專利名稱：L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座及其制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于村鎮建筑的L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座及其制作方法，屬于一種新型實用、簡單、經濟的、適用于村鎮住宅的隔震支座及其制作方法。
背景技術：
地震作為一種危害性極大的突發性自然災害給人類社會帶來了無數的生命與財產損失。目前，世界各國減輕地震災害主要措施是抗震防災，通過合理的設計和有效的工程技術措施保證地震時建筑物和工程設施不遭受破壞或破壞較輕，從而達到減輕或避免地震災害的目的。常用的做法是通過提高建筑物結構構件的強度和塑性變形能力，來抵抗地震作用和吸收地震能量，是一種消極、被動的抗震方法。同時由于傳統建筑物結構基礎固結于地面，是一個地震力“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構構件的設計強度，導致耗用材料多，而地震力是一種慣性力，由于建筑物的構件斷面大，所用材料多，質量大，因此同時受到的地震作用也增大。基于此，近年來結構隔震技術得到了較快發展，其基本原理是在建筑物底部設置水平柔性的隔震裝置，使結構軟化，降低剛度，從而延長結構的自振周期，減少結構的地震反應。當遇到小地震或陣風作用時，基礎隔震裝置足以使結構物基本保持不動；當遇到中大地震作用時，隔震系統在地震作用下產生水平變形，吸收地震能量，非常有效地把地震動隔開，可使結構地震反應明顯降低；當遇到特大地震作用時，隔震系統的限位阻尼限制了結構的過大位移，保證結構“大震不倒”。所謂滾動隔震是指在結構的基底設置可以滾動的裝置(如滾球、滾軸或搖擺柱等)的減震方法。由于滾動隔震的摩擦極小、水平剛度為零，基本上隔絕了水平地震力向上部結構的傳遞。因此在現有的隔震技術中，滾動隔震無疑是一種最好的隔離水平地震動的隔震形式。因而，滾動隔震是一種較有前途的發展方向。目前基礎隔震在技術上已趨于成熟。在近幾年發生的破壞性地震中，應用了隔震技術的建筑物已經經受了考驗，取得了較好的經濟和社會效益。隔震技術在減輕地震災害方面發揮了很好的效果，有著很好的發展前景。在基礎隔震中，我國目前使用最多的是疊層橡膠隔震支座。但其相對高昂的造價、復雜的制造和施工工藝，不太適合于我國廣大村鎮、 低層建筑中。在四川汶川大地震中，村鎮地區的中、低層房屋破壞最為嚴重。因此，針對低層房屋的抗震、隔震的研究迫在眉睫。
發明內容
本發明目的在于提供一種具有經濟、適用、施工簡便、隔震性能好等優點的，主要用于村鎮低層或多層建筑的L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座，以解決目前村鎮建筑抗震性能差，震害嚴重的問題。本發明采用的技術方案如下L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座，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；鋼珠3填充于L形鋼框2內， 能在L形鋼框2內自由滾動，并帶動L形鋼框2在下鋼蓋板1上表面滑動；L形上鋼蓋板4 位于鋼珠3上表面并與基礎上梁固結；定位鋼片5布置在L形下鋼蓋板1、L形上鋼蓋板4 的側面，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下梁固結。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， 上部結構完全由鋼珠支承，L形鋼框2不承受豎向荷載；L形鋼框2隨著鋼珠在L形槽內沿各個方向自由滾動；L形鋼框2在結構未經受地震作用時，距槽內邊緣各邊均為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，鋼框寬度為L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。所述鋼珠3的直徑取6 IOmm等，并在鋼珠表面涂抹潤滑材料。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上表面與基礎上梁下表面固結，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下梁；c)在基礎下梁混凝土凝結硬化之前，在其上表面鋪設L形下鋼蓋板1，確保其與基礎下梁粘結在一起；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軸線上下對齊。f)在L形下鋼蓋板1、L形上鋼蓋板4側面布置定位鋼片5，形成L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座；g)在L形上鋼蓋板4上表面綁扎鋼筋，澆筑基礎上梁，砌筑上部結構。本發明可產生如下有益效果所述L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座，在地震作用下，L形邊框外側梭形定位鋼片被拉斷，中間層鋼珠滾動并帶動鋼框在上下鋼蓋板圍成的L形槽內沿各個方向自由滑動，使上部結構和基礎發生一定相對位移，減輕上部結構的地震反應，起到隔震作用。
圖1是本發明L形下鋼蓋板、L形鋼框及鋼珠平面圖2是本發明L形上鋼蓋板平面圖；圖3是本發明L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座的I-I斷面圖；圖4是本發明梭形定位鋼片立面圖；圖5是本發明鋼珠滾動隔震層斷面構造圖。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
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對于本發明作進一步的說明。L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座，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；鋼珠3填充于L形鋼框2內， 能在L形鋼框2內自由滾動，并帶動L形鋼框2在下鋼蓋板1上表面滑動；L形上鋼蓋板4 位于鋼珠3上表面并與基礎上梁固結；定位鋼片5布置在L形下鋼蓋板1、L形上鋼蓋板4 的側面，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下梁固結。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， 上部結構完全由鋼珠支承，L形鋼框2不承受豎向荷載；L形鋼框2隨著鋼珠在L形槽內沿各個方向自由滾動；L形鋼框2在結構未經受地震作用時，距槽內邊緣各邊均為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，鋼框寬度為L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。所述鋼珠3的直徑取6 IOmm等，并在鋼珠表面涂抹潤滑材料。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上表面與基礎上梁下表面固結，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下梁；c)在基礎下梁混凝土凝結硬化之前，在其上表面鋪設L形下鋼蓋板1，確保其與基礎下梁粘結在一起；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軸線上下對齊。f)在L形下鋼蓋板1、L形上鋼蓋板4側面布置定位鋼片5，形成L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座；g)在L形上鋼蓋板4上表面綁扎鋼筋，澆筑基礎上梁，砌筑上部結構以上是本發明的一個典型實施例，本發明的實施不限于此。
權利要求
1.L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座，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；鋼珠(3)填充于L形鋼框O)內，能在L形鋼框O)內自由滾動，并帶動L形鋼框O) 在下鋼蓋板(1)上表面滑動；L形上鋼蓋板(4)位于鋼珠(3)上表面并與基礎上梁固結；定位鋼片(5)布置在L形下鋼蓋板(1)、L形上鋼蓋板的側面，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.根據權利要求1所述的L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座，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下梁固結。
3.根據權利要求1所述的L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座，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，上部結構完全由鋼珠支承，L形鋼框⑵不承受豎向荷載；L形鋼框⑵隨著鋼珠在L形槽內沿各個方向自由滾動；L形鋼框(2)在結構未經受地震作用時，距槽內邊緣各邊均為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位移為40 50mm。
4.根據權利要求3所述的L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座，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，鋼框寬度為L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。
5.根據權利要求1所述的L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座，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滑材料。
6.根據權利要求1所述的L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座，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)上表面與基礎上梁下表面固結，下表面附于鋼珠3 上表面。
7.根據權利要求1所述的L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座，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.根據權利要求1至權利要求7任意一項權利要求所述的L形邊框定位式鋼珠滾動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下梁；c)在基礎下梁混凝土凝結硬化之前，在其上表面鋪設L形下鋼蓋板(1)，確保其與基礎下梁粘結在一起；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)軸線上下對齊。f)在L形下鋼蓋板(1)、L形上鋼蓋板(4)側面布置定位鋼片(5)，形成L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座；g)在L形上鋼蓋板(4)上表面綁扎鋼筋，澆筑基礎上梁，砌筑上部結構。
全文摘要
L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座及其制作方法，屬于結構減震、隔震技術領域。L形下鋼蓋板固定于基礎下梁上表面；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；鋼珠填充于L形鋼框內，能在L形鋼框內自由滾動，并帶動L形鋼框在下鋼蓋板上表面滑動；L形上鋼蓋板位于鋼珠上表面并與基礎上梁固結；定位鋼片布置在L形下鋼蓋板、L形上鋼蓋板的側面，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。本發明的L形邊框定位式鋼珠滾動隔震支座適用于村鎮地區的中、低層房屋，具有簡單、經濟、隔震效果好、施工簡便等優良性能，造價低廉，應用前景廣。
文檔編號E04B1/98GK102535638SQ20111044137
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者周中一, 張勇波, 曹萬林 申請人:北京工業大學