可抗地震的房地產(chǎn)建筑物的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于建筑領(lǐng)域，主要涉及建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)與流體力學(xué)，一種可抗地震的房地產(chǎn)建筑物，包括主樓，在地表以下主樓的地下室樓層的底部建有雙層地基結(jié)構(gòu)，即第一層地基和第二層地基，第二層地基設(shè)置在第一層地基的上方；在第一層地基與第二層地基之間設(shè)置有中間隔離層，相互作用的結(jié)果達(dá)到抗大地震的效果。
【專利說(shuō)明】可抗地震的房地產(chǎn)建筑物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于建筑領(lǐng)域，主要涉及建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)，地震動(dòng)力學(xué)即相似流體力學(xué)，特別是涉及一種可以抗地震的房地產(chǎn)建筑物。
【背景技術(shù)】
[0002]地震源于地球內(nèi)部巨大的能量釋放，從而造就了地殼板塊產(chǎn)生的彈性地震波，稱之為地震。由此大地的凸起、凹陷、裂縫、破裂、滑坡、斷層、漂移、以至形成新的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。
[0003]地震最深度約五百余公里，最淺約六公里，地震越淺，破壞力越大，地面建筑物越高地震彈性波對(duì)其破壞力越大，全球每年發(fā)生7級(jí)地震20余次，八級(jí)地震1-2次。
[0004]目前，我國(guó)抗地震建筑普遍采用四種結(jié)構(gòu):
[0005]1、房地產(chǎn)建筑工程地基普遍為打樁似鋼筋水泥結(jié)構(gòu)。
[0006]2、房地產(chǎn)建筑工程普遍為框架結(jié)構(gòu)。
[0007]3、房地產(chǎn)建筑工程高樓層普遍為剪力墻結(jié)構(gòu)。
[0008]4、引進(jìn)國(guó)外最先進(jìn)的抗地震設(shè)計(jì)，即在樓層地基安裝數(shù)十個(gè)防地震彈簧(大連與四川個(gè)別地區(qū)試用)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明目的
[0010]本實(shí)用新型提出了一種可抗地震的房地產(chǎn)建筑物，采用雙層地基結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單易行，抗震效果好，解決了普遍打樁式硬碰硬地基建筑物抗震性能差的問(wèn)題。
[0011]技術(shù)方案
[0012]可抗地震的房地產(chǎn)建筑物，包括主樓，其特征在于:在地表以下主樓的樓層的底部建有雙層地基結(jié)構(gòu)，即第一層地基和第二層地基，第二層地基設(shè)置在第一層地基的上方；在第一層地基與第二層地基之間設(shè)置有中間隔離層。
[0013]在地表以下主樓樓層底部的雙層地基結(jié)構(gòu)上方建有剪力墻結(jié)構(gòu)地下室。
[0014]主樓樓層高度為10層以下時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)地下室建一層或二層；主樓樓層高度為10層以上時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)地下室建二層或三層。
[0015]主樓的樓層四角設(shè)置有加強(qiáng)型剛性結(jié)構(gòu)。
[0016]優(yōu)點(diǎn)及效果
[0017]本實(shí)用新型這種可抗地震的房地產(chǎn)建筑，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易行、經(jīng)濟(jì)、適用，在全國(guó)有普遍的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型原理試驗(yàn)?zāi)Ｐ褪疽鈭D；
[0019]圖2是普通打樁式地基建筑物立面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型一層小樓房雙層地基立面結(jié)構(gòu)示意圖；[0021]圖4是本實(shí)用新型二層小樓房雙層地基立面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是本實(shí)用新型工廠生產(chǎn)車間雙層地基立面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6是本實(shí)用新型城市6-10層雙層地基與地下室層立面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7是本實(shí)用新型城市10-30層以上雙層地基與地下室立面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0026]1.主樓、2.打樁似地基、3.第二層地基、4.中間隔離層、5.第一層地基、6.剪力墻結(jié)構(gòu)地下室、7.樓層四角。
[0027]【具體實(shí)施方式】:
[0028]本實(shí)用新型是一種可抗地震的房地產(chǎn)建筑物，包括主樓1，如圖3-圖7所示，其特征在于:在地表以下主樓I的樓層的底部建有雙層地基結(jié)構(gòu)，即第一層地基5和第二層地基
3,第二層地基3設(shè)置在第一層地基5的上方；在第一層地基5與第二層地基3之間設(shè)置有中間隔離層4。
[0029]在地表以下主樓I樓層底部的雙層地基結(jié)構(gòu)上方建有剪力墻結(jié)構(gòu)地下室6。
[0030]主樓I樓層高度為10層以下時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)地下室6建一層或二層；主樓I樓層高度為10層以上時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)地下室6建二層或三層。
[0031]主樓I的樓層四角應(yīng)為加強(qiáng)型剛性結(jié)構(gòu)，即加倍鋼筋排列密度。
[0032]本實(shí)用新型的原理如下:
[0033]雙層地基結(jié)構(gòu)
[0034]第一層澆灌鋼筋水泥地基，須根據(jù)樓層豎向高與選址地地質(zhì)狀況史為依據(jù)，決定第一層地基結(jié)構(gòu)深度、高度與寬度。或者說(shuō)即是第一層地基斷裂還有第二層地基設(shè)防抗震，這就是說(shuō)只要第二層地基安全牢固，樓層整體安全就不會(huì)有大問(wèn)題。
[0035]因?yàn)榈谝粚拥鼗Y(jié)構(gòu)是在對(duì)第二層地基結(jié)構(gòu)予以保護(hù)，以動(dòng)“制”動(dòng)運(yùn)動(dòng)中耗散了地震波對(duì)樓層的彈性力、慣性力、顫振力等諸綜合作用力。所以第二層地基比第一層地基接受的地震波能量小的多，因此樓層在地震彈性波中得到了保護(hù)。
[0036]中間隔離層結(jié)構(gòu)，是在第一層地基與第二層地基之間的隔離層，稱之為中間隔離層。它的意義是讓樓層整體與“大地隔離”，相似樓層“浮在”大地表面，如同海洋中的輪船浮在大海。其不同的是，樓房“浮在”大地的表面運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦系數(shù)大，而輪船浮在大海的表面運(yùn)行摩擦系數(shù)小，這就是相同又不相同之處，所以中間隔離層結(jié)構(gòu)到了對(duì)地震波傳導(dǎo)第二層地基的緩沖作用。
[0037]第一層地基結(jié)構(gòu)
[0038]6-10或10-30樓層地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)總平面圖工程布局，第一層地基和室內(nèi)承重墻共為一體結(jié)構(gòu)。
[0039]中間隔離層
[0040]中間隔離層要求做到與第一層、第二層地基幾何面積相同，要求光滑、摩擦系數(shù)小，高樓層選材2mm不銹鋼板，一般樓層選用2-4mm塑料板作中間隔離層。
[0041]第二層地基結(jié)構(gòu)
[0042]第二層地基結(jié)構(gòu)與樓層地下室同一澆灌施工，選用鋼筋材料和鋼筋排列密度與第一層加倍鋼筋排列密度地基結(jié)構(gòu)相同。
[0043]地下室空間[0044]地表以下地下室空間外沿至雙層地基，要求充填沙土擠壓，以設(shè)防重度地震彈性波對(duì)高層劇烈搖晃、歪斜。
[0045]樓層四角
[0046]樓層四角結(jié)構(gòu)即樓層墻體拐點(diǎn)，它關(guān)鏈到兩面墻體的安全，是高樓層建筑物工程設(shè)防抗震的要點(diǎn)。
[0047]要求樓層四角與墻體兩面和第二層地基結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)同一澆灌施工，并做到不能因?yàn)榻ㄍL(fēng)管道或衛(wèi)生間或樓層的造型，而凸出或凹進(jìn)樓層四角的位置，影響樓層豎向鋼性結(jié)構(gòu)。
[0048]抗震分析
[0049]當(dāng)?shù)卣鹉芰繘_撞或沖破地殼時(shí)，地下巖石層因受到強(qiáng)烈沖擊，產(chǎn)生彈性震動(dòng)波并以輻射狀相似海洋巨浪般的傳播，就是這個(gè)波，因?yàn)橥ㄟ^(guò)地面物理性質(zhì)的不同，而傳播的速度也不相同，不相同的速度能量對(duì)房地產(chǎn)破壞性極大，這種彈性波稱之為地震波。
[0050]當(dāng)小能量級(jí)地震發(fā)生，彈性波動(dòng)能作用于樓層第一層地基結(jié)構(gòu)時(shí)，因?yàn)橹虚g隔離層緩沖作用，耗散了彈性波能量，樓層輕度顫動(dòng)，這種地震彈性波能量大致在4-5級(jí)。
[0051]當(dāng)中度級(jí)地震襲來(lái)，人群好像登上江河激流中的小竹伐，地震彈性波動(dòng)能傳導(dǎo)于豎向高樓層建筑物時(shí)，大于地表面的動(dòng)能，相似放大了的彈性力、慣性力、顫振力對(duì)樓層的搖晃，此刻，多數(shù)未設(shè)防的建筑物應(yīng)聲坍倒。或者說(shuō)，地震波動(dòng)能作用于第一層地基結(jié)構(gòu)時(shí)，因?yàn)榈诙拥鼗鶚菍訐u晃，削弱了地震彈性波動(dòng)能，由此7.1級(jí)地震動(dòng)能只有相似于約6級(jí)地震作用力。
[0052]當(dāng)重度級(jí)地震突襲，地震彈性波動(dòng)能等于或大于房地產(chǎn)總壓力能量，相似地震波動(dòng)能抬起房地產(chǎn)建筑物。由此地震波的彈性力、慣性力、顫振力對(duì)樓層猛烈搖晃，但因樓層雙層地基與地震波彈性力能量不是硬碰硬的對(duì)抗，而是以動(dòng)“制”動(dòng)的作用力耗散了地震波綜合應(yīng)力，即減緩了地震波的動(dòng)能對(duì)豎向高樓層劇烈搖晃，這就是雙層地基，即第一層與第二層和中間隔離層互為作用的結(jié)果。如圖3、圖4、圖5、圖6、圖7，在地震中均以動(dòng)制動(dòng)的實(shí)施方案，經(jīng)得起地震彈性波的考驗(yàn)。
[0053]下面對(duì)本實(shí)用新型的原理做模擬實(shí)驗(yàn):
[0054]圖1 (a)是由60mm高直徑200mm小圓桶，焊接在方型鐵板上用作底盤，里面放置兩只A、B玻璃杯，A玻璃杯底牢固的粘接于底盤。B玻璃杯底平放于底盤，并在圓桶里擠滿沙土。
[0055]實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?:
[0056]用普通手錘重?fù)舻妆P的O點(diǎn)兩錘或三錘，相似地震彈性波對(duì)地殼釋放能量。牢固粘接的A玻璃杯破裂。沒(méi)有粘接的B玻璃杯完整的搖晃，或者說(shuō)相似不倒翁式的搖晃。
[0057]圖1 (b)在與圖1 (a)相同一塊鐵板上固定兩個(gè)機(jī)械性能相同的螺栓，上螺栓加彈簧墊圈緊固于鐵板。下螺栓松聯(lián)接于鐵板。
[0058]實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?:
[0059]用普通手錘重?fù)羯下菟ǖ腛點(diǎn)兩錘或三錘，相似地震彈性波對(duì)地殼釋放能量。箭頭表示鐵錘剪切力作用的方向，螺栓在重力剪切作用下完全斷裂。
[0060]下螺栓由于直徑小于鐵板孔徑許多為松聯(lián)接，用同等重量的鐵錘重?fù)袈菟ǖ腛點(diǎn)兩錘或三錘，相似地震彈性波對(duì)地殼釋放能量，箭頭表示鐵錘剪切力作用的方向，在重力作用下螺栓右端向下產(chǎn)生作用力，螺栓左端向上產(chǎn)生作用力，不僅分散了鐵錘作用力，而且促使螺桿在鐵板圓孔內(nèi)回彈，因此耗散了鐵錘的剪切力螺栓完全無(wú)損。
[0061]通過(guò)小實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，相似直接觀察地震彈性波對(duì)地殼釋放能量，對(duì)其地表房地產(chǎn)建筑工程的破壞，由此研究抗地震的房地產(chǎn)建筑物。
[0062]本實(shí)用新型這種可抗地震的房地產(chǎn)建筑物，是建立在對(duì)地震波模型試驗(yàn)與對(duì)地震彈性波、慣性波、顫振波研究的基礎(chǔ)上，而提出的抗震實(shí)施方案，即雙層地基以動(dòng)制動(dòng)，耗散地震波綜合應(yīng)力，減緩了地震波對(duì)樓房的沖擊力，由此房地產(chǎn)建筑物在地震中得到了保護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.可抗地震的房地產(chǎn)建筑物，包括主樓(1)，其特征在于:在地表以下主樓(I)的樓層的底部建有雙層地基結(jié)構(gòu)，即第一層地基(5)和第二層地基(3)，第二層地基(3)設(shè)置在第一層地基(5)的上方；在第一層地基(5)與第二層地基(3)之間設(shè)置有中間隔離層(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可抗地震的房地產(chǎn)建筑物，其特征在于:在地表以下主樓(I)樓層底部的雙層地基結(jié)構(gòu)上方建有剪力墻結(jié)構(gòu)地下室(6 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可抗地震的房地產(chǎn)建筑物，其特征在于:主樓(I)樓層高度為10層以下時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)地下室(6)建一層或二層；主樓(I)樓層高度為10層以上時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)地下室(6)建二層或三層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可抗地震的房地產(chǎn)建筑物，其特征在于:主樓(I)的樓層四角設(shè)置有加強(qiáng)型剛性結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】E04H9/02GK203613857SQ201320795291
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】熊兆祥, 熊剛, 吳瑤, 熊英 申請(qǐng)人:熊兆祥