CN106968501B - 一种建筑隔震橡胶支座的防火保护装置及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隔震橡胶支座防火保护装置，包括上部隔热型材、下部隔热型材、硅酸铝纤维毡、连接件和防火封堵材料，其中两块上部隔热型材通过连接装置安装在隔震橡胶支座上，上部隔热型材与上层柱的接触面间粘贴防火封堵材料，采用防火胶将下部隔热型材砌筑在下层柱的顶面，上部隔热型材与下部隔热型材间粘贴防火封堵材料，上部隔热型材和下部隔热型材与隔震橡胶支座间的空隙填充硅酸铝纤维毡。利用本防火保护构造方法，可实现对隔震橡胶支座良好的防火保护，并可以保证隔震支座变形时不破坏防火保护，同时本方法具有操作方便，适用范围广泛的优点。

Description

一种建筑隔震橡胶支座的防火保护装置及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种防火保护装置，特别涉及一种建筑隔震橡胶支座的防火保护系统。
背景技术
建筑隔震技术，是在建筑的某一层，通常在建筑上部结构与基础(或下部)结构之间，设置由隔震支座组成的隔震层，使建筑物上部结构与地基“隔开”，用以改变结构体系振动特性，延长结构周期，增大结构阻尼，通过隔震层的水平大变形运动消耗掉大部分地震能量，减少地震能量向上部结构输入，有效降低地震引起的上部结构加速度反应，减小层间剪力及相应的剪切变形，达到预期防震要求。
隔震橡胶支座是目前应用最为普遍的一种隔震装置。隔震橡胶支座是由橡胶和钢板多层叠合经高温硫化粘结而成，如图1所示，主要由橡胶基材84、嵌在橡胶基材84内的钢板夹层85，上下两端固定有封堵板83、上法兰板81和下法兰板82，在整体的外回转面设有保护橡胶86，上法兰板81、下法兰板82与封堵板83之间采用螺栓固定。有的还配置有铅芯88，如图3所示。隔震橡胶支座作为承重构件的一部分，布置在基础与上部结构之间的隔震层或层间隔震层中。隔震橡胶支座的层间隔震结构是将隔震装置安设在建筑物相邻两层之间进行地震反应控制的一种结构形式，在隔震结构和现有结构加固改造的工程实践中得到了越来越广泛的使用。该类结构发生火灾时，隔震装置或将直接暴露于大火中，倘若橡胶支座在火灾中被损毁，将会给上部建筑结构的安全和人员生命财产的安危带来极大的威胁。从安全的角度来看，作为结构竖向承重构件的隔震橡胶支座，首先需要在一定持续时间的火灾中，保持正常持荷的能力，以保证主要结构体系保持完整，使建筑内的人员有充足的时间逃出。进一步的目标是，将受火后工作能力的衰减控制在一定范围内，以减小维修和设备更换的成本。由于橡胶材料自身极低的导热性能，极大地降低了火灾中外界空气热量通过橡胶支座外表面向支座内部传递的速度，显著地阻止了橡胶支座内部橡胶材料的热降解变性，和可能存在的胶粘强度下降和降解，和由此而生的橡胶支座的力学性能退化。此外，隔震橡胶支座外部有一层橡胶覆盖层，燃烧时形成的碳化层具有较好的热阻性能，阻止支座的进一步燃烧。虽然，隔震橡胶支座具有一定的抗火能力，但橡胶材料的热稳定性能是比较差的，而在真实的火灾和耐火试验中，空气温度可高达1000℃以上，这远远超出了橡胶材料自身的热稳定温度，这给橡胶支座的火灾安全性带来了极大的未知。因此，需要对隔震橡胶支座进行防火保护。公告号为CN204475565U的中国实用新型专利公开了一种隔震支座防火组件，包括上框架柱、下框架柱和设置在上框架柱和下框架柱之间的隔震支座，隔震支座的外侧套设有钢板，钢板围合封闭隔震支座。钢板的内侧面和外侧面均设有防火材料；钢板的内侧面设有岩棉层；钢板的外侧面涂刷有防火涂料；钢板固定于上框架柱或下框架柱；钢板固定于下框架柱的外表面。上述结构的防火组件由于其中的钢板围合成一个整体的圆筒，当隔震橡胶支座变形时，很可能对该防火保护结构造成破坏，防火效果不理想；而且实现该防火保护的施工工艺复杂。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种建筑隔震橡胶支座的防火保护装置，可以避免由于隔震橡胶支座变形造成防火保护效果不理想的缺陷，而且施工工艺简单，易于实现。
为了解决上述技术问题，本发明提出的一种建筑隔震橡胶支座的防火保护装置，包括设置在上层柱和下层柱之间、且位于隔震橡胶支座外周的隔热防火圈；所述隔热防火圈包括缠绕于所述隔震橡胶支座外回转表面上的硅酸铝纤维毡，所述硅酸铝纤维毡的外周自上而下的设有上部隔热型材和下部隔热型材；所述上部隔热型材由两块第一半环形隔热型材构成，所述第一半环形隔热型材包括隔热基材，所述隔热基材内嵌装有钢龙骨；所述下部隔热型材由两块第二半环形隔热型材构成；两块第一半环形隔热型材之间、两块第二半环形隔热型材之间均填充有防火封堵材料；两块第一半环形隔热型材和两块第二半环形隔热型材对接抱合后均形成一圆筒，上部隔热型材的对接面和下部隔热型材的对接面不在同一平面内；所述上部隔热型材与所述隔震橡胶支座之间设有多套连接件；所述上部隔热型材与所述上层柱之间、所述上部隔热型材与所述下部隔热型材之间均填充有防火封堵材料。
进一步讲，本发明建筑隔震橡胶支座的防火保护装置中，所述防火封堵材料采用阻燃密封条。
所述连接件包括连接钢带，所述连接钢带的上部与所述隔震橡胶支座的上法兰板之间、所述连接钢带的下部与所述上部隔热型材之间均采用螺栓连接；所述连接钢带上部的螺栓过孔为横向长孔，所述连接钢带下部的螺栓过孔为竖向长孔。
设置在所述上部隔热型材与所述隔震橡胶支座之间的连接件的套数为12套，所述上部隔热型材的内回转面上均布有12个螺纹孔；所述隔震橡胶支座的上法兰板的外回转面上均布有12个螺纹孔。
本发明一种建筑隔震橡胶支座的防火保护装置的施工方法，包括如下步骤：
步骤一、在所述上层柱的底面位于安装所述上部隔热型材的区域内粘贴一层防火封堵材料；
步骤二、用螺栓将连接钢带与均布在隔震橡胶支座上部法兰板一侧的螺纹孔连接牢固；
步骤三、用螺栓将一块第一半环形隔热型材对应位置连接钢带连接牢固，在上述第一半环形隔热型材的两端面上分别粘贴一层防火封堵材料，再用螺栓将另一块第一半环形隔热型材对应位置连接钢带连接牢固，使得两块第一半环形隔热型材的端面对接；由上述两块第一半环形隔热型材构成的上部隔热型材的顶面与上层柱底面粘贴的防火封堵材料贴合严密，上部隔热型材的外边缘与上层柱的外边缘平齐；
步骤四、将硅酸铝纤维毡缠绕在所述隔震橡胶支座的外回转表面，所述硅酸铝纤维毡填满所述隔震橡胶支座与上部隔热型材之间的空隙，所述硅酸铝纤维毡的高度与所述隔震橡胶支座的上法兰板和下法兰板之间的空间高度一致；
步骤五、在上述两块第一半环形隔热型材的底面粘贴一层防火封堵材料；
步骤六、将一块第二半环形隔热型材采用防火胶砌筑在所述下层柱的顶面，使得所述第二半环形隔热型材的顶面与上部隔热型材的底面粘贴的防火封堵材料贴合严密，所述第二半环形隔热型材的边缘与所述下层柱的外边缘平齐，所述第二半环形隔热型材的端面与上部隔热型材的两块第一半环形隔热型材的对接面不在同一平面内；再将另一块第二半环形隔热型材采用防火胶砌筑在所述下层柱的顶面，使得两块第二半环形隔热型材的端面对接；由上述两块第二半环形隔热型材构成的下部隔热型材的底面与下层柱顶面粘贴的防火封堵材料贴合严密，下部隔热型材的外边缘与上层柱的外边缘平齐。
进一步讲，本发明建筑隔震橡胶支座的防火保护装置的施工方法中，所述硅酸铝纤维毡的顶面与所述隔震橡胶支座的上法兰板的底面紧密接触；所述硅酸铝纤维毡的底面与所述隔震橡胶支座的下法兰板的顶面紧密接触。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
由于防火保护构造的可调节连接装置，可实现上部隔热型材与隔震橡胶支座上部法兰板的方便连接。由于上部隔热型材内设置钢龙骨，可实现防止上部隔热型材在吊装后可能发生的开裂。由于隔热型材设计成两段式，分为上部隔热型材和下部隔热型材，可实现在一定变形范围内，防火保护构造不影响隔震橡胶支座发生横向变形。由于隔热型材和硅酸铝纤维毡的双重隔热作用，可实现对于隔震橡胶支座更为良好的防火保护。由于接缝处粘贴防火封堵材料，可实现发生火灾时，防火封堵材料将防火保护构造的缝隙封闭良好，阻止外部热量导入到内部隔震橡胶支座。利用本防火保护构造方法，可以有效的对隔震橡胶支座进行防火保护，方便实际工程现场进行施工操作，防火保护构造的成本不高，因此具有适用范围广泛的优点。
附图说明
图1是不含铅芯隔震橡胶支座的结构示意图；
图2是本发明隔震橡胶支座的防火保护装置应用实例1的结构主视图；
图3是包含铅芯隔震橡胶支座的结构示意图；
图4是本发明隔震橡胶支座的防火保护装置应用实例2的结构主视图；
图5是本发明中隔热防火圈的上部隔热型材和下部隔热型材的俯视图；
图6是本发明中上部隔热型材内钢龙骨的主视图；
图7是图6所示隔热型材内钢龙骨的左视图；
图8是本发明中连接件的端向视图；
图9是图8所示连接件的右视图；
图10是实施例1中当隔震橡胶支座发生较大变形时的保护状态示意图；
图11是实施例2中当隔震橡胶支座发生较大变形时的保护状态示意图。
图中：1-上层柱，2-下层柱，3-上部隔热型材，31-隔热基材，32-钢龙骨，33-螺母，4-下部隔热型材，5-硅酸铝纤维毡，6-连接件，61-连接钢带，62、63-螺栓，64-横向长孔，65-竖向长孔，7-防火封堵材料，8-隔震橡胶支座，81-上法兰板，82-下法兰板，83-封堵板，84-橡胶基材，85-钢板夹层，86-橡胶，87-连接螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。
本发明提出的一种建筑隔震橡胶支座的防火保护装置，如图2和图4所示，包括设置在上层柱1和下层柱2之间、且位于隔震橡胶支座8外周的隔热防火圈。其中，隔震橡胶支座8的结构如图1和图3所示，其中，图1示出的是实施例1涉及到的不含铅芯隔震橡胶支座的结构，图3示出的是实施例2涉及到的含铅芯隔震橡胶支座的结构。
参照图2和图4，所述隔热防火圈包括缠绕于所述隔震橡胶支座8外回转表面上的硅酸铝纤维毡5，所述硅酸铝纤维毡5的外周自上而下的设有上部隔热型材3和下部隔热型材4；所述上部隔热型材3由两块第一半环形隔热型材构成，所述第一半环形隔热型材包括隔热基材31，所述隔热基材31内嵌装有钢龙骨32；所述下部隔热型材4由两块第二半环形隔热型材构成；两块第一半环形隔热型材之间、两块第二半环形隔热型材之间均填充有防火封堵材料7；两块第一半环形隔热型材和两块第二半环形隔热型材对接抱合后均形成一圆筒，上部隔热型材的对接面和下部隔热型材的对接面不在同一平面内。
如图2、图4和图5所示，所述上部隔热型材3由两块第一半环形隔热型材构成，所述第一半环形隔热型材包括隔热基材31，所述隔热基材31采用岩棉等防火隔热材料。如图6和图7所示，所述隔热基材31内嵌装有钢龙骨32；所述下部隔热型材4由两块第二半环形隔热型材构成；两块第一半环形隔热型材之间、两块第二半环形隔热型材之间均填充有防火封堵材料7，本实施例中该防火封堵材料为阻燃密封条；两块第一半环形隔热型材和两块第二半环形隔热型材对接抱合后均形成一圆筒，上部隔热型材的对接面和下部隔热型材的对接面不在同一平面内，所述上部隔热型材的对接面和下部隔热型材的对接面可以相错90°。所述上部隔热型材3与所述隔震橡胶支座8之间设有多套连接件；如图8和图9所示，所述连接件包括连接钢带61，所述连接钢带61的上部与所述隔震橡胶支座8的上法兰板之间、所述连接钢带61的下部与所述上部隔热型材3之间均采用螺栓连接；所述连接钢带61上部的螺栓过孔为横向长孔64，所述连接钢带61下部的螺栓过孔为竖向长孔65。
参照图6和图7所示，所述隔热基材31内嵌装有钢龙骨32，螺母33(型号为DIN6334，六角长螺母，4级镀锌，M8)焊接在钢龙骨32(8#镀锌铁丝)上，钢龙骨的边缘距离隔热基材的边缘≥20mm。
如图5所示，本发明防火保护装置中，设置在所述上部隔热型材3与所述隔震橡胶支座8之间的连接件的套数为12套，所述上部隔热型材3的内回转面上及均布有12个螺纹孔；所述隔震橡胶支座8的上法兰板的外回转面上均布有12个螺纹孔。
参照图8和图9，隔热防火圈的连接装置6包括连接钢带61(宽度30mm，高度200mm，厚度5mm，强度Q235级)，与隔震橡胶支座上法兰板81连接的螺栓62(型号M8)，与上部隔热型材3内螺母33连接的螺栓63(型号DIN6334，六角长螺母匹配，M8)，钢条上设置横向开孔64和竖向开孔65。
利用本发明提出的一种建筑隔震橡胶支座的防火保护装置实现防火措施的施工方法，包括如下步骤：
步骤一、在所述上层柱1的底面位于安装所述上部隔热型材3的区域内粘贴一层防火封堵材料7；
步骤二、用螺栓62将连接钢带61与均布在隔震橡胶支座上部法兰板一侧的螺纹孔连接牢固；
步骤三、用螺栓63将一块第一半环形隔热型材对应位置连接钢带61连接牢固，在上述第一半环形隔热型材的两端面上分别粘贴一层防火封堵材料7，再用螺栓63将另一块第一半环形隔热型材对应位置连接钢带61连接牢固，使得两块第一半环形隔热型材的端面对接；由上述两块第一半环形隔热型材构成的上部隔热型材的顶面与上层柱底面粘贴的防火封堵材料贴合严密，上部隔热型材的外边缘与上层柱的外边缘平齐；
步骤四、将硅酸铝纤维毡5缠绕在所述隔震橡胶支座8的外回转表面，所述硅酸铝纤维毡5填满所述隔震橡胶支座8与上部隔热型材3之间的空隙，所述硅酸铝纤维毡5的高度与所述隔震橡胶支座8的上法兰板和下法兰板之间的空间高度一致；即所述硅酸铝纤维毡5的顶面与所述隔震橡胶支座8的上法兰板的底面紧密接触；所述硅酸铝纤维毡5的底面与所述隔震橡胶支座8的下法兰板的顶面紧密接触。
步骤五、在上述两块第一半环形隔热型材的底面粘贴一层防火封堵材料7；
步骤六、将一块第二半环形隔热型材用防火封堵材料7粘贴在所述下层柱2的顶面，使得所述第二半环形隔热型材的顶面与上部隔热型材的底面粘贴的防火封堵材料贴合严密，所述第二半环形隔热型材的边缘与所述下层柱2的外边缘平齐，所述第二半环形隔热型材的端面与上部隔热型材的两块第一半环形隔热型材的对接面不在同一平面内；再将另一块第二半环形隔热型材用防火封堵材料7粘贴在所述下层柱2的顶面，使得两块第二半环形隔热型材的端面对接；由上述两块第二半环形隔热型材构成的下部隔热型材的底面与下层柱顶面粘贴的防火封堵材料贴合严密，下部隔热型材的外边缘与上层柱的外边缘平齐。
本发明建筑隔震橡胶支座的防火保护装置的工作原理：防火保护措施从热量传输原理上来可分为截流法和疏导法。本发明提出的建筑隔震橡胶支座的防火保护装置采用截流法的原理，当使用隔震橡胶支座的建筑物发生火灾时，其中的隔热防火圈防止热量传导进入隔震橡胶支座内。两块第一半环形隔热型材和两块第二半环形隔热型材阻止了大部分热量传导进入其内部，隔热型材内部的硅酸铝纤维毡进一步起到阻止热量传导进入其内部的隔震橡胶支座。两块第一半环形隔热型材之间，两块第二半环形隔热型材之间，两块第一半环形隔热型材和两块第二半环形隔热型材之间，均采用防火封堵材料封堵，当使用隔震橡胶支座的建筑物发生火灾时，防火封堵材料发生膨胀以密封构造的不同组成部分间的缝隙，阻止热量传导进入隔震橡胶支座内。
参照图10和图11，隔震橡胶支座发生较大变形时，本发明中的隔热防火圈对于隔震橡胶支座的保护情况，所述上部隔热型材3与所述下部隔热型材4之间可以发生错动，所述硅酸铝纤维毡5为柔性材料，可发生变形，既不影响外部隔热型材的错动，又能够对内部隔震橡胶支座进行隔热防火保护。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种建筑隔震橡胶支座的防火保护装置，包括设置在上层柱(1)和下层柱(2)之间、且位于隔震橡胶支座(8)外周的隔热防火圈；其特征在于：
所述隔热防火圈包括缠绕于所述隔震橡胶支座(8)外回转表面上的硅酸铝纤维毡(5)，所述硅酸铝纤维毡(5)的外周自上而下的设有上部隔热型材(3)和下部隔热型材(4)；所述上部隔热型材(3)由两块第一半环形隔热型材构成，所述第一半环形隔热型材包括隔热基材(31)，所述隔热基材(31)内嵌装有钢龙骨(32)；所述下部隔热型材(4)由两块第二半环形隔热型材构成；两块第一半环形隔热型材之间、两块第二半环形隔热型材之间均填充有防火封堵材料(7)；两块第一半环形隔热型材和两块第二半环形隔热型材对接抱合后均形成一圆筒，上部隔热型材的对接面和下部隔热型材的对接面不在同一平面内；
所述上部隔热型材(3)与所述隔震橡胶支座(8)之间设有多套连接件；
所述上部隔热型材(3)与所述上层柱(1)之间、所述上部隔热型材(3)与所述下部隔热型材(4)之间均填充有防火封堵材料(7)。
2.根据权利要求1所述建筑隔震橡胶支座的防火保护装置，其特征在于，所述防火封堵材料(7)采用阻燃密封条。
3.根据权利要求1所述建筑隔震橡胶支座的防火保护装置，其特征在于，上部隔热型材的对接面和下部隔热型材的对接面相错90°。
4.根据权利要求1所述建筑隔震橡胶支座的防火保护装置，其特征在于，所述连接件包括连接钢带(61)，所述连接钢带(61)的上部与所述隔震橡胶支座(8)的上法兰板之间、所述连接钢带(61)的下部与所述上部隔热型材(3)之间均采用螺栓连接；所述连接钢带(61)上部的螺栓过孔为横向长孔(64)，所述连接钢带(61)下部的螺栓过孔为竖向长孔(65)。
5.根据权利要求4所述建筑隔震橡胶支座的防火保护装置，其特征在于，设置在所述上部隔热型材(3)与所述隔震橡胶支座(8)之间的连接件的套数为12套，所述上部隔热型材(3)的内回转面上均布有12个螺纹孔；所述隔震橡胶支座(8)的上法兰板的外回转面上均布有12个螺纹孔。
6.一种根据权利要求1至5任一建筑隔震橡胶支座的防火保护装置的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、在所述上层柱(1)的底面位于安装所述上部隔热型材(3)的区域内粘贴一层防火封堵材料(7)；
步骤二、用螺栓(62)将连接钢带(61)与均布在隔震橡胶支座上部法兰板一侧的螺纹孔连接牢固；
步骤三、用螺栓(63)将一块第一半环形隔热型材对应位置连接钢带(61)连接牢固，在上述第一半环形隔热型材的两端面上分别粘贴一层防火封堵材料(7)，再用螺栓(63)将另一块第一半环形隔热型材对应位置连接钢带(61)连接牢固，使得两块第一半环形隔热型材的端面对接；由上述两块第一半环形隔热型材构成的上部隔热型材的顶面与上层柱底面粘贴的防火封堵材料贴合严密，上部隔热型材的外边缘与上层柱的外边缘平齐；
步骤四、将硅酸铝纤维毡(5)缠绕在所述隔震橡胶支座(8)的外回转表面，所述硅酸铝纤维毡(5)填满所述隔震橡胶支座(8)与上部隔热型材(3)之间的空隙，所述硅酸铝纤维毡(5)的高度与所述隔震橡胶支座(8)的上法兰板和下法兰板之间的空间高度一致；
步骤五、在上述两块第一半环形隔热型材的底面粘贴一层防火封堵材料(7)；
步骤六、将一块第二半环形隔热型材采用防火胶砌筑在所述下层柱(2)的顶面，使得所述第二半环形隔热型材的顶面与上部隔热型材的底面粘贴的防火封堵材料贴合严密，所述第二半环形隔热型材的边缘与所述下层柱(2)的外边缘平齐，所述第二半环形隔热型材的端面与上部隔热型材的两块第一半环形隔热型材的对接面不在同一平面内；再将另一块第二半环形隔热型材采用防火胶砌筑在所述下层柱(2)的顶面，使得两块第二半环形隔热型材的端面对接；由上述两块第二半环形隔热型材构成的下部隔热型材的底面与下层柱顶面粘贴的防火封堵材料贴合严密，下部隔热型材的外边缘与上层柱的外边缘平齐。
7.根据权利要求6所述建筑隔震橡胶支座的防火保护装置的施工方法，其特征在于：所述硅酸铝纤维毡(5)的顶面与所述隔震橡胶支座(8)的上法兰板的底面紧密接触；所述硅酸铝纤维毡(5)的底面与所述隔震橡胶支座(8)的下法兰板的顶面紧密接触。
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