CN103437446B - 钢柱隔减震 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及房屋建筑隔震技术领域，更具体地说，特别涉及一种房屋隔震装置以及房屋。房屋隔震装置，用于房屋建筑主体与基础柱之间的隔震，包括：滑动组件，所述滑动组件包括有分别设置于所述房屋建筑主体以及所述基础柱上的滑动板，所述滑动板之间采用间隔设置；钢筋小柱，所述钢筋小柱与所述滑动板连接，并穿过所述滑动板与其垂直设置；该房屋包括有房屋建筑主体和基础柱，还包括有上述房屋隔震装置；本发明提供的房屋隔震装置相比于现有技术中的橡胶隔震，其成本得到了极大程度地降低，易于推广。本发明提供的房屋安装有该房屋隔震装置，能够在建造成本增加非常低的情况下极大程度地提高房屋的隔震性能。

Description

钢柱隔减震
技术领域
本发明涉及房屋建筑隔震技术领域，更具体地说，特别涉及一种钢柱隔减震。
背景技术
我国是一个多地震国家，随着近年来震级较大的地震发生，造成了巨大的人员伤亡以及经济损失。因此，房屋的抗震、隔震等问题越来越受到人们的关注。
在现有技术中，新建工程中很少采用隔震、减震技术，仅有的工程也是采用日本的橡胶隔震技术。然而，日本的橡胶隔震技术的展开费用高昂，并且具有较大的局限性，严重地限制了隔震技术的发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢柱隔减震，以解决上述的问题。
在本发明的实施例中提供了一种钢柱隔减震，在本发明的一个实施方式中，该钢柱隔减震包括：滑动组件，所述滑动组件包括有分别设置于所述房屋建筑主体以及所述基础柱上的滑动板，所述滑动板之间采用间隔设置；钢筋小柱，所述钢筋小柱与所述滑动板连接，并穿过所述滑动板与其垂直设置。
优选地，还包括有滑动件；所述滑动组件具体包括有两块所述滑动板，两块所述滑动板间隔设置并形成有安装间隙；所述滑动件设置于所述安装间隙上，并与两块所述滑动板抵接。
优选地，所述钢筋小柱的两端分别设置有一个约束锥，所述约束锥具有空腔结构。
优选地，所述钢筋小柱位于所述约束锥的空腔结构的部分包裹有泡沫。
优选地，所述钢筋小柱为HRB500钢筋。
本发明还提供了一种房屋，包括有房屋建筑主体和基础柱，在本实施例中，该房屋还包括有如上述的钢柱隔减震；所述钢柱隔减震包括有滑动板和钢筋小柱；所述滑动板包括两块，两块所述滑动板分别设置于所述房屋建筑主体和所述基础柱上；所述钢筋小柱的一端与所述基础柱连接，所述钢筋小柱的另一端穿过两块所述滑动板与所述房屋建筑主体连接。
优选地，所述钢筋小柱的端部设置有锚固组件。
优选地，所述锚固组件为混凝土锚固组件。
优选地，所述锚固组件为标号≥C35/C40的混凝土锚固组件。
本发明提供了一种钢柱隔减震，包括：滑动组件，所述滑动组件包括有分别设置于所述房屋建筑主体以及所述基础柱上的滑动板，所述滑动板之间采用间隔设置；钢筋小柱，所述钢筋小柱与所述滑动板连接，并穿过所述滑动板与其垂直设置。
本发明提供的钢柱隔减震，通过其结构设计，既能够通过钢筋小柱吸收、消耗一部分振动能量，同时，还能够通过两块滑动板之间的相互摩擦消耗掉一部分能量。如此，结合钢筋小柱以及滑动板的共同作用，在地震发时，能够起到非常良好的隔震效果。并且，本发明提供的钢柱隔减震其结构简单，采用普通的金属材料即可制成，相比于现有技术中的橡胶隔震，其成本得到了极大程度地降低，易于推广。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例中钢柱隔减震应用于房屋中局部结构示意图；
图1中部件名称与附图标记的对应关系为：
滑动板1、钢筋小柱2、滑动件3、约束锥4。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
请参考图1，图1为本实用新型一种实施例中钢柱隔减震应用于房屋中局部结构示意图。
本发明提供了一种钢柱隔减震，用于房屋建筑主体与基础柱之间的隔震。在本发明中，钢柱隔减震包括滑动组件，所述滑动组件包括有分别设置于所述房屋建筑主体以及所述基础柱上的滑动板1，所述滑动板1之间采用间隔设置；钢筋小柱2，所述钢筋小柱2与所述滑动板1连接，并穿过所述滑动板1与其垂直设置。
在本发明的一个具体实施方式中，滑动组件包括滑动板1，滑动板1采用钢板制成且包括有两块，其中一块滑动板1用于与房主建筑主体连接，另一块滑动板1与基础柱连接。两块滑动板1采用相对设置，在整栋房屋建造完工后，两块滑动板1能够抵接，并在上层房屋建筑主体的重力作用下两块滑动板1之间具有静摩擦。对于整栋房屋建筑而言，全部的滑动组件之间具有的静摩擦力的之和大于房屋建筑主体承受的风荷载作用，从而能够保证整栋房屋保持稳定。
本发明还特别设置了一个钢筋小柱2，钢筋小柱2与滑动板1连接，并穿过滑动板1与滑动板1采用垂直设置方式设置。钢筋小柱2的两端分别与房屋建筑主体以及基础柱连接。
在此需要说明的是：钢筋小柱2所承受的作用力(主要为来自上层的房屋建筑主体的压力)在接近临界力的状态下，具有显著的二阶效应物理非线性、弹塑性非线性、大挠度几何非线性等特点；同时，钢筋小柱2的刚度还会因二阶效应降低。
二阶效应：侧向刚度较柔的建筑物，在风荷载或水平地震作用下将产生较大的水平位移△，由于结构在竖向荷载P的作用下，使结构进一步增加侧移值且引起结构内部各构件产生附加内力。这种使结构产生几何非线性的效应，称之为二阶效应。
临界力：在建筑工程结构力学中，设某细长杆件，承受轴向应力(压应力)P，当轴向应力P增加到一定程度P'(小于许压应力)时，压杆的直线平衡状态开始失去稳定，产生弯曲变形，这个力具有临界的性质，因此称为临界力。临界力大小与杆件的材料、长度、截面形状尺寸以及杆端的约束情况有关。
本发明正式应用了钢筋小柱2所具有上述特点，同时还由于钢筋小柱2具有抗压抗拉性能较强，且刚度较小的特点，导致其具有良好的力传递阻尼效果。因此，当本发明安装于房屋建筑中时，地震力在通过钢柱隔减震中，一部分的振动能量能够被钢筋小柱2吸收消耗，从而降低地震对房屋建筑的影响。
并且，在上述实施例中可知，在房屋建造好以后，钢筋小柱2会在上层的房屋建筑主体的压力下变形，从而使得两块滑动板1抵接。在地震发生时，房屋建筑主体与基础柱之间具有相互震动，该震动主要是由地表层的震动造成基础柱震动，基础柱通过两块滑动板1(同时还包括钢筋小柱2)带动房屋建筑主体震动。该震动作用在通过滑动板1时，两块滑动板1之间相互摩擦，消耗掉一部分振动能量，从而也达到了隔震的作用。
因此，本发明提供的钢柱隔减震，通过其结构设计，既能够通过钢筋小柱2吸收、消耗一部分振动能量，同时，还能够通过两块滑动板1之间的相互摩擦消耗掉一部分能量。如此，结合钢筋小柱2以及滑动板1的共同作用，在地震发时，能够起到非常良好的隔震效果。并且，本发明提供的钢柱隔减震其结构简单，采用普通的金属材料即可制成，相比于现有技术中的橡胶隔震，其成本得到了极大程度地降低，易于推广。
在本发明的一个具体实施方式中，钢柱隔减震还包括有滑动件3；所述滑动组件具体包括有两块所述滑动板1，两块所述滑动板1间隔设置并形成有安装间隙；所述滑动件3设置于所述安装间隙上，并与两块所述滑动板1抵接。
由上述实施例可知，钢柱隔减震中包括有两块滑动板1，在发生地震时，两块滑动板1之间具有相互滑动摩擦的作用。为了避免房屋建筑主体由于质量过大造成滑动板1承受压力较大而无法发生相对滑动的情况出现，在本实施例中，特别提供了滑动件3。两块滑动板1通过滑动件3实现相互滑动，降低了滑动件3在发生地震时无法发生滑动的概率。
具体地，钢筋小柱2的两端分别设置有一个约束锥4，所述约束锥4具有空腔结构。基于上述实施例，所述钢筋小柱2位于所述约束锥4的空腔结构的部分包裹有泡沫。
在本发明中，泡沫可选用聚苯乙烯塑料泡沫等。
提供有约束锥4，在钢筋小柱2为约束锥4的空腔结构的部分上包括泡沫，在地震能量传递时，泡沫还能够吸收一部分的地震能量，进一步提高本实用新型的隔震性能。
具体地，在本实施例中，钢筋小柱2为HR500钢筋，HR500钢筋的延性比μ≤2，其具有较高的回弹性。
本发明还提供了一种房屋，包括有房屋建筑主体和基础柱，还包括有如上述的钢柱隔减震；所述钢柱隔减震包括有滑动板1和钢筋小柱2；所述滑动板1包括两块，两块所述滑动板1分别设置于所述房屋建筑主体和所述基础柱上；所述钢筋小柱2的一端与所述基础柱连接，所述钢筋小柱2的另一端穿过两块所述滑动板1与所述房屋建筑主体连接。
本发明提供的房屋，由于安装有上述的钢柱隔减震，该钢柱隔减震通过其结构设计，能够提高房屋的隔震性能，同时其制造成本较低。因此，由于本发明提供的房屋安装有该钢柱隔减震，能够在建造成本增加非常低的情况下极大程度地提高房屋的隔震性能。
具体地，为了提高钢筋小组与房屋建筑主体以及基础柱之间的连接强度，钢筋小柱2的端部设置有锚固组件。钢筋小柱2通过锚固组件与房屋建筑主体、基础柱连接，其连接较为牢靠。
具体地，锚固组件为混凝土锚固组件。
在本实施例中，锚固组件为标号≥C35/C40的混凝土锚固组件。
本发明的一个具体实施方式为：
钢筋小柱2采用Φ12mm至Φ25mm、伸长率≥9％的HR500E钢筋；
对钢筋小柱2的两端做锚固处理，锚固钢筋小柱2的混凝土标号≥C35/C40；
钢筋小柱2位于滑动组件两侧的部分为自由段，自由段的长度L为15d(钢筋小柱2的直径)至30d；
钢筋小柱2的自由段采用环氧树脂防锈处理(或者其他防锈)；
在钢筋小柱2的自由段上设置约束锥4，并在约束锥4的空腔结构处，对钢筋小柱2做泡沫包裹处理；
在房屋建筑主体与基础柱之间设置多个上述钢柱隔减震，使得基础柱承浮起上层的房屋建筑主体。
在进行房屋建造时，首先在两块滑动板1之间设置一个传力钢板；在上层房屋建筑主体建造好后的28-30天内撤掉该传力钢板；传力钢板被撤后，钢筋小柱2由于承受全部的房屋建筑主体的重力，将会压缩失稳，使得滑动板1相接触，由此产生静摩擦作用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钢柱隔减震，用于房屋建筑主体与基础柱之间的隔震，其特征在于，包括：
滑动组件，所述滑动组件包括有分别设置于所述房屋建筑主体以及所述基础柱上的滑动板，所述滑动板之间采用间隔设置；
钢筋小柱，所述钢筋小柱与所述滑动板连接，并穿过所述滑动板与其垂直设置。
2.根据权利要求1所述的钢柱隔减震，其特征在于，
还包括有滑动件；
所述滑动组件具体包括有两块所述滑动板，两块所述滑动板间隔设置并形成有安装间隙；
所述滑动件设置于所述安装间隙上，并与两块所述滑动板抵接。
3.根据权利要求1所述的钢柱隔减震，其特征在于，所述钢筋小柱的两端分别设置有一个约束锥，所述约束锥具有空腔结构。
4.根据权利要求2所述的钢柱隔减震，其特征在于，所述钢筋小柱位于所述约束锥的空腔结构的部分包裹有泡沫。
5.根据权利要求1至4任一项所述的钢柱隔减震，其特征在于，所述钢筋小柱为HRB500钢筋。
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