CN107605062B - 一种用于建筑隔震橡胶支座的可动式防火保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于建筑隔震橡胶支座的可动式防火保护装置，包括按照自内向外围绕支座外周的无机防火板和柔性防火隔热圈；无机防火板包括无机防火上板和无机防火下板，其由多块板抱合而成，相邻板的侧面形状相吻合，相邻板之间的缝隙填充有防火砂浆，无机防火上板与下板之间设有阻燃膨胀橡胶片，无机防火板连接有连接钢圈，连接钢圈与建筑支墩或法兰板固定；柔性防火隔热圈的顶端与建筑上支墩或无机防火上板固定，其高度大于无机防火板的高度且呈自由垂挂式。本发明防火保护装置在隔震橡胶支座发生位移时能随之移动且不会发生破坏，使隔震橡胶支座使用过程中始终处于防火构造保护中，满足其防火要求。本发明具有施工方便、便于维护等优点。

Description

一种用于建筑隔震橡胶支座的可动式防火保护装置

技术领域

本发明涉及建筑隔震防火技术领域，尤其涉及一种隔震橡胶支座可动式防火保护装置。

背景技术

建筑隔震橡胶支座是由多层橡胶和多层钢板或其他材料交替叠置结合而成的隔震装置，是目前世界上应用最广泛、技术最成熟的一种隔震装置。隔震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，以此隔离或耗散地震能量，确保结构安全。

按照《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)中对于民用建筑的规定，耐火等级为一级的柱构件，耐火极限不低于3小时，隔震橡胶支座作为柱构件的一部分，其耐火极限也应达到耐火极限不低于3小时的要求。由于隔震橡胶支座为橡胶制品，在发生火灾时，随着温度升高，橡胶逐渐降解，同时橡胶与钢板之间的黏结逐渐失效，最后空气从钢板与橡胶之间的间隙渗入并引起剧烈燃烧，支座在受压状态下，橡胶钢板会错层滑动，导致支座不断劣化并最终失去承载能力，研究表明其耐火极限仅82分钟,远达不到3小时耐火极限的要求。

上世纪八十年代以来随着建筑减隔震技术迅速推广应用，我国建筑隔震工程数量越来越多，但目前我国的建筑隔震各类支座没有防火保护措施。在实际工程应用中隔震建筑多为学校、医院和交通枢纽等大型公共建筑均为人员密集场所的重要建筑，其隔震层一旦发生火灾，部分支座丧失承载能力，可能引发上部结构不均匀沉降甚至倒塌等严重后果，存在极大的安全隐患。

隔震橡胶支座防火保护首先应确保其在火灾中能够保证正常的承重能力，进而确保结构安全性，为人员疏散赢得充足时间。同时，防火构造应满足隔震支座日常或中小震工况下的支座可动性，且构造无损坏。进一步在火灾后隔震支座的基本力学性能下降控制在一定范围内。

近年来，建筑隔震橡胶支座的防火保护已引起人们的重视,如:一种防火隔震橡胶支座(专利号:CN105155671A)、一种隔震防火构造及其施工方法(专利号:201510978269.1)、一种隔震橡胶支座新型防火及抗风组合装置(专利号：201410608417.6)、一种隔震橡胶支座防火保护装置(专利号：201620552240.7),但这些防火保护方法还存在如下问题:1)隔震支座平时微动或者发生地震后，由于支座发生位移，防火构造会发生破坏，导致阻燃隔热效果的减少或丧失。2)由于构造方式的限制，在隔震橡胶支座发生大位移时，防火构造发生脱落给支座下方人员造成安全隐患。

发明内容

本发明专利克服上述现有技术不足，提供一种在ISO834国际标准升温曲线条件下隔震支座耐火时间达到3小时且满足支座大位移的防火保护方法，同时防坠落物伤人，方便施工安装且后期维护简单。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种用于建筑隔震橡胶支座的可动式防火保护装置，隔震橡胶支座设置在建筑上支墩和建筑下支墩之间，所述隔震橡胶支座的外周面设有隔震支座保护胶，所述隔震橡胶支座的顶部设有上法兰板，所述隔震橡胶支座的底部设有下法兰板，所述上法兰板和下法兰板的直径相同；该可动式防火保护装置包括按照自内向外围绕在所述隔震橡胶支座外周的无机防火板和柔性防火隔热圈；所述无机防火板包括无机防火上板和无机防火下板，所述无机防火上板是由多个弧形板抱合构成的圆筒，所述弧形板的两侧面均为径向阶梯面，相邻弧形板的侧面形状相吻合，相邻弧形板之间的缝隙填充有防火砂浆，所述无机防火下板与所述无机防火上板的结构相同；所述无机防火上板与所述无机防火下板之间设有阻燃膨胀橡胶片，所述无机防火上板和所述无机防火下板的内表面均连接有一连接钢圈，与所述无机防火上板相连的连接钢圈与建筑上支墩或是上法兰板固定，与所述无机防火下板相连的连接钢圈与建筑下支墩或是下法兰板固定；所述柔性防火隔热圈由包覆层和内容物构成，所述包覆层为不燃织物，所述内容物是岩棉、硅酸铝纤维棉和玻璃纤维棉中的一种或多种；所述柔性防火隔热圈的顶端与所述建筑上支墩或无机防火上板外侧的上边缘固定，所述柔性防火隔热圈的高度大于所述无机防火板的高度，所述柔性防火隔热圈呈自由垂挂式。

本发明还提出的一种针对隔震橡胶支座的上下法兰板为方形的用于建筑隔震橡胶支座的可动式防火保护装置，其构造与上述的技术方案基本相同，仅是其中的无机防火上板和无机防火下板均是由四个平板围成的方筒，所述平面的两侧立面均为45°斜面。

进一步讲，本发明用于建筑隔震橡胶支座的可动式防火保护装置，其中，所述柔性防火隔热圈的上端通过紧固钢带固定于所述建筑上支墩或无机防火上板外侧的上边缘，所述柔性防火隔热圈的下端自由垂下并置于所述建筑下支墩的外缘。

所述无机防火上板相连的连接钢圈与所述隔震支座保护胶之间、所述无机防火下板相连的连接钢圈与所述隔震支座保护胶之间的空间内均填充有柔性防火隔热材料，所述柔性防火隔热材料是岩棉、硅酸铝纤维棉和玻璃纤维棉中的一种或多种。

所述柔性防火隔热圈的下部外周设有敞口朝上的防火钢罩，所述防火钢罩敞口处的尺寸大于底部的尺寸，所述防火钢罩的底部与所述建筑下支墩的外周面贴合并固定，所述柔性防火隔热圈的下端自由垂下并置于所述防火钢罩的内侧。

所述防火钢罩在周向上为多瓣连接结构，包括厚度为1.5～5mm的钢板，所述钢板的表面涂覆有钢结构防火涂料，若为所述无机防火上板和无机防火下板为圆筒型，则所述防火钢罩敞口处的半径比底部的半径大150mm～400mm。若为所述无机防火上板和无机防火下板为方筒形，则所述防火钢罩敞口处的对边距离比底部的对边距离大300mm～800mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明涉及的防火保护装置的构造，可以随隔震橡胶支座的移动而随之移动，从而将隔震橡胶支座始终围裹在防火保护装置之中，阻挡外部火源，起到防火隔热作用。

(2)本发明中设计的防火钢罩为数瓣连接结构，拆卸组装均很方便，其敞口朝上，可以阻挡火源，亦用于承接地震或外力作用下防火材料破损后的坠落物，保证支座下人员安全。

(3)无机防火板采用企口设计，使防火板连接处未形成通缝，在工厂提前预制，方便实际应用。

(4)在无机防火上板和无机防火下板之间设置有阻燃膨胀橡胶片，由于该阻燃膨胀橡胶片为一种弹性阻燃橡胶，具有密封、防火功能，该弹性阻燃橡胶材料有一定的延展性，可以适应一定的水平位移，当水平位移较大时，该弹性阻燃橡胶材料会发生断开，不影响隔震橡胶支座的水平位移。

(5)本发明中各连接部位的设计独特，便于后期维护、拆卸。

附图说明

图1是本发明用于建筑隔震橡胶支座的可动式防火保护装置的主视图；

图2是本发明可动式防火保护装置在隔震橡胶支座小变形状态下的示意图；

图3是本发明可动式防火保护装置在隔震橡胶支座大变形状态下的示意图；

图4是本发明可动式防火保护装置实施例1的俯视图；

图5是本发明可动式防火保护装置实施例2的俯视图；

图6是将本发明可动式防火保护装置按照ISO834国际标准升温曲线进行承载耐火试验(3小时)的试件内部温度曲线图Ⅰ

图7是将本发明可动式防火保护装置按照ISO834国际标准升温曲线进行承载耐火试验(3小时)的试件内部温度曲线图Ⅱ

图中：

1-柔性防火隔热材料，2-连接装置，21-上连接钢圈，22-紧固件，23下连接钢圈，3-无机防火板，31-无机防火上板，32-无机防火下板，33-防火砂浆，4-阻燃膨胀橡胶片，5-柔性防火隔热圈，6-防火钢罩，7-紧固钢带，81-建筑上支墩，82-建筑下支墩，91-上法兰板，92-隔震支座保护胶，93-下法兰板。

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。

本发明提出的一种用于建筑隔震橡胶支座的可动式防火保护装置，隔震橡胶支座设置在建筑上支墩81和建筑下支墩82之间，所述隔震橡胶支座的外周面设有隔震支座保护胶92，所述隔震橡胶支座的顶部设有上法兰板91，所述隔震橡胶支座的底部设有下法兰板93，如图4所示，所述上法兰板91和下法兰板93均为圆形、且直径相同。

可动式防火保护装置包括按照自内向外围绕在所述隔震橡胶支座外周的无机防火板3、柔性防火隔热圈5。

所述无机防火板3包括无机防火上板31和无机防火下板32，所述无机防火上板31是由多个弧形板抱合构成的圆筒，所述弧形板的两侧面均为径向阶梯面，相邻弧形板的侧面形状相吻合，如图4所示，相邻两块弧形板在径向上采用Z形连接缝，并在该缝隙中填充有防火砂浆33，有利于防火密封以及无机防火板施工安装。

所述无机防火下板32与所述无机防火上板31的结构相同；所述无机防火上板31与所述无机防火下板32之间留有0-15mm缝隙，所述无机防火上板31与所述无机防火下板32之间设有阻燃膨胀橡胶片4，通常，隔震橡胶支座的压缩量为2～10mm，因此，本发明中，所述无机防火上板31的高度+所述无机防火下板32的高度+所述阻燃膨胀橡胶片4的高度+2～10mm是建筑上支墩81和建筑下支墩82之间的距离。所述阻燃膨胀橡胶片4由阻燃膨胀橡胶材料组成，通过防火胶粘接在无机防火下板32上表面。火灾时，阻燃膨胀橡胶片4遇热膨胀变形，使无机防火板3中间缝隙处于封堵状态，可以将高温火焰完全隔绝在外，保护内部的隔震橡胶支座。所述无机防火上板31和所述无机防火下板32的内表面均连接有一连接钢圈，如图1、图2和图3所示，本实施例中，所述无机防火上板31与上法兰板91用连接装置2固定在一起，连接装置包括上连接钢圈21、和紧固件22和下连接钢圈23，所述上连接钢圈21嵌装在所述无机防火上板31内，然后，用紧固件22将无机防火上板31与上连接钢圈21固定，紧固件22是钻尾自攻螺丝或是螺栓-螺母连接件；所述上连接钢圈21的内径与上法兰板91的外径相同，所述上连接钢圈21箍在上法兰板91上然后采用电焊或螺纹连接的方式将两者连接，同理，所述无机防火下板32与下法兰板93以同样方式固定在一起的。本发明中，所述无机防火板3通过连接装置2(连接钢圈和紧固件)固定连接在隔震橡胶支座上，具有施工简单以及便于后期拆卸维护的优点。当紧固件22为螺栓-螺母连接件时，其中的螺栓或是螺母预埋在无机防火板的内侧，另一件将无机防火板固定在连接钢圈上，当然，连接钢圈上需预设相应的孔洞。

本发明中，所述柔性防火隔热圈5由包覆层和内容物构成，所述包覆层为不燃织物，所述内容物是岩棉、硅酸铝纤维棉和玻璃纤维棉中的一种或多种；所述柔性防火隔热圈5的顶端通过紧固钢带7与所述建筑上支墩81或无机防火上板31外侧上边缘固定，所述柔性防火隔热圈5的高度大于所述无机防火板3的高度，所述柔性防火隔热圈5呈自由垂挂式，所述柔性防火隔热圈5的下端自由垂下并置于所述建筑下支墩82的外缘和防火钢罩内侧，以便在隔热橡胶支座产生水平位移时，柔性防火隔热圈5可随着无机防火板3产生水平位移，柔性防火隔热圈5阻隔外界，使隔震橡胶支座仍处于防火密封状态，起到很好的防火保护作用，如图2和图3所示。

本发明中，所述无机防火上板31相连的上连接钢圈21与所述隔震支座保护胶92之间、所述无机防火下板32相连的下连接钢圈23与所述隔震支座保护胶92之间的空间内均填充有柔性防火隔热材料1，所述柔性防火隔热材料1是岩棉、硅酸铝纤维棉和玻璃纤维棉中的一种或多种。柔性防火隔热材料1紧裹于隔震橡胶支座保护胶92的外侧。

本发明中，所述柔性防火隔热圈5的外周设有敞口朝上的防火钢罩6，所述防火钢罩6敞口处的尺寸大于底部的尺寸，所述防火钢罩6的底部与所述建筑下支墩82的外周面贴合并固定，例如，可以通过螺纹连接卡紧固定在建筑下支墩82上。所述柔性防火隔热圈5的下端自由垂下并置于所述防火钢罩6的内侧。以便在支座产生水平位移时，柔性防火隔热圈可随着无机防火板产生水平位移，柔性防火隔热材料2抵紧防火钢罩，隔震橡胶支座仍处于防火密封状态，起到很好的防火保护作用。所述防火钢罩6在周向上为多瓣连接结构，包括厚度为1.5～5mm的钢板，所述钢板的表面涂覆有钢结构防火涂料，可以保护防火钢罩6在高温火焰下具有一定耐火性能；所述防火钢罩敞口处的半径比底部的半径大150mm～400mm。所述防火钢罩6为喇叭口形状，通过螺纹连接卡紧固定在建筑下支墩的顶部外侧，便于施工安装；防火钢罩6开口朝上，通常火焰从下往上燃烧，防火钢罩6可有效阻止火灾初期燃烧火焰；同时地震或平时使用时若无机防火板由于支座位移引起脱落，则落于防火钢罩内，从而保护支座下方人员安全；防火钢罩具有装饰美观作用。

本发明还提出的一种针对隔震橡胶支座的上下法兰板为方形的用于建筑隔震橡胶支座的可动式防火保护装置，如图5所示，其构造与图4所示的实施例1的技术方案基本相同，仅是其中的无机防火上板31和无机防火下板32均是由四个平板围成的方筒，所述平面的两侧立面均为45°斜面。

综上，本发明中，用于建筑隔震橡胶支座的可动式防火保护装置主要包括有四种防火构造，即柔性防火隔热材料1、无机防火板3、柔性防火隔热圈5和防火钢罩6。其中，最基本的构造形式是按照自内向外围绕在隔震橡胶支座外周的无机防火板3和柔性防火隔热圈5；然后可以考虑在无机防火板3与隔震橡胶支座之间的空间内填充柔性防火隔热材料1或是考虑在柔性防火隔热圈5外设置防火钢罩6，或是在最基本的构造形式基础上即设置有柔性防火隔热材料1也设置有防火钢罩6。可以根据实际的防火需求进行选择。

本发明已经按照ISO834国际标准升温曲线进行承载耐火试验，如图6和图7，经防火保护的隔震橡胶支座3小时耐火试验后，隔震橡胶支座的橡胶表面温度在90℃-100℃。

图4为本发明安装在圆形的建筑支墩上的示意图，图5为本发明安装在方形的建筑支墩上的示意图，但本发明不仅仅局限于上述两种支墩结构而应当涵盖各种根据本发明的本质进行修改、等效的组合。

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 (3)

1.一种用于建筑隔震橡胶支座的可动式防火保护装置，隔震橡胶支座设置在建筑上支墩(81)和建筑下支墩(82)之间，所述隔震橡胶支座的外周面设有隔震支座保护胶(92)，所述隔震橡胶支座的顶部设有上法兰板(91)，所述隔震橡胶支座的底部设有下法兰板(93)，所述上法兰板(91)和下法兰板(93)的直径相同；其特征在于，

该可动式防火保护装置包括按照自内向外围绕在所述隔震橡胶支座外周的无机防火板(3)和柔性防火隔热圈(5)；

所述无机防火板(3)包括无机防火上板(31)和无机防火下板(32)，所述无机防火上板(31)是由多个弧形板抱合构成的圆筒，相邻两块弧形板在径向上采用Z形连接缝，所述弧形板的两侧面均为径向阶梯面，相邻弧形板的侧面形状相吻合，相邻弧形板之间的缝隙填充有防火砂浆(33)，所述无机防火下板(32)与所述无机防火上板(31)的结构相同；所述无机防火上板(31)与所述无机防火下板(32)之间设有阻燃膨胀橡胶片(4)，所述无机防火上板(31)和所述无机防火下板(32)的内表面均连接有一连接钢圈，与所述无机防火上板(31)相连的上连接钢圈(21)通过紧固件(22)与上法兰板(91)固定，与所述无机防火下板(32)相连的下连接钢圈(23)通过紧固件(22)与下法兰板(93)固定，所述紧固件(22)是钻尾自攻螺丝或是螺栓-螺母连接件；所述上法兰板(91)和上连接钢圈(21)之间、所述下法兰板(93)与下连接钢圈(23)之间均分别采用电焊或螺纹连接；

所述柔性防火隔热圈(5)由包覆层和内容物构成，所述包覆层为不燃织物，所述内容物是岩棉、硅酸铝纤维棉和玻璃纤维棉中的一种或多种；所述柔性防火隔热圈(5)的顶端与所述建筑上支墩(81)或无机防火上板(31)外侧的上边缘固定，所述柔性防火隔热圈(5)的高度大于所述无机防火板(3)的高度，所述柔性防火隔热圈(5)呈自由垂挂式；

所述柔性防火隔热圈(5)的下部外周设有敞口朝上的防火钢罩(6)，所述防火钢罩(6)敞口处的尺寸大于底部的尺寸，所述防火钢罩(6)的底部与所述建筑下支墩(82)的外周面贴合并固定，所述柔性防火隔热圈(5)的下端自由垂下并置于所述防火钢罩(6)的内侧；

所述防火钢罩(6)在周向上为多瓣连接结构，包括厚度为1.5～5mm的钢板，所述钢板的表面涂覆有钢结构防火涂料，所述防火钢罩敞口处的半径比底部的半径大150mm～400mm。

2.根据权利要求1所述用于建筑隔震橡胶支座的可动式防火保护装置，其特征在于，所述柔性防火隔热圈(5)的上端通过紧固钢带(7)固定于所述建筑上支墩(81)或无机防火上板(31)外侧的上边缘，所述柔性防火隔热圈(5)的下端自由垂下并置于所述建筑下支墩(82)的外缘。

3.根据权利要求1所述用于建筑隔震橡胶支座的可动式防火保护装置，其特征在于，所述无机防火上板(31)相连的上连接钢圈(21)与所述隔震支座保护胶(92)之间、所述无机防火下板(32)相连的下连接钢圈(23)与所述隔震支座保护胶(92)之间的空间内均填充有柔性防火隔热材料(1)，所述柔性防火隔热材料(1)是岩棉、硅酸铝纤维棉和玻璃纤维棉中的一种或多种。