隔震技术的缺陷。但其相对高昂的造价、复杂的制造和施工工艺，不太适合于我国广大村镇和低层建筑。而在历次的地震中，村镇建筑的破坏最为严重。因此，研发经济、适用、造价低廉的滚动隔震装置及其应用技术，具有十分重要的理论意义和社会经济价值。
发明内容
本发明目的在于提供一种具有简单、经济、隔震性能好、施工简便等性能优良，适用于村镇住宅的基础隔震房屋及制作方法，以期有效解决村镇建筑抗震性能差，破坏严重的问题。
本发明采用的技术方案如下：
防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋，包括素混凝土垫层1、基础下梁2、带凹槽防锈薄板3、玻璃珠细砂隔震层4、防锈薄板5、限位钢筋6、塑料套管7、基础上梁8、砂浆层9及上部结构；素混凝土垫层1位于基础下梁2底部；基础下梁2内预埋塑料套管7以及限位钢筋6，塑料套管7垂直于基础下梁2布置，限位钢筋6的一端锚固在基础下梁2内，另一端伸出基础下梁2上表面；带凹槽防锈薄板3位于基础下梁2的上表面，带凹槽防锈薄板3槽内布置有限位钢筋孔，限位钢筋孔与预埋在基础下梁2内的塑料套管7边缘对齐；防锈薄板3的凹槽内铺满由玻璃珠、细砂和水搅拌而成的混合物4，形成玻璃珠细砂隔震层；玻璃珠细砂隔震层的上表面铺设有防锈薄板5，防锈薄板5上布置有限位钢筋孔，孔洞与带凹槽防锈钢板3内孔洞大小相同，上下对齐；防锈薄板5上表面为基础上梁8，梁内预埋有与基础下梁2相同的塑料套管7，塑料套管与基础上梁8垂直；限位钢筋6伸出基础下梁2的一端穿过带凹槽防锈薄板3的限位钢筋孔、玻璃珠细砂隔震层4、防锈薄板5的限位钢筋孔以及基础上梁8内的塑料套管7锚固在基础上梁8内；基础上梁8的上表面砌筑有上部结构，在基础下梁2、基础上梁8及玻璃珠细砂隔震层侧面抹有水泥砂浆层；这样，素混凝土垫层1、基础下梁2、带槽防锈钢板3、玻璃珠细砂隔震层4、防锈薄板5、限位钢筋6、塑料套管7、基础上梁8和砂浆层9及上部结构就构成了一种防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋。
位于基础下梁2的底部的素混凝土垫层1宽度大于基础下梁宽度，混凝土强度等级为C10。
所述基础下梁2和基础上梁8均为钢筋混凝土梁，其混凝土强度取C20～C30，纵筋根数不少于4根，基础梁宽度不小于墙厚。
所述带凹槽防锈薄板3，宽度与墙厚相同，防锈薄钢板厚度为1～2mm；防锈薄板四周边缘向上折起，形成四边封闭的凹槽；防锈薄板凹槽内在限位钢筋6的相应位置留有孔洞，孔洞直径与塑料套管7直径相同，孔洞周边向上折起；防锈薄板3固定在基础下梁2的上表面。
所述玻璃珠细砂隔震层4中所用玻璃珠为圆形，直径为3～3.5mm；细砂直径小于等于2mm；细砂、玻璃珠和水的混合比例能使玻璃珠定位在带凹槽防锈薄钢板内。
所述防锈薄板5宽度与墙厚相同，厚度取1～2mm，下表面与玻璃珠细砂隔震层4上表面自由接触，上表面与基础上梁8下表面固结，在限位钢筋6的相应位置预留孔洞，孔洞直径与塑料套管7直径相同，且与防锈薄板3上的空洞大小相同，上下对齐；限位钢筋6穿过孔洞锚固在基础上梁8内。
所述位于基础上梁8和基础下梁2之间的限位钢筋6直径为12～25mm，两端在基础梁上下中的锚固长度不小于5倍直径，端部水平弯钩长度不小于锚固长度且不小于5倍直径；限位钢筋一段锚固在基础下梁2内，另一端锚固在基础上梁8内；限位钢筋中间区段预留一段并在其表面涂防锈层，在该长度范围内的限位钢筋6位于直径为60～70mm的塑料套管7中心处，塑料套管7将限位钢筋6和套管周围的混凝土隔离，在地震时该长度范围内的钢筋在塑料套管内能自由变形。
所述塑料套管7为普通PVC管，预埋的两个塑料套管7上下对齐，中轴线在同一直线上。
所述的一种防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋的制作方法，其制作顺序如下：
a)制作C10素混凝土垫层1；
b)在素混凝土垫层1上部绑扎钢筋、预埋限位钢筋6和塑料套管7，浇注混凝土形成钢筋混凝土基础下梁2，限位钢筋一端伸出基础下梁2的上表面；
c)待基础下梁2混凝土硬化后，在其上表面粘接或栓接带凹槽防锈薄板3；
d)在带凹槽防锈薄板3的凹槽内铺设由玻璃珠、细砂和水搅拌而成的玻璃珠细砂隔震层4；
e)在玻璃珠细砂隔震层4上表面铺设防锈薄板5，并在防锈薄板5上表面绑扎基础上梁8的钢筋，预埋塑料套管7，限位钢筋6的另一端穿过带凹槽防锈薄板3、玻璃珠细砂隔震层4、防锈薄板5及预埋在基础上梁8内的塑料套管7并伸入到基础上梁8的钢筋笼内，保证基础上梁8中预埋的塑料套管7和基础下梁2中预埋的塑料套管7上下对齐，中轴线在一条直线上，浇注混凝土形成基础上梁8；
f)待基础上梁8混凝土硬化后，在其上部砌筑结构；
g)待上部结构砌筑完毕后，在基础上梁8、基础下梁2及墙体外侧做砂浆层9。
本发明可以取得如下有益效果：隔震层侧面砂浆层的抗剪强度和基础上下梁与玻璃珠细砂隔震层之间的摩擦力可抵抗小震及风荷载的作用，玻璃珠细砂隔震层不发生破坏；中震作用时，细砂被剪碎，玻璃珠与细砂分散并分层，玻璃珠在上下防锈薄板表面滚动，上部结构与基础下梁产生一定量水平相对位移，限位钢筋在塑料套管内变形并消耗地震能量，减轻地震作用向上部结构传播；大震作用时玻璃珠在防锈薄板表面滚动加剧，限位钢筋的变形超过了塑料套管的直径，被周围的混凝土卡住，从而起到限位作用。该种技术方案可大大提高村镇建筑的抗震能力，有效解决经济欠发达地区抗震能力薄弱的问题。
附图说明：
图1是限位钢筋孔平面布置图；
图2是Ⅰ-Ⅰ剖面图；
图3是带凹槽防锈薄板(带限位孔洞)立体图；
附图说明：1-素混凝土垫层；2-基础下梁；3-带凹槽防锈薄板；4-玻璃珠细砂隔震层；5-防锈薄板；6-限位钢筋；7-塑料套管；8-基础上梁；9-砂浆层。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施方式对于本发明作进一步的说明。
如图1至3所示的防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋，包括素混凝土垫层1、基础下梁2、带凹槽防锈薄板3、玻璃珠细砂隔震层4、防锈薄板5、限位钢筋6、塑料套管7、基础上梁8、砂浆层9及上部结构；素混凝土垫层1位于基础下梁2底部；基础下梁2内预埋塑料套管7以及限位钢筋6，塑料套管7垂直于基础下梁2布置，限位钢筋6的一端锚固在基础下梁2内，另一端伸出基础下梁2上表面；带凹槽防锈薄板3位于基础下梁2的上表面，带凹槽防锈薄板3槽内布置有限位钢筋孔，限位钢筋孔与预埋在基础下梁2内的塑料套管7边缘对齐；防锈薄板3的凹槽内铺满由玻璃珠、细砂和水搅拌而成的混合物4，形成玻璃珠细砂隔震层；玻璃珠细砂隔震层的上表面铺设有防锈薄板5，防锈薄板5上布置有限位钢筋孔，孔洞与带凹槽防锈钢板3内孔洞大小相同，上下对齐；防锈薄板5上表面为基础上梁8，梁内预埋有与基础下梁2相同的塑料套管7，塑料套管与基础上梁8垂直；限位钢筋6伸出基础下梁2的一端穿过带凹槽防锈薄板3的限位钢筋孔、玻璃珠细砂隔震层4、防锈薄板5的限位钢筋孔以及基础上梁8内的塑料套管7锚固在基础上梁8内；基础上梁8的上表面砌筑有上部结构，在基础下梁2、基础上梁8及玻璃珠细砂隔震层侧面抹有水泥砂浆层；这样，素混凝土垫层1、基础下梁2、带槽防锈钢板3、玻璃珠细砂隔震层4、防锈薄板5、限位钢筋6、塑料套管7、基础上梁8和砂浆层9及上部结构就构成了一种防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋。
位于基础下梁2的底部的素混凝土垫层1宽度大于基础下梁宽度，混凝土强度等级为C10。
所述基础下梁2和基础上梁8均为钢筋混凝土梁，其混凝土强度取C20～C30，纵筋根数不少于4根，基础梁宽度不小于墙厚。
所述带凹槽防锈薄板3，宽度与墙厚相同，防锈薄钢板厚度为1～2mm；防锈薄板四周边缘向上折起，形成四边封闭的凹槽；防锈薄板凹槽内在限位钢筋6的相应位置留有孔洞，孔洞直径与塑料套管7直径相同，孔洞周边向上折起；防锈薄板3固定在基础下梁2的上表面。
所述玻璃珠细砂隔震层4中所用玻璃珠为圆形，直径为3～3.5mm；细砂直径小于等于2mm；细砂、玻璃珠和水的混合比例能使玻璃珠定位在带凹槽防锈薄钢板内。
所述防锈薄板5宽度与墙厚相同，厚度取1～2mm，下表面与玻璃珠细砂隔震层4上表面自由接触，上表面与基础上梁8下表面固结，在限位钢筋6的相应位置预留孔洞，孔洞直径与塑料套管7直径相同，且与防锈薄板3上的空洞大小相同，上下对齐；限位钢筋6穿过孔洞锚固在基础上梁8内。
所述位于基础上梁8和基础下梁2之间的限位钢筋6直径为12～25mm，两端在基础梁上下中的锚固长度不小于5倍直径，端部水平弯钩长度不小于锚固长度且不小于5倍直径；限位钢筋一段锚固在基础下梁2内，另一端锚固在基础上梁8内；限位钢筋中间区段预留一段并在其表面涂防锈层，在该长度范围内的限位钢筋6位于直径为60～70mm的塑料套管7中心处，塑料套管7将限位钢筋6和套管周围的混凝土隔离，在地震时该长度范围内的钢筋在塑料套管内能自由变形。
所述塑料套管7为普通PVC管，预埋的两个塑料套管7上下对齐，中轴线在同一直线上。
所述的一种防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋的制作方法，其制作顺序如下：
a)制作C10素混凝土垫层1；
b)在素混凝土垫层1上部绑扎钢筋、预埋限位钢筋6和塑料套管7，浇注混凝土形成钢筋混凝土基础下梁2，限位钢筋一端伸出基础下梁2的上表面；
c)待基础下梁2混凝土硬化后，在其上表面粘接或栓接带凹槽防锈薄板3；
d)在带凹槽防锈薄板3的凹槽内铺设由玻璃珠、细砂和水搅拌而成的玻璃珠细砂隔震层4；
e)在玻璃珠细砂隔震层4上表面铺设防锈薄板5，并在防锈薄板5上表面绑扎基础上梁8的钢筋，预埋塑料套管7，限位钢筋6的另一端穿过带凹槽防锈薄板3、玻璃珠细砂隔震层4、防锈薄板5及预埋在基础上梁8内的塑料套管7并伸入到基础上梁8的钢筋笼内，保证基础上梁8中预埋的塑料套管7和基础下梁2中预埋的塑料套管7上下对齐，中轴线在一条直线上，浇注混凝土形成基础上梁8；
f)待基础上梁8混凝土硬化后，在其上部砌筑结构；
g)待上部结构砌筑完毕后，在基础上梁8、基础下梁2及墙体外侧做砂浆层9。该砂浆层一方面可以抵抗风荷载和小震作用，另一方面可兼有防止限位钢筋锈蚀的作用。
以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。
Claims (9)
1.防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋，包括素混凝土垫层（1）、基础下梁（2）、带凹槽防锈薄板（3）、玻璃珠细砂隔震层（4）、防锈薄板（5）、限位钢筋（6）、塑料套管（7）、基础上梁（8）、砂浆层（9）及上部结构；其特征在于：素混凝土垫层（1）位于基础下梁（2）底部；基础下梁（2）内预埋塑料套管（7）以及限位钢筋（6），塑料套管（7）垂直于基础下梁（2）布置，限位钢筋（6）的一端锚固在基础下梁（2）内，另一端伸出基础下梁（2）上表面；带凹槽防锈薄板（3）位于基础下梁（2）的上表面，带凹槽防锈薄板（3）槽内布置有限位钢筋孔，限位钢筋孔与预埋在基础下梁（2）内的塑料套管（7）边缘对齐；带凹槽防锈薄板（3）的凹槽内铺满由玻璃珠、细砂和水搅拌而成的混合物形成玻璃珠细砂隔震层（4）；玻璃珠细砂隔震层的上表面铺设有防锈薄板（5），防锈薄板（5）上布置有限位钢筋孔，孔洞与带凹槽防锈薄板（3）内孔洞大小相同，上下对齐；防锈薄板（5）上表面为基础上梁（8），梁内预埋有与基础下梁（2）相同的塑料套管（7），塑料套管与基础上梁（8）垂直；限位钢筋（6）伸出基础下梁（2）的一端穿过带凹槽防锈薄板（3）的限位钢筋孔、玻璃珠细砂隔震层（4）、防锈薄板（5）的限位钢筋孔以及基础上梁（8）内的塑料套管（7）锚固在基础上梁（8）内；基础上梁（8）的上表面砌筑有上部结构，在基础下梁（2）、基础上梁（8）及玻璃珠细砂隔震层侧面抹有水泥砂浆层；这样，素混凝土垫层（1）、基础下梁（2）、带凹槽防锈薄板（3）、玻璃珠细砂隔震层（4）、防锈薄板（5）、限位钢筋（6）、塑料套管（7）、基础上梁（8）和砂浆层（9）及上部结构就构成了一种防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋。
2.根据权利要求1中所述防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋，其特征在于：位于基础下梁（2）的底部的素混凝土垫层（1）宽度大于基础下梁宽度，混凝土强度等级为C10。
3.根据权利要求1中所述防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋，其特征在于：所述基础下梁（2）和基础上梁（8）均为钢筋混凝土梁，其混凝土强度取C20～C30，纵筋根数不少于4根，基础梁宽度不小于墙厚。
4.根据权利要求1中所述防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋，其特征在于：所述带凹槽防锈薄板（3），宽度与墙厚相同，防锈薄钢板厚度为1～2mm；带凹槽防锈薄板（3）四周边缘向上折起，形成四边封闭的凹槽；带凹槽防锈薄板（3）凹槽内在限位钢筋（6）的相应位置留有孔洞，孔洞直径与塑料套管（7）直径相同，孔洞周边向上折起；带凹槽防锈薄板（3）固定在基础下梁（2）的上表面。
5.根据权利要求1中所述防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋，其特征在于：所述玻璃珠细砂隔震层（4）中所用玻璃珠为圆形，直径为3～3.5mm；细砂直径小于等于2mm；细砂、玻璃珠和水的混合比例能使玻璃珠定位在带凹槽防锈薄钢板内。
6.根据权利要求1中所述防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋，其特征在于：所述防锈薄板（5）宽度与墙厚相同，厚度取1～2mm，下表面与玻璃珠细砂隔震层（4）上表面自由接触，上表面与基础上梁（8）下表面固结，在限位钢筋（6）的相应位置预留孔洞，孔洞直径与塑料套管（7）直径相同，且与带凹槽防锈薄板（3）上的孔洞大小相同，上下对齐；限位钢筋（6）穿过孔洞锚固在基础上梁（8）内。
7.根据权利要求1中所述防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋，其特征在于：所述位于基础上梁（8）和基础下梁（2）之间的限位钢筋（6）直径为12～25mm，两端在基础梁上下中的锚固长度不小于5倍直径，端部水平弯钩长度不小于锚固长度且不小于5倍直径；限位钢筋一段锚固在基础下梁（2）内，另一端锚固在基础上梁（8）内；限位钢筋中间区段预留一段并在其表面涂防锈层，在该长度范围内的限位钢筋（6）位于直径为60～70mm的塑料套管（7）中心处，塑料套管（7）将限位钢筋（6）和套管周围的混凝土隔离，在地震时该长度范围内的钢筋在塑料套管内能自由变形。
8.根据权利要求1中所述防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋，其特征在于：所述塑料套管（7）为普通PVC管，预埋的两个塑料套管（7）上下对齐，中轴线在同一直线上。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的一种防锈薄板槽内装玻璃珠与细砂的基础隔震房屋的制作方法，其特征在于：其制作顺序如下：
a）制作C10素混凝土垫层（1）；
b）在素混凝土垫层（1）上部绑扎钢筋、预埋限位钢筋（6）和塑料套管（7），浇注混凝土形成钢筋混凝土基础下梁（2），限位钢筋一端伸出基础下梁（2）的上表面；
c）待基础下梁（2）混凝土硬化后，在其上表面粘接或栓接带凹槽防锈薄板（3）；
d）在带凹槽防锈薄板（3）的凹槽内铺设由玻璃珠、细砂和水搅拌而成的玻璃珠细砂隔震层（4）；
e）在玻璃珠细砂隔震层（4）上表面铺设防锈薄板（5），并在防锈薄板（5）上表面绑扎基础上梁（8）的钢筋，预埋塑料套管（7），限位钢筋（6）的另一端穿过带凹槽防锈薄板（3）、玻璃珠细砂隔震层（4）、防锈薄板（5）及预埋在基础上梁（8）内的塑料套管（7）并伸入到基础上梁（8）的钢筋笼内，保证基础上梁（8）中预埋的塑料套管（7）和基础下梁（2）中预埋的塑料套管（7）上下对齐，中轴线在一条直线上，浇注混凝土形成基础上梁（8）；
f）待基础上梁（8）混凝土硬化后，在其上部砌筑结构；
g）待上部结构砌筑完毕后，在基础上梁（8）、基础下梁（2）及墙体外侧做砂浆层（9）。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20140409 Termination date: 20171226 |