專利名稱：L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于村鎮(zhèn)建筑的L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座及其制作方法，屬于一種新型實(shí)用、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的、適用于村鎮(zhèn)住宅的隔震支座及其制作方法。
背景技術(shù)：
地震作為一種危害性極大的突發(fā)性自然災(zāi)害給人類社會(huì)帶來(lái)了無(wú)數(shù)的生命與財(cái)產(chǎn)損失。目前，世界各國(guó)減輕地震災(zāi)害主要措施是抗震防災(zāi)，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和有效的工程技術(shù)措施保證地震時(shí)建筑物和工程設(shè)施不遭受破壞或破壞較輕，從而達(dá)到減輕或避免地震災(zāi)害的目的。常用的做法是通過(guò)提高建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度和塑性變形能力，來(lái)抵抗地震作用和吸收地震能量，是一種消極、被動(dòng)的抗震方法。同時(shí)由于傳統(tǒng)建筑物結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)固結(jié)于地面，是一個(gè)地震力“放大器”，地震加速度隨高度增加呈倒三角形增大。為了保證建筑物的安全又必然加大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，導(dǎo)致耗用材料多，而地震力是一種慣性力，由于建筑物的構(gòu)件斷面大，所用材料多，質(zhì)量大，因此同時(shí)受到的地震作用也增大?；诖?，近年來(lái)結(jié)構(gòu)隔震技術(shù)得到了較快發(fā)展，其基本原理是在建筑物底部設(shè)置水平柔性的隔震裝置，使結(jié)構(gòu)軟化，降低剛度，從而延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的自振周期，減少結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。當(dāng)遇到小地震或陣風(fēng)作用時(shí)，基礎(chǔ)隔震裝置足以使結(jié)構(gòu)物基本保持不動(dòng)；當(dāng)遇到中大地震作用時(shí)，隔震系統(tǒng)在地震作用下產(chǎn)生水平變形，吸收地震能量，非常有效地把地震動(dòng)隔開(kāi)，可使結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)明顯降低；當(dāng)遇到特大地震作用時(shí)，隔震系統(tǒng)的限位阻尼限制了結(jié)構(gòu)的過(guò)大位移，保證結(jié)構(gòu)“大震不倒”。所謂滾動(dòng)隔震是指在結(jié)構(gòu)的基底設(shè)置可以滾動(dòng)的裝置(如滾球、滾軸或搖擺柱等)的減震方法。由于滾動(dòng)隔震的摩擦極小、水平剛度為零，基本上隔絕了水平地震力向上部結(jié)構(gòu)的傳遞。因此在現(xiàn)有的隔震技術(shù)中，滾動(dòng)隔震無(wú)疑是一種最好的隔離水平地震動(dòng)的隔震形式。因而，滾動(dòng)隔震是一種較有前途的發(fā)展方向。目前基礎(chǔ)隔震在技術(shù)上已趨于成熟。在近幾年發(fā)生的破壞性地震中，應(yīng)用了隔震技術(shù)的建筑物已經(jīng)經(jīng)受了考驗(yàn)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。隔震技術(shù)在減輕地震災(zāi)害方面發(fā)揮了很好的效果，有著很好的發(fā)展前景。在基礎(chǔ)隔震中，我國(guó)目前使用最多的是疊層橡膠隔震支座。但其相對(duì)高昂的造價(jià)、復(fù)雜的制造和施工工藝，不太適合于我國(guó)廣大村鎮(zhèn)、 低層建筑中。在四川汶川大地震中，村鎮(zhèn)地區(qū)的中、低層房屋破壞最為嚴(yán)重。因此，針對(duì)低層房屋的抗震、隔震的研究迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種具有經(jīng)濟(jì)、適用、施工簡(jiǎn)便、隔震性能好等優(yōu)點(diǎn)的，主要用于村鎮(zhèn)低層或多層建筑的L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座，以解決目前村鎮(zhèn)建筑抗震性能差，震害嚴(yán)重的問(wèn)題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座，包括L形下鋼蓋板1、L形鋼框2、鋼珠3、L形上鋼蓋板4、定位鋼片5 ；所述L形下鋼蓋板1固定于基礎(chǔ)下梁上表面；L形鋼框2附于L形下鋼蓋板1的上表面，并能在L形下鋼蓋板1上表面自由滑動(dòng)；鋼珠3填充于L形鋼框2內(nèi)， 能在L形鋼框2內(nèi)自由滾動(dòng)，并帶動(dòng)L形鋼框2在下鋼蓋板1上表面滑動(dòng)；L形上鋼蓋板4 位于鋼珠3上表面并與基礎(chǔ)上梁固結(jié)；定位鋼片5布置在L形下鋼蓋板1、L形上鋼蓋板4 的側(cè)面，并將兩者連接成整體，L形下鋼蓋板4的寬度大于L形鋼框2的寬度。所述L形下鋼蓋板1寬度與墻厚相同，厚度取1. 5 3mm ；鋼板四周邊緣向上折起， 形成四邊封閉的L形鋼板槽，所述四邊封閉的L形鋼板槽下表面與基礎(chǔ)下梁固結(jié)。L形鋼框2高度略小于鋼珠3的直徑，L形鋼框2上邊緣與L形上鋼蓋板4不接觸， 上部結(jié)構(gòu)完全由鋼珠支承，L形鋼框2不承受豎向荷載；L形鋼框2隨著鋼珠在L形槽內(nèi)沿各個(gè)方向自由滾動(dòng)；L形鋼框2在結(jié)構(gòu)未經(jīng)受地震作用時(shí)，距槽內(nèi)邊緣各邊均為20 25mm， 在地震作用下，下鋼蓋板1和上鋼蓋板4之間的最大水平相對(duì)位移為40 50mm。所述L形鋼框2，由厚1mm，高度比鋼珠直徑小Imm的鋼板圍成L形鋼框，鋼框?qū)挾葹長(zhǎng)形下鋼蓋板1的寬度減去40mm，L形鋼框2附在L形下鋼蓋板1上表面，并可在L形下鋼蓋板1上表面自由滑動(dòng)。所述鋼珠3的直徑取6 IOmm等，并在鋼珠表面涂抹潤(rùn)滑材料。所述L形上鋼蓋板4的寬度與墻厚相同，厚度取1. 5 3mm ；鋼板四周邊緣向下折起，形成四邊封閉的L形鋼板槽；所述L形上鋼蓋板4上表面與基礎(chǔ)上梁下表面固結(jié)，下表面附于鋼珠3上表面。所述定位鋼片5，由厚度為1 2mm的鋼板加工成梭形；兩端與L形下鋼蓋板1、L 形上鋼蓋板4連接。L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座的制作方法采取如下步驟a)制作素混凝土墊層，墊層寬度大于基礎(chǔ)下梁寬度；b)在素混凝土墊層上部綁扎鋼筋，澆注混凝土形成鋼筋混凝土基礎(chǔ)下梁；c)在基礎(chǔ)下梁混凝土凝結(jié)硬化之前，在其上表面鋪設(shè)L形下鋼蓋板1，確保其與基礎(chǔ)下梁粘結(jié)在一起；d)在L形下鋼蓋板1上表面定位L形鋼框2，并在L形鋼框內(nèi)填充鋼珠3，保證L 形鋼框位于L形鋼板中間；e)在L形鋼框上表面布置L形上鋼蓋板4，保證L形下鋼蓋板1與L形上鋼蓋板 4軸線上下對(duì)齊。f)在L形下鋼蓋板1、L形上鋼蓋板4側(cè)面布置定位鋼片5，形成L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座；g)在L形上鋼蓋板4上表面綁扎鋼筋，澆筑基礎(chǔ)上梁，砌筑上部結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可產(chǎn)生如下有益效果所述L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座，在地震作用下，L形邊框外側(cè)梭形定位鋼片被拉斷，中間層鋼珠滾動(dòng)并帶動(dòng)鋼框在上下鋼蓋板圍成的L形槽內(nèi)沿各個(gè)方向自由滑動(dòng)，使上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)發(fā)生一定相對(duì)位移，減輕上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，起到隔震作用。


圖1是本發(fā)明L形下鋼蓋板、L形鋼框及鋼珠平面圖2是本發(fā)明L形上鋼蓋板平面圖；圖3是本發(fā)明L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座的I-I斷面圖；圖4是本發(fā)明梭形定位鋼片立面圖；圖5是本發(fā)明鋼珠滾動(dòng)隔震層斷面構(gòu)造圖。其中I-L形下鋼蓋板，2-L形鋼框，3-鋼珠，4_L形上鋼蓋板，5_定位鋼片
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)于本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座，包括L形下鋼蓋板1、L形鋼框2、鋼珠3、L形上鋼蓋板4、定位鋼片5 ；所述L形下鋼蓋板1固定于基礎(chǔ)下梁上表面；L形鋼框2附于L形下鋼蓋板1的上表面，并能在L形下鋼蓋板1上表面自由滑動(dòng)；鋼珠3填充于L形鋼框2內(nèi)， 能在L形鋼框2內(nèi)自由滾動(dòng)，并帶動(dòng)L形鋼框2在下鋼蓋板1上表面滑動(dòng)；L形上鋼蓋板4 位于鋼珠3上表面并與基礎(chǔ)上梁固結(jié)；定位鋼片5布置在L形下鋼蓋板1、L形上鋼蓋板4 的側(cè)面，并將兩者連接成整體，L形下鋼蓋板4的寬度大于L形鋼框2的寬度。所述L形下鋼蓋板1寬度與墻厚相同，厚度取1. 5 3mm ；鋼板四周邊緣向上折起， 形成四邊封閉的L形鋼板槽，所述四邊封閉的L形鋼板槽下表面與基礎(chǔ)下梁固結(jié)。L形鋼框2高度略小于鋼珠3的直徑，L形鋼框2上邊緣與L形上鋼蓋板4不接觸， 上部結(jié)構(gòu)完全由鋼珠支承，L形鋼框2不承受豎向荷載；L形鋼框2隨著鋼珠在L形槽內(nèi)沿各個(gè)方向自由滾動(dòng)；L形鋼框2在結(jié)構(gòu)未經(jīng)受地震作用時(shí)，距槽內(nèi)邊緣各邊均為20 25mm， 在地震作用下，下鋼蓋板1和上鋼蓋板4之間的最大水平相對(duì)位移為40 50mm。所述L形鋼框2，由厚1mm，高度比鋼珠直徑小Imm的鋼板圍成L形鋼框，鋼框?qū)挾葹長(zhǎng)形下鋼蓋板1的寬度減去40mm，L形鋼框2附在L形下鋼蓋板1上表面，并可在L形下鋼蓋板1上表面自由滑動(dòng)。所述鋼珠3的直徑取6 IOmm等，并在鋼珠表面涂抹潤(rùn)滑材料。所述L形上鋼蓋板4的寬度與墻厚相同，厚度取1. 5 3mm ；鋼板四周邊緣向下折起，形成四邊封閉的L形鋼板槽；所述L形上鋼蓋板4上表面與基礎(chǔ)上梁下表面固結(jié)，下表面附于鋼珠3上表面。所述定位鋼片5，由厚度為1 2mm的鋼板加工成梭形；兩端與L形下鋼蓋板1、L 形上鋼蓋板4連接。使用L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座的隔震層的制作方法采取如下步驟a)制作素混凝土墊層，墊層寬度大于基礎(chǔ)下梁寬度；b)在素混凝土墊層上部綁扎鋼筋，澆注混凝土形成鋼筋混凝土基礎(chǔ)下梁；c)在基礎(chǔ)下梁混凝土凝結(jié)硬化之前，在其上表面鋪設(shè)L形下鋼蓋板1，確保其與基礎(chǔ)下梁粘結(jié)在一起；d)在L形下鋼蓋板1上表面定位L形鋼框2，并在L形鋼框內(nèi)填充鋼珠3，保證L 形鋼框位于L形鋼板中間；e)在L形鋼框上表面布置L形上鋼蓋板4，保證L形下鋼蓋板1與L形上鋼蓋板 4軸線上下對(duì)齊。f)在L形下鋼蓋板1、L形上鋼蓋板4側(cè)面布置定位鋼片5，形成L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座；g)在L形上鋼蓋板4上表面綁扎鋼筋，澆筑基礎(chǔ)上梁，砌筑上部結(jié)構(gòu)以上是本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)施不限于此。
權(quán)利要求
1.L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座，包括L形下鋼蓋板(1)、L形鋼框(2)、鋼珠(3)、 L形上鋼蓋板G)、定位鋼片(5)；其特征在于所述L形下鋼蓋板(1)固定于基礎(chǔ)下梁上表面；L形鋼框O)附于L形下鋼蓋板(1)的上表面，并能在L形下鋼蓋板(1)上表面自由滑動(dòng)；鋼珠(3)填充于L形鋼框O)內(nèi)，能在L形鋼框O)內(nèi)自由滾動(dòng)，并帶動(dòng)L形鋼框O) 在下鋼蓋板(1)上表面滑動(dòng)；L形上鋼蓋板(4)位于鋼珠(3)上表面并與基礎(chǔ)上梁固結(jié)；定位鋼片(5)布置在L形下鋼蓋板(1)、L形上鋼蓋板的側(cè)面，并將兩者連接成整體，L形下鋼蓋板的寬度大于L形鋼框O)的寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座，其特征在于所述L形下鋼蓋板(1)寬度與墻厚相同，厚度取1.5 3mm;鋼板四周邊緣向上折起，形成四邊封閉的L形鋼板槽，所述四邊封閉的L形鋼板槽下表面與基礎(chǔ)下梁固結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座，其特征在于L形鋼框(2)高度略小于鋼珠(3)的直徑，L形鋼框(2)上邊緣與L形上鋼蓋板(4)不接觸，上部結(jié)構(gòu)完全由鋼珠支承，L形鋼框⑵不承受豎向荷載；L形鋼框⑵隨著鋼珠在L形槽內(nèi)沿各個(gè)方向自由滾動(dòng)；L形鋼框(2)在結(jié)構(gòu)未經(jīng)受地震作用時(shí)，距槽內(nèi)邊緣各邊均為20 25mm， 在地震作用下，下鋼蓋板(1)和上鋼蓋板(4)之間的最大水平相對(duì)位移為40 50mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座，其特征在于所述L形鋼框O)，由厚1mm，高度比鋼珠直徑小Imm的鋼板圍成L形鋼框，鋼框?qū)挾葹長(zhǎng)形下鋼蓋板 (1)的寬度減去40mm，L形鋼框(2)附在L形下鋼蓋板(1)上表面，并可在L形下鋼蓋板(1) 上表面自由滑動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座，其特征在于所述鋼珠(3)的直徑取6 IOmm等，并在鋼珠表面涂抹潤(rùn)滑材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座，其特征在于所述L形上鋼蓋板的寬度與墻厚相同，厚度取1.5 3mm;鋼板四周邊緣向下折起，形成四邊封閉的L形鋼板槽；所述L形上鋼蓋板(4)上表面與基礎(chǔ)上梁下表面固結(jié)，下表面附于鋼珠3 上表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座，其特征在于所述定位鋼片(5)，由厚度為1 2mm的鋼板加工成梭形；兩端與L形下鋼蓋板(1)、L形上鋼蓋板(4)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求7任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座的制作方法，其特征在于其采取如下步驟a)制作素混凝土墊層，墊層寬度大于基礎(chǔ)下梁寬度；b)在素混凝土墊層上部綁扎鋼筋，澆注混凝土形成鋼筋混凝土基礎(chǔ)下梁；c)在基礎(chǔ)下梁混凝土凝結(jié)硬化之前，在其上表面鋪設(shè)L形下鋼蓋板(1)，確保其與基礎(chǔ)下梁粘結(jié)在一起；d)在L形下鋼蓋板(1)上表面定位L形鋼框O)，并在L形鋼框內(nèi)填充鋼珠(3)，保證 L形鋼框位于L形鋼板中間；e)在L形鋼框上表面布置L形上鋼蓋板(4)，保證L形下鋼蓋板(1)與L形上鋼蓋板 (4)軸線上下對(duì)齊。f)在L形下鋼蓋板(1)、L形上鋼蓋板(4)側(cè)面布置定位鋼片(5)，形成L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座；g)在L形上鋼蓋板(4)上表面綁扎鋼筋，澆筑基礎(chǔ)上梁，砌筑上部結(jié)構(gòu)。
全文摘要
L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座及其制作方法，屬于結(jié)構(gòu)減震、隔震技術(shù)領(lǐng)域。L形下鋼蓋板固定于基礎(chǔ)下梁上表面；L形鋼框附于L形下鋼蓋板的上表面，并能在L形下鋼蓋板上表面自由滑動(dòng)；鋼珠填充于L形鋼框內(nèi)，能在L形鋼框內(nèi)自由滾動(dòng)，并帶動(dòng)L形鋼框在下鋼蓋板上表面滑動(dòng)；L形上鋼蓋板位于鋼珠上表面并與基礎(chǔ)上梁固結(jié)；定位鋼片布置在L形下鋼蓋板、L形上鋼蓋板的側(cè)面，并將兩者連接成整體，L形下鋼蓋板的寬度大于L形鋼框的寬度。本發(fā)明的L形邊框定位式鋼珠滾動(dòng)隔震支座適用于村鎮(zhèn)地區(qū)的中、低層房屋，具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、隔震效果好、施工簡(jiǎn)便等優(yōu)良性能，造價(jià)低廉，應(yīng)用前景廣。
文檔編號(hào)E04B1/98GK102535638SQ20111044137
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者周中一, 張勇波, 曹萬(wàn)林 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)