CN204418234U - 自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统 - Google Patents

Abstract

自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统，限位孔钢筋位于限位孔中心处，一端锚固于基础下梁内，另一端穿过限位孔贯通基础上梁，并在限位孔位于基础下梁的部分填充细砂；在两个限位孔之间，预留放置铅管的喇叭形凹槽，待基础下梁混凝土达到一定强度后，将铅管安装在喇叭形凹槽内，并在铅管内填充玻璃珠、石墨的混合物；待基础下梁混凝土达到一定强度后，在基础下梁表面铺设玻璃珠-石墨滚动隔震层；在基础上梁，两个铅管-玻璃珠-石墨消能减震装置中间；待基础上梁达到一定强度后，在其上部砌筑墙体，形成带自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统的隔震系统。

Description

自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统

技术领域

本实用新型涉及自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统，属于建筑隔震减灾领域。

背景技术

我国地域广阔，人口众多，多数建筑在地震区，多层建筑多为砌体结构或框架填充墙结构，抗震能力较差。2008年5月12日汶川8.0级特大地震，造成四川、甘肃、陕西、重庆等16省(直辖市、自治区)、417多个县(市、区)、4624个乡镇、46574个村庄不同程度受灾，受灾面积约44万km²，此次地震69227人遇难，374643人受伤，失踪17923人，直接经济损失达8451亿元，造成人员伤亡直接原因是房屋倒塌。玉树7.1级地震，伤亡人数达灾区人口的10％左右，低、多层房屋建筑损毁严重。

隔震技术，概念简单、效果明显、性能稳定，已成为目前使用最为广泛的减震手段之一。迄今为止，全世界5000隔震建筑所使用的隔震支座基本上是叠层钢板橡胶支座，但这种支座因其昂贵的价格和复杂的施工工艺并不适用于经济、技术相对薄弱的广大村镇地区房屋建筑的隔震减震。因此研发经济适用，施工方便，适用经济欠发达地区的村镇隔震新技术，已成工程亟需。本实用新型提出了一种自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统及作法，其具有隔震、消能、限位三重功能，大震作用时玻璃珠-石墨隔震层可自补给，能够保证房屋在小震不坏，中震安全，大震不倒，且造价低廉，施工方便，可用于经济欠发达的村镇地区。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有经济适用、施工方便、耐久性好等优点，可保证房屋小震不坏，中震安全，大震不倒的自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统，以其有效解决村镇建筑抗震防灾能力较的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统，该系统包括基础上下梁子系统、铅管-玻璃珠-石墨消能减震控制子系统、玻璃珠-石墨滚动隔震层子系统、玻璃珠石墨隔震层自补给系统、限位钢筋控制子系统；

其中，基础上下梁子系统由基础上梁1、基础下梁2构成；

铅管-玻璃珠-石墨消能减震控制子系统由玻璃珠3、石墨4、铅管5构成；

玻璃珠-石墨滚动隔震子系统由玻璃珠3、石墨4、塑料薄膜袋6、橡胶密封条7和水泥砂浆勾缝8构成；

限位钢筋控制子系统由钢筋9、PVC套管10、玻璃珠3、石墨4、细砂11和限位孔12构成；

玻璃珠石墨隔震层自补给系统由补给孔13，玻璃珠3，石墨4构成。

在素混凝土垫层上部制作基础下梁2，并在两侧对称预留限位孔12，钢筋9位于限位孔12中心处，一端锚固于基础下梁2内，另一端穿过限位孔12贯通基础上梁1，露出基础上梁1上表面一定长度，并在限位孔位于基础下梁的部分填充细砂11，形成限位钢筋控制子系统；在两个限位孔之间，预留放置铅管5的喇叭形凹槽14，待基础下梁混凝土达到一定强度后，将铅管5安装在喇叭形凹槽14内，并在铅管内填充玻璃珠3、石墨4的混合物，形成铅管-玻璃珠-石墨消能减震控制子系统；待基础下梁混凝土达到一定强度后，在基础下梁表面铺设玻璃珠-石墨滚动隔震层，玻璃珠3和石墨4按一定比例混合，装在塑料薄膜袋6内并封口，将装有玻璃珠3、石墨4混合物的塑料薄膜袋平铺于基础下梁2的表面，形成玻璃珠-石墨滚动隔震子系统；在玻璃珠-石墨滚动隔震层的上面浇筑基础上梁1，并在与基础下梁2对应处预留限位孔12，限位钢筋穿过该孔，露出基础上梁表面一定长度，在基础上梁限位孔12内填充玻璃珠3石墨4的混合物，可形成玻璃珠石墨隔震层补给系统；在铅管-玻璃珠-石墨消能减震处预留喇叭形凹槽，使铅管穿入基础上梁一定深度；在基础上梁，两个铅管-玻璃珠-石墨消能减震装置中间，预留补给孔13，在补给孔内装满玻璃珠3、石墨4的混合物，形成玻璃珠石墨隔震层自补给系统；待基础上梁达到一定强度后，在其上部砌筑墙体，形成带自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统，该系统具有隔震、消能、限位三重功能，大震作用时玻璃珠-石墨隔震层可自补给，能够保证房屋在小震不坏，中震安全，大震不倒，且造价低廉，施工方便，可用于经济欠发达的村镇地区。

所述基础上下梁子系统由基础上梁1，基础下梁2构成，两者均由钢筋混凝土制成，并在基础上下梁内预留限位孔12，玻璃珠石墨隔震层补给孔13，铅管-玻璃珠-石墨消能减震喇叭形凹槽14。

所述铅管-玻璃珠-石墨消能减震控制子系统，该控制子系统由铅管5，玻璃珠3，石墨4构成，其中玻璃珠直径可取3mm、4mm、5mm等，具体直径可由建筑层数，结构体系及所需摩擦系数大小经计算确定；石墨为普通石墨粉，细度越小越好，具体采用的细度标准应根据工程重要性和所需摩擦系数大小确定；铅管壁厚不小于3mm，铅管外径不小于50mm；铅管内装满玻璃珠3、石墨4的混合物；铅管总长150mm，一端锚固与基础上梁内50mm，另一端锚固与基础下梁内50mm，中间50mm为自由无约束段(其中10mm为玻璃珠石墨隔震层位置，两端各20mm位于基础上下梁内，该段20mm自由段，通过预留喇叭形凹槽14来实现)。地震作用用时，基础上下梁沿玻璃珠石墨隔震层错动，铅管自由段受剪，由于铅管的变形能力较强，在剪切荷载作用下通过变形耗散地震能量起到消能减震作用，随着变形次数的增加，铅管别剪破或剪段，铅管内的玻璃珠石墨流出到玻璃珠石墨隔震层，补充玻璃珠石墨隔震层启动后，由于基础上下梁错动引起的玻璃珠石墨的损失，从而实现对玻璃珠石墨滚动隔震层补给。

所述玻璃珠-石墨滚动隔震层子系统，玻璃珠-石墨滚动隔震层子系统由玻璃珠3和石墨4构成；玻璃珠直径可取3mm、4mm、5mm等，具体直径可由建筑层数，结构体系及所需摩擦系数大小经计算确定；石墨为普通石墨粉，细度越小越好，具体采用的细度标准应根据工程重要性和所需摩擦系数大小确定，玻璃珠3和石墨4的体积比例以玻璃珠堆积密度及堆积孔隙率，经试验确定。玻璃珠-石墨隔震层系统位于基础上梁1，基础下梁2之间，隔震层厚度以10-20mm为宜；为了铺设方便，可将按比例混合后的玻璃珠石墨混合物，装在塑料薄膜袋6内，然后铺设在基础下梁2表面，玻璃珠石墨隔震层的厚度。

所述玻璃珠石墨隔震层自补给系统由玻璃珠3，石墨4和补给孔13构成，补给孔13预留在基础上梁内，直径80mm，高度与基础上梁高相同，在补给孔内装满玻璃珠3，石墨4的混合物，两者比例与玻璃珠-石墨滚动隔震层子系统相同。该系统，可补充地震作用下隔震层中的玻璃珠石墨，在基础上下梁沿隔震层滑动时的损失，保持隔震层的隔震效果不减弱。

所述限位钢筋控制子系统，限位钢筋控制子系统由钢筋9，PVC套管10，细砂11，限位孔12，玻璃珠3和石墨4构成。钢筋9一端穿过基础下梁限位孔12，锚固于基础下梁，另一端伸出基础上梁限位孔12并超出基础上梁上表面一定长度，并在伸出部分上套上螺纹，便于后期固定连接；在限位孔上表面放置钢板15，钢板中间预留圆孔16，圆孔16直径略大于钢筋9的直径，钢板15为方形，边长比限位孔12的直径大20mm；在钢板15上先放置一刚性垫片17，在刚性垫片上部放置一橡胶垫片18，橡胶垫片18厚度与20mm，可使钢筋9在受力变形过程中起到变形自适应的作用，在橡胶垫片18上用一螺母19将钢筋9固定，避免在地震过程中基础上梁1从钢筋上部拔出，防止结构倾覆倒塌；基础梁内的限位孔通过在基础上下梁内预埋PVC套管10形成，套管内径为80mm；在基础下梁2的限位孔12内填充细砂11，地震作用时钢筋9与细砂摩擦，起到消能减震作用；在基础上梁限位孔12内填充玻璃珠3、石墨4的混合物，地震作用时，基础梁相互错动，基础上梁1内的玻璃珠石墨混合物，可补给玻璃珠石墨滚动隔震层的损失；地震作用下，基础上下梁的错动位移大于限位孔12的直径时，钢筋9被限位孔卡住，避免基础上下梁相对位移过大，上部结构倒塌。

以上是本实用新型的一个典型实施例，本实用新型的实施不限于此。

本实用新型的自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统，由基础上下梁子系统、铅管-玻璃珠-石墨消能减震控制子系统、玻璃珠-石墨滚动隔震层子系统、玻璃珠石墨隔震层自补给系统，限位钢筋控制子系统等构成。具有隔震、耗能，消能减震，变形自适应，限位，玻璃珠石墨隔震层自补给、等多重功能，且造价低，施工简便。大震作用时玻璃珠-石墨隔震层可自补给，能够保证房屋在小震不坏，中震安全，大震不倒，且造价低廉，施工方便，可用于经济欠发达的村镇地区。

附图说明

图1是自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统示意图。

图2是限位钢筋控制子系统示意图。

图3是铅管-玻璃珠-石墨消能减震控制子系统示意图。

图4是玻璃珠石墨隔震层自补给系统示意图。

图5.1是玻璃珠-石墨滚动隔震层子系统剖立面示意图。

图5.2是玻璃珠-石墨滚动隔震层子系统横断面1-1示意图。

图5.3是玻璃珠-石墨滚动隔震层子系统横断面2-2示意图。

图6是自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统平面布置示意图。

图中：1-基础上梁、2-基础下梁、3-玻璃珠、4石墨、5铅管、6塑料薄膜袋、7-橡胶密封条、8-水泥砂浆勾缝、9-钢筋、10-PVC套管、11-细砂、12-限位孔、13-补给孔、14-喇叭形凹槽、15-钢板、16-圆孔、17-刚性垫片、18-橡胶垫片、19-螺母。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明：

如图1-6所示，本实用新型的自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统，该系统包括基础上下梁子系统、铅管-玻璃珠-石墨消能减震控制子系统、玻璃珠-石墨滚动隔震层子系统、玻璃珠石墨隔震层自补给系统，限位钢筋控制子系统；其中，基础上下梁子系统由基础上梁1、基础下梁2构成；铅管-玻璃珠-石墨消能减震控制子系统由玻璃珠3、石墨4，铅管5构成；玻璃珠-石墨滚动隔震子系统由玻璃珠3、石墨4、塑料薄膜袋6、橡胶密封条7和水泥砂浆勾缝8构成；限位钢筋控制子系统由限位钢筋9，PVC套管10、玻璃珠3、石墨4、细砂11和限位孔12构成；玻璃珠石墨隔震层自补给系统由补给孔13，玻璃珠3，石墨4构成。其特征在于：在素混凝土垫层上部制作基础下梁2，并预留限位孔12，限位孔钢筋9位于限位孔12中心处，一端锚固于基础下梁2内，另一端穿过限位孔12贯通基础上梁1，露出基础上梁1上表面一定长度，并在限位孔位于基础下梁的部分填充细砂11，形成限位钢筋控制子系统；在两个限位孔之间，预留放置铅管5的喇叭形凹槽14，待基础下梁混凝土达到一定强度后，将铅管5安装在喇叭形凹槽14内，并在铅管内填充玻璃珠3、石墨4的混合物，形成铅管-玻璃珠-石墨消能减震控制子系统；待基础下梁混凝土达到一定强度后，在基础下梁表面铺设玻璃珠-石墨滚动隔震层，玻璃珠3和石墨4按一定比例混合，装在塑料薄膜袋6内并封口，将装有玻璃珠3、石墨4混合物的塑料薄膜袋平铺于基础下梁2的表面，形成玻璃珠-石墨滚动隔震子系统；在玻璃珠-石墨滚动隔震层的上面浇筑基础上梁1，并在与基础下梁2对应处预留限位孔12，限位钢筋穿过该孔，露出基础上梁表面一定长度，在基础上梁限位孔12内填充玻璃珠3石墨4的混合物，可形成玻璃珠石墨隔震层补给系统；在铅管-玻璃珠-石墨消能减震处预留喇叭形凹槽，使铅管穿入基础上梁一定深度；在基础上梁，两个铅管-玻璃珠-石墨消能减震装置中间，预留补给孔13，在补给孔内装满玻璃珠3、石墨4的混合物，形成玻璃珠石墨隔震层自补给系统；待基础上梁达到一定强度后，在其上部砌筑墙体，形成带自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统的隔震房屋，其具有隔震、消能、限位三重功能，大震作用时玻璃珠-石墨隔震层可自补给，能够保证房屋在小震不坏，中震安全，大震不倒，且造价低廉，施工方便，可用于经济欠发达的村镇地区。

根据本实用新型的技术方案，采用自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统的结构，其制作顺序如下：

1、首先在建筑底部制作素混凝土垫层，在素混凝土垫层的上部绑扎钢筋浇筑混凝土形成基础下梁2，在基础下梁2内预埋PVC套管10形成限位孔12，喇叭形凹槽14，将钢筋穿过限位孔12锚固与基础下梁内，并将钢筋9定位于限位孔的中心处。

2、在基础下梁2的限位孔12内灌满细砂，并保持限位钢筋位于限位孔中心，在喇叭形凹槽14内放置铅管5，在铅管5内灌注玻璃珠3、石墨4的混合物，形成铅管-玻璃珠-石墨消能减震系统。

3、待基础下梁2的混凝土达到一定强度后，在基础下梁表面铺设玻璃珠3、石墨4的混合物，为了铺设方便，将玻璃珠3、石墨4装在塑料薄膜袋6内，铺设在基础下梁2表面，保证玻璃珠石墨滚动隔震层厚度在10-20mm，具体厚度根据工程实际情况确定；隔震层的施工还可以采用先在基础下梁2的周围边缘粘贴橡胶密封条7，在由橡胶密封条围城的空间内铺设玻璃珠3、石墨4的混合物，保证隔震层厚度10-20mm。

4、铺设完玻璃珠石墨滚动隔震层后，在其上面制作基础绑扎钢筋浇筑混凝土形成基础上梁1，请在基础上梁内预留基础上梁限位孔12，喇叭形凹槽14，补给孔13；钢筋9穿过基础上梁限位孔12伸出基础上梁1表面一定长度；在基础上梁限位孔12内灌注玻璃珠石墨混合物，其比例与玻璃珠石墨隔震层相同；在补给孔13内灌注玻璃珠石墨，其成分与比例与玻璃珠石墨隔震曾相同。

5、待基础上梁混凝土达到一定强度后，在基础上梁限位孔12的上部安装钢板15，钢板15的圆孔16穿过钢筋9与基础上梁上表面接触，将刚性垫片17穿过钢筋9放置于钢板15上部，将橡胶垫片18穿过钢筋9，并置于刚性垫17片的上部，最后将螺母19拧在钢筋9螺纹端，螺母与橡胶垫片接触即可，不能使橡胶垫片变形。

6、待基础上下梁施工完毕，隔震层、限位钢筋等安装完成后，在隔震层位置处进行水泥砂浆勾缝8的施工。

7、在基础上梁的上部砌筑墙体或浇筑剪力墙等，形成带有自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统的隔震房屋。

以上是本实用新型的一个典型实施例，本实用新型的实施不限于此。

Claims (2)

1.自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统，其特征在于：该系统包括基础上下梁子系统、铅管-玻璃珠-石墨消能减震控制子系统、玻璃珠-石墨滚动隔震层子系统、玻璃珠石墨隔震层自补给系统、限位钢筋控制子系统；

其中，基础上下梁子系统由基础上梁(1)、基础下梁(2)构成；

铅管-玻璃珠-石墨消能减震控制子系统由玻璃珠(3)、石墨(4)、铅管(5)构成；

玻璃珠-石墨滚动隔震子系统由玻璃珠(3)、石墨(4)、塑料薄膜袋(6)、橡胶密封条(7)和水泥砂浆勾缝(8)构成；

限位钢筋控制子系统由钢筋(9)、PVC套管(10)、玻璃珠(3)、石墨(4)、细砂(11)和限位孔(12)构成；

玻璃珠石墨隔震层自补给系统由补给孔(13)，玻璃珠(3)，石墨(4)构成；

在素混凝土垫层上部制作基础下梁(2)，并在两侧对称预留限位孔(12)，钢筋(9)位于限位孔(12)中心处，一端锚固于基础下梁(2)内，另一端穿过限位孔(12)贯通基础上梁(1)，并在限位孔位于基础下梁的部分填充细砂(11)，形成限位钢筋控制子系统；在两个限位孔之间，预留放置铅管(5)的喇叭形凹槽(14)，将铅管(5)安装在喇叭形凹槽(14)内，并在铅管内填充玻璃珠(3)、石墨(4)的混合物，形成铅管-玻璃珠-石墨消能减震控制子系统；在基础下梁表面铺设玻璃珠-石墨滚动隔震层，玻璃珠(3)和石墨(4)混合后装在塑料薄膜袋(6)内并封口，将装有玻璃珠(3)、石墨(4)混合物的塑料薄膜袋平铺于基础下梁(2)的表面，形成玻璃珠-石墨滚动隔震子系统；在玻璃珠-石墨滚动隔震层的上面浇筑基础上梁(1)，并在与基础下梁(2)对应处预留限位孔(12)，限位钢筋穿过该孔，露出基础上梁表面一定长度，在基础上梁限位孔(12)内填充玻璃珠(3)、石墨(4)的混合物，形成玻璃珠石墨隔震层补给系统；在铅管-玻璃珠-石墨消能减震处预留喇叭形凹槽(14)，使铅管(5)穿入基础上梁；在基础上梁，两个铅管-玻璃珠-石墨消能减震装置中间，预留补给孔(13)，在补给孔内装满玻璃珠(3)、石墨(4)的混合物，形成玻璃珠石墨隔震层自补给系统；在基础上梁上部砌筑墙体，形成带自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统。

2.根据权利要求1所述的自补给式玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统，其特征在于：所述基础上下梁子系统的基础上梁(1)、基础下梁(2)均由钢筋混凝土制成。