本實用新型涉及房屋建筑技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種輕型隔震房屋。
背景技術(shù):
世界各地地震不斷,對建筑造成極大的破壞,給人類造成極大的傷害。傳統(tǒng)的抗震設(shè)計方法是提高結(jié)構(gòu)自身的強度和剛度來抵抗地震,依靠結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形和破換來消耗地震時傳入建筑物的能量。而建筑隔震則是利用隔震技術(shù),設(shè)法阻止地震能量進入主題結(jié)構(gòu),從而不僅更好地保護了建筑物,降低建筑的損害,而且能有效的減少甚至防止人員傷亡。
輕型房屋就是用薄壁鋼材或木材來搭設(shè)房屋的結(jié)構(gòu)骨架,這種結(jié)構(gòu)具有耗材量低、自重輕、安裝方便迅速、抗震性好的優(yōu)點。但受傳統(tǒng)抗震設(shè)計方法的影響,在地震多發(fā)地帶或是對抗震有特殊要求的建筑,其抗震等級可能達不到所需要的抗震等級。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本實用新型旨在解決上面描述的問題。本實用新型的一個目的是提供一種解決以上問題的隔震房屋。具體地,本實用新型提供能夠有效保證抗震性能的輕型隔震房屋。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型提供了一種輕型隔震房屋,包括房屋主體、底座和地基基礎(chǔ),所述輕型隔震房屋還包括隔震支座,所述房屋主體的底部與所述底座固定連接,所述底座通過所述隔震支座與所述地基基礎(chǔ)固定連接;其中,所述隔震支座包括鉛芯橡膠支座和隔震裝置,所述鉛芯橡膠支座設(shè)置在所述底座的邊緣處,所述隔震裝置設(shè)置在所述底座的中部。
其中,所述隔震裝置包括上連接板、上封板、滾球、下封板、下連接板、第一制動彈簧和第二制動彈簧,其中,所述上連接板與所述底座固定連接,所述上封板的頂部與所述上連接板固定連接;所述第一制動彈簧的第一端與所述上封板固定連接,所述第一制動彈簧的第二端與所述滾球的上部固定連接,所述第二制動彈簧的第一端與所述下封板固定連接,所述第二制動彈簧的第二端與所述滾球的下部固定連接;所述下封板與所述下連接板固定連接,所述下連接板與所述地基基礎(chǔ)固定連接。
其中,所述隔震裝置還包括第一滑動墊和第二滑動墊,所述第一滑動墊位于所述滾球與所述上封板之間,所述第二滑動墊位于所述滾球與所述下封板之間。
其中,所述上封板底面設(shè)置有第一球面凹槽,所述滾球的頂端位于所述第一球面凹槽內(nèi)。
其中,所述下封板頂面設(shè)置有第二球面凹槽,所述滾球的底端位于所述第二球面凹槽內(nèi)。
其中,所述鉛芯橡膠支座包括第一連接板、第二連接板、第一封板、第二封板和隔層,其中,所述第一連接板與所述底座固定連接,所述隔層的頂部通過所述第一封板與所述第一連接板固定連接,所述隔層的底部通過所述第二封板與所述第二連接板固定連接,所述第二連接板與所述地基基礎(chǔ)固定連接。
其中,所述鉛芯橡膠支座還包括鉛芯,所述鉛芯垂直設(shè)置在所述隔層的中央。
其中,所述鉛芯橡膠支座還包括保護層,所述保護層設(shè)置在所述隔層的外表面。
其中,所述隔層包括多層橡膠層和多層鋼板層,多層所述橡膠層和多層所述鋼板層交替疊合設(shè)置。
其中,所述橡膠層和所述鋼板層之間經(jīng)過高溫硫化粘結(jié)成一體。
本實用新型提供的輕型隔震房屋通過在房屋的底座和地基基礎(chǔ)之間設(shè)置隔震裝置和鉛芯橡膠支座,可以有效隔離、緩沖、吸收和耗散地震波能量,從而減輕、甚至避免地震對建筑物造成的破壞性損壞,提高建筑物的抗震性能;而且其安裝簡單,施工方便。
參照附圖來閱讀對于示例性實施例的以下描述,本實用新型的其他特性特征和優(yōu)點將變得清晰。
附圖說明
并入到說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例,并且與描述一起用于解釋本實用新型的原理。在這些附圖中,類似的附圖標(biāo)記用于表示類似的要素。下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例,而不是全部實施例。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1示例性地示出了本實用新型的輕型隔震房屋的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2示例性地示出了本實用新型的隔震裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3示例性地示出了本實用新型的鉛芯橡膠支座的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
本實用新型的基本思想是,在輕型房屋的底座和地基基礎(chǔ)之間設(shè)置既能確保支撐強度、又能夠吸收震動能量的隔震支座,用以提高輕型房屋的防震性能,減輕甚至避免地震對輕型房屋造成的毀滅性災(zāi)害。
下面結(jié)合附圖,對根據(jù)本實用新型所提供的輕型隔震房屋進行詳細(xì)描述。
圖1示出了本實用新型提供的輕型隔震房屋的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖,參照圖1所示,該輕型隔震房屋包括傳統(tǒng)的組成部分,即房屋主體1、底座2和地基基礎(chǔ)3,還包括隔震支座4,使得本實用新型的輕型隔震房屋在隔震性能和抗震能力方面明顯優(yōu)于普通的輕鋼房屋。其中,房屋主體1的底部與底座2固定連接,底座2通過隔震支座4與地基基礎(chǔ)3固定連接。
在一個具體的實施例中,其房屋主體1可以采用薄板輕鋼結(jié)構(gòu)、輕型木結(jié)構(gòu)以及其它輕質(zhì)結(jié)構(gòu)等一眾或多種組合形式,以期同時兼顧輕型房屋的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和最佳輕質(zhì)效果的需求;底座2可以為普鋼焊接支座,其所選鋼材型號以及截面尺寸均可根據(jù)房屋主體等結(jié)構(gòu)計算確定;地基基礎(chǔ)3可以為傳統(tǒng)的混凝土基礎(chǔ)。隔震支座4可以包括鉛芯橡膠支座41和隔震裝置42,鉛芯橡膠支座41設(shè)置在底座2的邊緣處,對輕型房屋形成主要支撐、定型和固定,隔震裝置42設(shè)置在底座2的中部,主要用以化解地震時的大部分震動能量,降低地震對房屋主體1及其結(jié)構(gòu)造成的破壞性影響。
圖2示出了本實用新型的隔震裝置42的一種具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖,參照圖2所示,隔震裝置42包括上連接板421、上封板422、滾球423、下封板424、下連接板425、第一制動彈簧426和第二制動彈簧427。其中,上連接板421與底座2固定連接,上封板422的頂部與上連接板421固定連接;第一制動彈簧426的第一端與上封板422固定連接,第一制動彈簧426的第二端與滾球423的上部固定連接,第二制動彈簧427的第一端與下封板424固定連接,第二制動彈簧427的第二端與滾球423的下部固定連接;下封板424與下連接板425固定連接,下連接板425與地基基礎(chǔ)3固定連接。在發(fā)生震動時,通過滾球423的滑動、轉(zhuǎn)動以及第一制動彈簧426和第二制動彈簧427的拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)等來吸收、轉(zhuǎn)化、消散震動波帶來的能量,最大程度減輕震動對房屋造成的損害。
在圖2所示的實施例中,該隔震裝置42還包括第一滑動墊428和第二滑動墊429,第一滑動墊428位于滾球423與上封板422之間,第二滑動墊429位于滾球423與下封板424之間,分別用于吸收在震動時滾球423與上封板422、下封板424之間的剛性碰撞力,進一步增強隔震裝置42的抗震性能。具體地,第一滑動墊428和第二滑動墊429均為可壓縮的柔性材質(zhì),以實現(xiàn)對由于震動導(dǎo)致的滾球423與上封板422、下封板424之間碰撞力的吸收,并能恢復(fù)原狀。示例性地,第一滑動墊428和第二滑動墊429均可以采用橡膠材質(zhì)、多層復(fù)合纖維制品等具有可恢復(fù)壓縮變形的能力的材質(zhì)。
在本實用新型的隔震裝置42中,上封板422底面設(shè)置有第一球面凹槽422a,滾球423的頂端位于第一球面凹槽422a內(nèi)用以對滾球423進行限位,避免滾球423在正常狀態(tài)下發(fā)生滑動,而對房屋的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定造成影響。相適應(yīng)地,下封板424頂面設(shè)置有第二球面凹槽424a,滾球423的底端位于第二球面凹槽424a內(nèi),對滾球423的位置實現(xiàn)進一步限定,確保隔震裝置42的穩(wěn)定性,即確保使用該隔震裝置42的房屋的穩(wěn)定性。
在確保隔震裝置42的隔震性能的同時,為了保證第一制動彈簧426和第二制動彈簧427的連接穩(wěn)定性和隔震裝置42的整體剛性,在一個具體的實施例中,滾球423采用光面不銹鋼圓球。
需要指出的是,上封板422的底面與下封板424的頂面之間具有一定間隔,作為在發(fā)生震動時的活動空間,確保隔震裝置42最大限度的吸收震動能量,確保房屋在震動中不受損壞。
圖3示出了本實用新型的鉛芯橡膠支座41的一種具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖,參照圖3所示,本實用新型的鉛芯橡膠支座41包括第一連接板411、第二連接板412、第一封板413、第二封板414和隔層415。其中,第一連接板411與底座2固定連接,隔層415的頂部通過第一封板413與第一連接板411固定連接,隔層415的底部通過第二封板414與第二連接板412固定連接,第二連接板412與地基基礎(chǔ)3固定連接。第一連接板411和第二連接板412可以保證該鉛芯橡膠支座41與房屋及基礎(chǔ)之間的連接穩(wěn)定性,間接地保證輕型隔震房屋的穩(wěn)定;隔層415一方面可以作為房屋的支撐,另一方面可以在發(fā)生震動時吸收和轉(zhuǎn)換一部分的震動能量,減輕震動對房屋造成的損害。
在本實用新型的輕型隔震房屋中,鉛芯橡膠支座41還包括鉛芯416,鉛芯416垂直設(shè)置在隔層415的中央,是鉛芯橡膠支座41的主要支撐部件之一,在正常情況下承受房屋主體1的大部分重量,確保輕型房屋的穩(wěn)定。
另外,鉛芯橡膠支座41還包括保護層417,保護層417設(shè)置在隔層415的外表面,用以對隔層415形成保護,避免隔層415收到腐蝕、氧化等而影響鉛芯橡膠支座41的質(zhì)量和穩(wěn)定性,進一步確保輕型隔震房屋的穩(wěn)定。
在一個具體的實施例中,隔層415包括多層橡膠層415a和多層鋼板層415b,多層橡膠層415a和多層鋼板層415b交替疊合設(shè)置。鋼板層415b可以從一定程度上保證鉛芯橡膠支座41的支撐性能,而橡膠層415a則可以吸收震動波,減輕震動對該鉛芯橡膠支座41以及房屋造成的損害。示例性地,橡膠層415a和鋼板層415b之間可以經(jīng)過高溫硫化粘結(jié)成一體。
當(dāng)發(fā)生大幅度的震動時,不僅是上下震動,還會發(fā)生左右晃動。此時,鉛芯416可以繼續(xù)對輕型隔震房屋的支撐,而隔層415則通過橡膠層415a吸收部分的震動能量;地面屋晃動嚴(yán)重時,隔震裝置42中的滾球423會在上封板422和下封板424之間發(fā)生轉(zhuǎn)動、滑動,帶動第一制動彈簧426和第二制動彈簧427發(fā)生壓縮、扭轉(zhuǎn)、拉伸等動作,從而吸收房屋晃動的能量,降低晃動幅度,確保房屋穩(wěn)定;而地面上下震動會導(dǎo)致上封板422和下封板424之間的間距變化以及滾球423的跳動碰撞,此時第一滑動墊428和第二滑動墊429則吸收滾球423的碰撞力發(fā)生形變,減輕地面上下震動對房屋帶來的影響,進一步保證輕型隔震房屋的穩(wěn)定性,避免房屋在地震中遭受破壞性的損害。
上面描述的內(nèi)容可以單獨地或者以各種方式組合起來實施,而這些變型方式都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制,僅僅參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細(xì)說明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換,而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍,均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。