CN113417369B - 一种装配式建筑结构减震支座 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种装配式建筑结构减震支座，解决了现有的装配式建筑的底部容易在地震中发生断裂的问题。本发明包括用于预埋在地下的预埋底座、与预埋底座的上部固定连接且位于地面上的地面底座和位于地面底座上方的顶座；预埋底座包括水平设置在地下的预埋底板和固定设在预埋底板上且向上方延伸的第一预埋立板和第二预埋立板，第一预埋立板和第二预埋立板相互垂直；地面底座包括水平设置在地面上的地面底板，地面底板同时与第一预埋立板和第二预埋立板的顶部固定连接，地面底板上固定设有减震伸缩缸；顶座包括水平设置且位于地面底座正上方的顶板，顶板上设有用于连接装配式建筑的立杆的插孔，顶板与减震伸缩缸的顶部固定连接。

Description

一种装配式建筑结构减震支座
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，特别是指一种装配式建筑结构减震支座。
背景技术
由预制构件在工地装配而成的建筑，称为装配式建筑。按预制构件的形式和施工方法分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑等五种类型。
随着现代工业技术的发展，建造房屋可以像机器生产那样，成批成套地制造，只要把预制好的房屋构件，运到工地装配起来就成了。早期的装配式建筑外形比较呆板，千篇一律，后来人们在设计上做了改进，增加了灵活性和多样性，使装配式建筑不仅能够成批建造，而且样式丰富。
尽管装配式建筑有建造效率快、施工时较为环保等诸多优点，但其与地面连接处的刚度较弱，抗震冲击能力较差，在地震中很容易因装配式建筑的底部断裂而导致上层建筑倒塌。
发明内容
为了解决背景技术中所存在的现有的装配式建筑的底部容易在地震中发生断裂的问题，本发明提出了一种装配式建筑结构减震支座。
本发明的技术方案是：一种装配式建筑结构减震支座，包括用于预埋在地下的预埋底座、与预埋底座的上部固定连接且位于地面上的地面底座和位于地面底座上方的顶座；
预埋底座包括水平设置在地下的预埋底板和固定设在预埋底板上且向上方延伸的第一预埋立板和第二预埋立板，第一预埋立板和第二预埋立板均为竖向的立板结构，且第一预埋立板和第二预埋立板相互垂直，第一预埋立板和第二预埋立板之间存有间隔，第一预埋立板和第二预埋立板的顶部均突出地面，第一预埋立板设为水平长度方向为左右方向，第二预埋立板的水平长度方向为前后方向，第一预埋立板和第二预埋立板配合用以抵抗地震水平剪切力；
地面底座包括水平设置在地面上的地面底板，地面底板上设有供第一预埋立板的上端穿过的第一插槽，地面底板上固定设有与第一插槽平行的第一固定立板，第一预埋立板突出地面底板的部分和第一固定立板通过螺栓固定连接；
地面底板上设有供第二预埋立板的上端穿过的第二插槽，地面底板上固定设有与第二插槽平行的第二固定立板，第二预埋立板突出地面底板的部分与第二固定立板通过螺栓固定连接；
地面底板上固定设有通过减震弹簧能够进行上下弹性伸缩的减震伸缩缸；
顶座包括水平设置且位于地面底座正上方的顶板，顶板上设有用于连接装配式建筑的立杆的插孔，顶板与减震伸缩缸的顶部固定连接，减震伸缩缸为顶板提供抵抗地震垂直应力的弹性缓冲力。
优选的，预埋底板上至少设有一排的第一预埋立板和第二预埋立板，同一排内的第一预埋立板和第二预埋立板交错间隔设置。
优选的，第一插槽的前后两侧均设有第一固定立板，两个第一固定立板形成第一夹板结构，第一预埋立板突出地面底板的部分和第一夹板结构通过螺栓固定连接；
第二插槽的左右两侧均设有第二固定立板，两个第二固定立板形成第二夹板结构，第二预埋立板突出地面底板的部分与第二夹板结构通过螺栓固定连接。
优选的，地面底板上设有减震橡胶垫，减震橡胶垫的顶部与顶板的底面接触，减震橡胶垫为上窄下宽的等腰梯形体结构，减震橡胶垫与减震伸缩缸配合共同为顶板提供抵抗地震垂直应力的弹性缓冲力。
优选的，地面底板和顶板之间设有导向机构，导向机构的下端与地面底板固定连接，导向机构的上端与顶板的底面固定连接， 导向机构为顶板的上下移动提供导向，且导向机构同时用以抵抗地震水平剪切力。
优选的，导向机构包括框板结构的下框板和上框板，下框板的底部固定设在地面底板上，下框板为上开口结构，上框板的顶部与顶板的底部固定连接，上框板为下开口结构，下框板和上框板插接配合，且上框板位于下框板的内侧；
下框板和上框板的垂直长度之和大于地面底板和顶板的最大垂直间距；
第一预埋立板、第二预埋立板、减震伸缩缸和减震橡胶垫均位于上框板的内侧。
优选的，下框板的垂直长度小于或等于减震伸缩缸的缸体长度；
当减震伸缩缸处于初始状态时，上框板的底部与地面底板之间的垂直间距大于或等于减震伸缩缸的活塞杆的最大垂直运动距离。
优选的，减震伸缩缸的活塞杆的顶部固定设有连接块，顶板上开设有与连接块上下对应的连接槽，连接槽的横截面的大小、形状均与连接块的横截面的大小、形状相同；当连接块放入连接槽后，连接块的顶部与连接槽周围的顶板的上表面焊接。
本发明的优点：（1）采用分别预制的预埋底座、地面底座和顶座，进行从下向上逐次施工，一是无语现场制作配件、安装速度快；二是避免预埋底座、地面底座和顶座预制一体结构，在现场对预埋底座进行预埋处理时，地面底座和顶座对施工产生干涉；三是便于各配件的组装更换，避免运输时造成局部损伤后，整个减震支座都不能使用的问题。
（2）采用相互垂直的第一预埋立板和第二预埋立板，用以抵抗各方向上的地震水平剪切力，避免了全部采用相互平行的预埋立板或采用一整块立板作为预埋立板容易在不同方向的地震水平剪切力的作用下放生断裂的风险。
（3）采用减震伸缩缸为顶板提供抵抗地震垂直应力的弹性缓冲力，配合第一预埋立板和第二预埋立板为减震支座提供的抗水平剪切性能，使减震支座具有了立体的抗震能力，得到全方位的抗震防护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1的使用时（下框板和上框板去掉前后挡板后）的主体结构示意图。
图2为图1中的预埋底座的立体结构示意图；
图3为图1中的地面底座的立体结构示意图；
图4为图3中去掉下框板的剩余结构示意图；
图5为图1中的顶座的立体结构示意图；
图6为图1中的减震橡胶垫的立体结构示意图；
图中，1、预埋底板，2、第一预埋立板，201、第一条形槽，3、第二预埋立板，301、第二条形槽，4、地面底板，5、第一固定立板，501、第三条形槽，6、第二固定立板，601、第四条形槽，7、减震伸缩缸，8、连接块，9、下框板，10、顶板，11、插孔，12、连接槽，13、上框板，14、减震橡胶垫。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：一种装配式建筑结构减震支座，如图1所示，包括用于预埋在地下的预埋底座、与预埋底座的上部固定连接且位于地面上的地面底座和位于地面底座上方的顶座。
如图2所示，预埋底座包括水平设置在地下的预埋底板1和固定设在预埋底板1上呈一排排列的第一预埋立板2和第二预埋立板3，第一预埋立板2和第二预埋立板3均为竖向的立板结构，第一预埋立板2和第二预埋立板3的顶部均突出地面，且第一预埋立板2和第二预埋立板3相互垂直，第一预埋立板2和第二预埋立板3之间存有间隔。
第一预埋立板2的水平长度方向为左右方向，用以抵抗左右方向上的地震水平剪切力。
第二预埋立板3的水平长度方向为前后方向，用以抵抗前后方向上的地震水平剪切力。
为了使第一预埋立板2和第二预埋立板3提供的抗剪切能力能够均匀分布，层层分散地震剪切力，如图2所示，同一排内的第一预埋立板2和第二预埋立板3交错间隔设置。
第一预埋立板2和第二预埋立板3配合，大大提高了减震支座对地震水平剪切力的防护性能。
如图3和图4所示，地面底座包括水平设置在地面上的地面底板4，地面底板4上设有供第一预埋立板2的上端穿过的第一插槽，第一插槽的前后两侧均设有平行的第一固定立板5，两个第一固定立板5形成第一夹板结构。采用第一夹板结构能够对第一预埋立板2进行双向防护，增强第一预埋立板2与地面底板4连接处的抗剪切性能。
第一预埋立板2突出地面的部分上设有竖向的第一条形槽201，第一固定立板5上设有与第一条形槽201前后对应的第三条形槽501，第一预埋立板2突出地面底板4的部分和第一夹板结构通过穿过第一条形槽201和第三条形槽501的螺栓固定连接。
采用第一条形槽201和第三条形槽501的结构用于安装螺栓，为地面底板4的安装提供了调整余量，便于地面底座的施工安装。
地面底板4上设有供第二预埋立板3的上端穿过的第二插槽，第二插槽的左右两侧均设有第二固定立板6，两个第二固定立板6形成第二夹板结构。
采用第二夹板结构能够对第二预埋立板3进行双向防护，增强第二预埋立板3与地面底板4连接处的抗剪切性能。
第二预埋立板3突出地面底板4的部分上设有竖向的第二条形槽301，第二固定立板6上设有与第二条形槽301左右对应的第四条形槽601，第二预埋立板3突出地面底板4的部分与第二夹板结构通过穿设在第二条形槽301和第四条形槽601的螺栓固定连接。
采用第二条形槽301和第四条形槽601的结构用于安装螺栓，为地面底板4的安装提供了调整余量，便于地面底座的施工安装。
为了分散受力，地面底板4上固定设有前后两排减震伸缩缸7，每一排的减震伸缩缸7的数量为三个，同一排内的减震伸缩缸7从左到右等距间隔设置。
减震伸缩缸7包括缸体、设在缸体内的减震弹簧和插设在缸体内的活塞杆，活塞杆的下端与减震弹簧接触，活塞杆的下端固定设有圆板，圆板的直径与缸体的内径相等，圆板的周侧面与缸体的内壁滑动接触，缸体的上端出口处设有环形挡块，环形挡块的内径等于活塞杆的直径，环形挡块用于阻挡圆板，防止活塞杆和圆板与缸体脱离。减震伸缩缸7通过减震弹簧实现上下弹性往复伸缩。
如图1和图5所示，顶座包括水平设置且位于地面底座正上方的顶板10，顶板10上设有用于连接装配式建筑的立杆的插孔11。
减震伸缩缸7的活塞杆的顶部固定设有连接块8，顶板10上开设有与连接块8上下对应的连接槽12，连接槽12的横截面的大小、形状均与连接块8的横截面的大小、形状相同；当连接块8放入连接槽12后，连接块8的顶部与连接槽12周围的顶板10的上表面焊接。
采用连接块8和连接槽12的连接结构的好处是，便于后期顶板的固定和定位安装（因为顶板10放在减震伸缩缸7上之后，下框板9和上框板13会挡住减震伸缩缸7的活塞杆的上端与顶板10的底部进行焊接的施工操作）。
减震伸缩缸7为顶板10提供抵抗地震垂直应力的弹性缓冲力。
如图1所示，地面底板4上设有减震橡胶垫14，减震橡胶垫14的顶部与顶板10的底面接触，如图6所示，减震橡胶垫14为上窄下宽的等腰梯形体结构，等腰梯形体结构的减震橡胶垫14便于释放垂直方向上施加的压力。
减震橡胶垫14与减震伸缩缸7配合共同为顶板10提供抵抗地震垂直应力的弹性缓冲力，避免仅靠减震伸缩缸7作用时，减震弹簧长期处于比较强的压缩状态后，减震伸缩缸7的减震弹簧的弹性减弱。
如图1、图3和图5所示，地面底板4和顶板10之间设有导向机构，导向机构的下端与地面底板4固定连接，导向机构的上端与顶板10的底面固定连接， 导向机构为顶板10的上下移动提供导向，且导向机构同时用以抵抗地震水平剪切力。
导向机构包括框板结构的下框板9和上框板13，下框板9的底部固定设在地面底板4上，下框板9为上开口结构。下框板9的垂直长度等于减震伸缩缸7的缸体长度，下框板9这样设计，既能避免对减震伸缩缸7的伸缩运动产生干涉，而且在减震伸缩缸7的活塞杆运动到缸体的底部时，下框板9的顶部正好抵靠在顶板10的底部，避免减震伸缩缸7的活塞杆在压力作用下对缸体上端造成的压力过大，导致减震伸缩缸7的缸体发生形变。
上框板13的顶部与顶板10的底部固定连接，上框板13为下开口结构。当减震伸缩缸7处于初始状态时，上框板13的底部与地面底板4之间的垂直间距等于减震伸缩缸7的活塞杆的最大垂直运动距离，上框板13这样设计既能避免对减震伸缩缸7的伸缩运动产生干涉，而且在减震伸缩缸7的活塞杆运动到缸体的底部时，上框板13的底部正好抵靠在地面底板4上，避免减震伸缩缸7的活塞杆在压力作用下对缸体上端造成的压力过大，导致减震伸缩缸7的缸体发生形变。
下框板9和上框板13插接配合，且上框板13位于下框板9的内侧，为了避免下框板9和上框板13太短，导致上框板13与下框板9发生脱离，下框板9和上框板13的垂直长度之和大于地面底板4和顶板10的最大垂直间距。
第一预埋立板2、第二预埋立板3、减震伸缩缸7和减震橡胶垫14均位于上框板13的内侧。
下框板9和上框板13这样设计的好处是，一能为顶板10的上下运动进行导向；二是在减震伸缩缸7往复运动时，下框板9和上框板13能够始终为减震支座提供对地震水平剪切力的抵抗力，避免了地震水平剪切力对顶板10产生的错位趋势对减震伸缩缸7的上端与顶板10的连接处产生的破坏作用；三是下框板9和上框板13构成的密封结构能够防止雨水进入地面底板4和顶板10之间，导致安装在地面底板4上的各个构件长期浸水发生锈蚀，结构的刚性以及抗剪切性能降低。
安装原理：预埋底座、地面底座和顶座均根据设计要求采用工厂预制方法制成，然后运输到施工位置开始施工时，首选把预埋底座埋入地下，使第一预埋立板2上部的第一条形槽201区域和第二预埋立板3上部的第二条形槽301区域露出地面。
把地面底座上的第一槽口对准第一预埋立板2，第二槽口对准第二预埋立板3，然后把地面底座放置在地面上，使第一预埋立板2的上端插入第一槽口，第二预埋立板3的上端插入第二槽口内，然后通过螺栓把第一预埋立板2与第一夹板结构固定连接，通过螺栓把第二预埋立板3和第二夹板结构固定连接。然后把减震橡胶垫14放在地面底座上。
最后把顶座放置在地面底座上，并使上框板13插入下框板9内，减震伸缩缸7顶部的连接块8插入顶板10上预留出的连接槽12内，然后把连接块8与的顶部与连接槽12周围的顶板10的上表面焊接，完成减震支座的组装安装。
实施例2：一种装配式建筑结构减震支座，本实施例与实施例1的不同之处在于，预埋底板1上设有两排的第一预埋立板2和第二预埋立板3，同一排内的第一预埋立板2和第二预埋立板3交错间隔设置。其它结构与实施例1相同。
实施例3：一种装配式建筑结构减震支座，本实施例与实施例1的不同之处在于，预埋底板1上设有三排的第一预埋立板2和第二预埋立板3，前后相邻的两排的第一预埋立板2和第二预埋立板3，一排以第一预埋立板2为起始安装，另一排以第二预埋立板3为起始安装，以实现第一预埋立板2的前后相邻的预埋立板均为第二预埋立板3，最大化地提高减震支座的各局部区域对各方向上的剪切力的抵抗性能。其它结构与实施例1相同。
实施例4：一种装配式建筑结构减震支座，本实施例与实施例1的不同之处在于，下框板9的垂直长度小于减震伸缩缸7的缸体长度。其它结构与实施例1相同。
实施例5：一种装配式建筑结构减震支座，本实施例与实施例1的不同之处在于，当减震伸缩缸7处于初始状态时，上框板13的底部与地面底板4之间的垂直间距大于减震伸缩缸7的活塞杆的最大垂直运动距离。其它结构与实施例1相同。
实施例6：一种装配式建筑结构减震支座，本实施例与实施例1的不同之处在于，第一预埋立板2上不再设置第一条形槽201，第一固定立板5上不再设置与第一条形槽201前后对应的第三条形槽501，当第一预埋立板2插入第一槽口后，直接把第一预埋立板2与第一固定立板5焊接。
第二预埋立板3上不再设置第二条形槽301，第二固定立板6不再设置与第二条形槽301左右对应的第四条形槽601。当第二预埋立板3插入第二槽口后，直接把第二预埋立板3与第二固定立板6焊接。其它结构与实施例1相同。
实施例7：一种装配式建筑结构减震支座，本实施例与实施例1的不同之处在于，第一槽口处仅设置一个第一固定立板5，第二槽口处近设置一个第二固定立板6。其它结构与实施例1相同。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不受上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种装配式建筑结构减震支座，其特征在于：包括用于预埋在地下的预埋底座、与预埋底座的上部固定连接且位于地面上的地面底座和位于地面底座上方的顶座；
预埋底座包括水平设置在地下的预埋底板（1）和固定设在预埋底板（1）上且向上方延伸的第一预埋立板（2）和第二预埋立板（3），第一预埋立板（2）和第二预埋立板（3）均为竖向的立板结构，且第一预埋立板（2）和第二预埋立板（3）相互垂直，第一预埋立板（2）和第二预埋立板（3）之间存有间隔，第一预埋立板（2）和第二预埋立板（3）的顶部均突出地面，第一预埋立板（2）设为水平长度方向为左右方向，第二预埋立板（3）的水平长度方向为前后方向，第一预埋立板（2）和第二预埋立板（3）配合用以抵抗地震水平剪切力；
地面底座包括水平设置在地面上的地面底板（4），地面底板（4）上设有供第一预埋立板（2）的上端穿过的第一插槽，地面底板（4）上固定设有与第一插槽平行的第一固定立板（5），第一预埋立板（2）突出地面底板（4）的部分和第一固定立板（5）通过螺栓固定连接；
地面底板（4）上设有供第二预埋立板（3）的上端穿过的第二插槽，地面底板（4）上固定设有与第二插槽平行的第二固定立板（6），第二预埋立板（3）突出地面底板（4）的部分与第二固定立板（6）通过螺栓固定连接；
地面底板（4）上固定设有通过减震弹簧能够进行上下弹性伸缩的减震伸缩缸（7）；
顶座包括水平设置且位于地面底座正上方的顶板（10），顶板（10）上设有用于连接装配式建筑的立杆的插孔（11），顶板（10）与减震伸缩缸（7）的顶部固定连接，减震伸缩缸（7）为顶板（10）提供抵抗地震垂直应力的弹性缓冲力。
2.如权利要求1所述的一种装配式建筑结构减震支座，其特征在于：预埋底板（1）上至少设有一排的第一预埋立板（2）和第二预埋立板（3），同一排内的第一预埋立板（2）和第二预埋立板（3）交错间隔设置。
3.如权利要求1或2所述的一种装配式建筑结构减震支座，其特征在于：第一插槽的前后两侧均设有第一固定立板（5），两个第一固定立板（5）形成第一夹板结构，第一预埋立板（2）突出地面底板（4）的部分和第一夹板结构通过螺栓固定连接；
第二插槽的左右两侧均设有第二固定立板（6），两个第二固定立板（6）形成第二夹板结构，第二预埋立板（3）突出地面底板（4）的部分与第二夹板结构通过螺栓固定连接。
4.如权利要求1或2所述的一种装配式建筑结构减震支座，其特征在于：地面底板（4）上设有减震橡胶垫（14），减震橡胶垫（14）的顶部与顶板（10）的底面接触，减震橡胶垫（14）为上窄下宽的等腰梯形体结构，减震橡胶垫（14）与减震伸缩缸（7）配合共同为顶板（10）提供抵抗地震垂直应力的弹性缓冲力。
5. 如权利要求4所述的一种装配式建筑结构减震支座，其特征在于：地面底板（4）和顶板（10）之间设有导向机构，导向机构的下端与地面底板（4）固定连接，导向机构的上端与顶板（10）的底面固定连接， 导向机构为顶板（10）的上下移动提供导向，且导向机构同时用以抵抗地震水平剪切力。
6.如权利要求5所述的一种装配式建筑结构减震支座，其特征在于：导向机构包括框板结构的下框板（9）和上框板（13），下框板（9）的底部固定设在地面底板（4）上，下框板（9）为上开口结构，上框板（13）的顶部与顶板（10）的底部固定连接，上框板（13）为下开口结构，下框板（9）和上框板（13）插接配合，且上框板（13）位于下框板（9）的内侧；
下框板（9）和上框板（13）的垂直长度之和大于地面底板（4）和顶板（10）的最大垂直间距；
第一预埋立板（2）、第二预埋立板（3）、减震伸缩缸（7）和减震橡胶垫（14）均位于上框板（13）的内侧。
7.如权利要求6所述的一种装配式建筑结构减震支座，其特征在于：下框板（9）的垂直长度小于或等于减震伸缩缸（7）的缸体长度；
当减震伸缩缸（7）处于初始状态时，上框板（13）的底部与地面底板（4）之间的垂直间距大于或等于减震伸缩缸（7）的活塞杆的最大垂直运动距离。
8.如权利要求1或2或7所述的一种装配式建筑结构减震支座，其特征在于：减震伸缩缸（7）的活塞杆的顶部固定设有连接块（8），顶板（10）上开设有与连接块（8）上下对应的连接槽（12），连接槽（12）的横截面的大小、形状均与连接块（8）的横截面的大小、形状相同；当连接块（8）放入连接槽（12）后，连接块（8）的顶部与连接槽（12）周围的顶板（10）的上表面焊接。
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