CN110469038A - 一种抗震砌块及装配型预应力干砌暗锁抗震体系 - Google Patents

一种抗震砌块及装配型预应力干砌暗锁抗震体系 Download PDF

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穆全平
吕杨
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李淼
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Abstract

本发明涉及一种抗震砌块及装配型预应力干砌暗锁抗震体系。一种抗震砌块，包括砌块主体，其特征在于所述砌块主体下表面设有凸起，砌块主体上表面设有与所述凸起相适应的凹槽；所述凸起包括至少一个条形横向凸起和至少一个条形纵向凸起，所述横向凸起和纵向凸起互相垂直；所述砌块主体上设有竖向贯穿砌块的孔洞。本发明将现有的依靠弹塑性变形的抗震体系改为通过构件间的几何非线性变形避免塑性变形，解决了构件塑性变形的修护问题，尤其适用于高地震区的低层建筑，具有无湿作业，缩短了施工周期；允许结构存在小范围相对位移，抗震受损轻微；砌块间接触面积大，增加了摩擦，提高了抗震能力；构造简单，维护方便等特点。

Description

一种抗震砌块及装配型预应力干砌暗锁抗震体系
技术领域
本发明涉及抗震技术领域，特别涉及一种装配型预应力干砌暗锁抗震体系，适用于建筑结构的抗震体系。
背景技术
砌体结构中砌体材料的固有特点是抗压强度较高而抗弯抗剪能力较差。抗震设计中，利用塑性变形消能进而减小损失已逐渐成为业内共识，然而一旦结构遭受塑性变形,修复它昂贵且费时。
低损抗震设计也可以通过使用结构构件的刚体运动来实现。
这种抗震设计可以通过激活构件之间的几何非线性变形和位移来避免非弹性材料的塑性变形及破坏。因此，需要设计一种单元灵活的抗震装置，各单元之间能够发生一定的位移，利用构件之间的这种非线性变形来避免产生塑性变形。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配型预应力干砌暗锁抗震体系以及抗震砌块，能够允许抗震砌块之间发生一定的相对位移，从而实现抗震。
本发明包括如下技术方案：
一种抗震砌块，包括砌块主体，所述砌块主体下表面设有凸起，砌块主体上表面设有与所述凸起相适应的凹槽；所述凸起包括至少一个条形横向凸起和至少一个条形纵向凸起，所述横向凸起和纵向凸起互相垂直；所述砌块主体上设有竖向贯穿砌块的孔洞。横纵相交的凸起以及与其相适应的凹槽的设计可以允许结构存在小范围相对位移，抗震受损轻微。
所述横向凸起和纵向凸起的截面优选为半圆形。半圆形截面的设计增大了砌块间接触面积，增加了摩擦，提高了抗震能力。
所述孔洞位于横向凸起和纵向凸起的交点。孔洞处于横纵交叉点的设计限制砌块的滑移同时抵抗旋转，起到限位的作用并使砌块各方向受力均衡。
一种装配型预应力干砌暗锁抗震体系，包括上下叠摞放置的多个抗震砌块；在相邻的两个所述抗震砌块中，上方的抗震砌块的下表面设置有凸起，并且所述凸起位于下方的抗震砌块上表面设置的凹槽中；所述抗震砌块设置有竖直贯通的孔洞，在所述孔洞中插入有钢筋将多个所述抗震砌块串联。这种暗锁抗震体系构造简单，维护方便。
所述凸起包括至少一个条形横向凸起和至少一个条形纵向凸起，所述横向凸起和纵向凸起互相垂直；所述砌块主体上设有竖向贯穿砌块的孔洞。横纵相交的凸起以及与其相适应的凹槽的设计可以允许结构存在小范围相对位移，抗震受损轻微。
所述横向凸起和纵向凸起的截面为半圆形。半圆形截面的设计增大了砌块间接触面积，增加了摩擦，提高了抗震能力。
多个所述抗震砌块中，位于最上方的抗震砌块的上端面以及位于最下方的抗震砌块的下端面为平面。上下两端设置为平面便于整体串联锚固。
所述孔洞位于横向凸起和纵向凸起的交点。孔洞处于横纵交叉点的设计限制砌块的滑移同时抵抗旋转，起到限位的作用并使砌块各方向受力均衡。
所述钢筋为预应力钢筋。采用预应力钢筋减少抗震体系受到的拉力，减少砌块上产生的裂缝。
所述装配型预应力干砌暗锁抗震体系还包括位于上下两端的钢垫板，所述钢筋通过螺栓锚固在所述钢垫板上。采用无湿作业缩短了施工周期。
本发明具有的优点和积极效果：
本发明将现有的依靠弹塑性变形的抗震体系改为通过构件间的几何非线性变形避免塑性变形，解决了构件塑性变形的修护问题，尤其适用于高地震区的低层建筑，具有以下优点：
1、本发明允许结构存在小范围相对位移，抗震受损轻微;
2、本发明砌块间接触面积大，增大了摩擦，从而提高了抗震能力;
3、本发明为无湿作业，缩短了施工周期;
4、本发明构造简单，维护方便。
附图说明
图1是标准砌块三维示意图
图2是标准砌块立面图
图3是标准砌块下表面平面图
图4是装配型预应力干砌暗锁抗震体系构造图
图5是顶部砌块三维示意图
图6是顶部砌块立面示意图
图7是底部砌块三维示意图
图8是底部砌块立面示意图
图9是边端钢筋锚固示意图
图中，1-顶部砌块；2-标准砌块；3-底部砌块； 4-钢筋；5-凸起；51-横向凸起；52-纵向突起；6-凹槽；7-孔洞；8-钢垫板；9-螺栓。
具体实施方式
为能进一步公开本发明的发明内容、特点及功效，特例举以下实例并结合附图详细说明如下。
实施例：
如图1-3所示，标准砌块2的下表面设有凸起5，所述凸起5包括两个横向凸起51和两个纵向凸起52；标准砌块2的上表面设有与凸起5相适应的凹槽6；所述横向凸起51和纵向凸起52互相垂直；所述横向凸起51和纵向凸起52的截面为半圆形。
如图5-6所示，顶部砌块1的下表面设有凸起5，所述凸起5与标准砌块2相同；顶部砌块1的上表面为平面。
如图7-8所示，底部砌块3的下表面为平面，底部砌块3的上表面设有凹槽6，所述凹槽6与标准砌块2的凸起5相适应。
顶部砌块1、标准砌块2、底部砌块3均设有竖向贯穿砌块的孔洞7；所述孔洞7位于横向凸起51和纵向凸起52的交点。每个砌块设有四个孔洞7，这种将孔洞7处于横纵交叉点的设计限制了砌块的滑移同时抵抗旋转，起到限位的作用并使砌块各方向受力均衡。
如图4所示的装配型预应力干砌暗锁抗震体系，包括上述的顶部砌块1、至少一层标准砌块2、底部砌块3以及钢筋4，位于上层的砌块的凸起5设置在位于下层的砌块的凹槽6中，所述砌块的孔洞7中插入钢筋4将其串联。所述钢筋4为预应力钢筋。
如图9所示，所述钢筋4采用钢垫板8及螺栓9锚固在砌块上。将顶部砌块1、标准砌块2和底部砌块3上下表面贴合凸起5和凹槽6两两相对并由钢筋4串联，形成允许砌块间有小范围相对位移的无砂浆砌体抗震体系。
装配型预应力干砌暗锁抗震体系不但可用于抗震，而且也是柔性结构解决振动问题的有效途径，应用前景十分广阔。
尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，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，并不是限制性的，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和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗震砌块，包括砌块主体，其特征在于：所述砌块主体下表面设有凸起，砌块主体上表面设有与所述凸起相适应的凹槽；所述凸起包括至少一个条形横向凸起和至少一个条形纵向凸起，所述横向凸起和纵向凸起互相垂直；所述砌块主体上设有竖向贯穿砌块的孔洞。
2.根据权利要求1所述的抗震砌块，其特征在于：所述横向凸起和纵向凸起的截面优选为半圆形。
3.根据权利要求1所述的抗震砌块，其特征在于：所述孔洞位于横向凸起和纵向凸起的交点。
4.一种装配型预应力干砌暗锁抗震体系，其特征在于：包括上下叠摞放置的多个抗震砌块；在相邻的两个所述抗震砌块中，上方的抗震砌块的下表面设置有凸起，并且所述凸起位于下方的抗震砌块上表面设置的凹槽中；所述抗震砌块设置有竖直贯通的孔洞，在所述孔洞中插入有钢筋将多个所述抗震砌块串联。
5.根据权利要求4所述的装配型预应力干砌暗锁抗震体系，其特征在于：所述凸起包括至少一个条形横向凸起和至少一个条形纵向凸起，所述横向凸起和纵向凸起互相垂直；所述砌块主体上设有竖向贯穿砌块的孔洞。
6.根据权利要求4所述的装配型预应力干砌暗锁抗震体系，其特征在于：所述横向凸起和纵向凸起的截面为半圆形。
7.根据权利要求4所述的装配型预应力干砌暗锁抗震体系，其特征在于：多个所述抗震砌块中，位于最上方的抗震砌块的上端面以及位于最下方的抗震砌块的下端面为平面。
8.根据权利要求4-7所述的装配型预应力干砌暗锁抗震体系，其特征在于：所述孔洞位于横向凸起和纵向凸起的交点。
9.根据权利要求4-7所述的装配型预应力干砌暗锁抗震体系，其特征在于：所述钢筋为预应力钢筋。
10.根据权利要求4-7所述的装配型预应力干砌暗锁抗震体系，其特征在于：所述装配型预应力干砌暗锁抗震体系还包括位于上下两端的钢垫板，所述钢筋通过螺栓锚固在所述钢垫板上。
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