新型建築結構防震節點的製作方法

2023-11-11 05:25:57 2

專利名稱：新型建築結構防震節點的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及建築結構防震節點，尤其涉及一種隔振節點或水平耗散地震能量
的界面設計。
背景技術：
建築結構的抗震技術是目前最常用的，也是傳統的防震思路。抗震設防是指對房屋進行抗震設計和採用抗震構造措施來達到抗震的效果。抗震技術雖然在不斷地進步，但變的越來越複雜，提高安全度的成本也越來越高；由於地震的不可預測性，在強震作用下，結構的安全性能仍然不能確保，而且抗震技術滿足結構的功能性要求也是很困難的。[0003] 在一百多年前，結構的基礎隔振技術就已經在實際工程中得到了應用。目前，這一技術也有了很大的進步。基礎隔振是在建築物底部與基礎之間設置一層具有足夠可靠性的"隔離層"控制地面運動向上部結構的傳遞。但目前應用最多的疊層橡膠隔震裝置存在的問題 1、成本昂貴，對材料、技術、設計及施工單位的要求及高； 2、具有一定的高寬比限制，只能應用於中低層建築，不能應用於高層建築； 3、隔震裝置屬於正常使用階段的受力構件，對裝置所需的材料、加工、施工、維護
都有很高的要求，而且在整個建築的生存期，都需要對隔震裝置進行維護。 鑑於上述原因，目前的疊層橡膠隔震裝置只能應用於一些重要項目，而不能大量
應用於普通建築結構物。

發明內容為解決上述中存在的問題與缺陷，本實用新型提供了一種新型建築結構防震節點。 本實用新型是通過以下技術方案實現的 本實用新型所涉及的一種新型建築結構防震節點，該防震節點設置在結構物的牆
體或柱體下，或牆體與牆體之間，所述結構包括豎向及水平限位筋、豎向及水平限位筋密封
盒及阻尼填充物、豎向及水平限位筋變形槽，所述豎向及水平限位筋、豎向及水平限位筋密
封盒與阻尼填充物置於豎向及水平限位筋變形槽內；所述豎向及水平限位筋變形槽是在防
震節點兩端的結構部分所設置的一種凹槽，位於一延性層中，該延性層包括隔離層與摩擦
耗能面，且隔離層設置在摩擦耗能而的中部；與所述豎向及水平限位筋配合使用的還設置
有豎向及水平啟動筋並且該豎向及水平啟動筋連接牆體或柱體與承臺。 所述豎向及水平限位筋中間部分的形狀為螺旋形、U形、V形或W形，且彎折部分密
封於密封盒內，所述豎向及水平限位筋包括一組或多組，為多組時，每組中的豎向及水平限
位筋的長度相同或不同，所述豎向及水平限位筋的上端與柱、牆、梁上部結構構件連接，下
部與獨立基礎、格條基礎、片筏基礎或箱形基礎的頂面或柱、牆、梁結構構件連接。 所述承臺包括基礎承臺、非基礎承臺或牆而柱面垂直構件，所述基礎承臺和非基礎平臺的形狀為圓形、矩形或條形。 所述豎向及水平限位筋變形槽設置於基礎承臺、非基礎承臺或牆面柱面垂直構件 內，並與豎向及水平限位筋密封盒相匹配，所述變形槽包括一個或多個，且每個豎向及水平 限位筋變形槽的形狀為矩形、圓形、橢圓形或稜形。 所述結構物的牆體或柱體下設置有一個防震節點或多個防震節點，其中多 個防震節點形成一蜂窩狀開孔組合隔離墊板，放置在結構物的牆體或柱體下。 所述隔離層為彈性與阻尼隔離層或蜂窩狀開孔組合隔離墊板。 本實用新型提供的技術方案的有益效果是 成本低，基本不需要維護，該結構以與地面的相對位移為主來隔離與耗散地震能 量，可以更好的防止結構的坍塌。限位筋和變形槽可以提供水平及豎向的限位能力，使結構 的高寬比進一步放鬆限制，使其可以適用於高層建築，並進一步降低隔震耗能面處理費用 的均攤成本。

圖1是本實用新型防震節點構造示意圖；圖2是本實用新型在強震過程中的節點示意圖；圖3是本實用新型柱下或牆下節點剖面圖；圖4是本實用新型的柱下平面圖；圖5是本實用新型牆下節點平面圖；圖6是本實用新型由多個防震節點構成的蜂窩狀開孔組合隔離墊板結構示意圖圖7是本實用新型在結構設計圖中的平面布置圖。
具體實施方式為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新 型實施方式作進一步地詳細描述 如圖1所示，展示了本實用新型的防震節點構造結構，該防震節點設置在牆體或 柱體7下，該結構包括豎向及水平限位筋1、豎向及水平限位筋密封盒2及阻尼填充物3、豎 向及水平限位筋變形槽4，所述豎向及水平限位筋1、豎向及水平限位筋密封盒2與阻尼填 充物3置於豎向及水平限位筋變形槽4內；豎向及水平限位筋變形槽4是在防震節點兩端 的結構部分所設置的一種凹槽，其位於延性層中，延性層包括隔離層8與摩擦耗能面5，且 隔離層8設置在摩擦耗能面5的中部；與所述豎向及水平限位筋1配合使用的還設置有豎 向及水平啟動筋6並且該啟動筋6連接牆體(或柱體)與基礎承臺9。 所述豎向及水平限位筋1可以是不同長度、不同材料及不同分布的幾組的組合， 該限位筋1的中間彎折或鬆弛部分密封於密封盒2內。該限位筋有三種作用第一是在地 震時限制結構可能發生的過大的水平及豎向位移；第二，在地震的往復運動中，提供上部結 構加速度的緩衝距離；第三，與密封盒及內設的阻尼材料、摩擦耗能平臺共同發揮彈簧、阻 尼等效應。豎向及水平限位筋的形狀可以是彈簧式、螺旋式、U形、V形、W形或鬆弛的其他 形狀。所述豎向水平限位筋的材料可以是高強鋼筋、高強鋼絲、高強碳纖維等材料。 所述豎向及水平啟動筋6相對豎向及水平限位筋1的強度較弱，其作用是在低強度地震或風載作用下保持結構的正常使用，強震時失效並啟動隔震功能，也起限位筋1的 作用。 所述豎向及水平限位筋密封盒2將豎向及水平限位筋彎折或鬆弛部分密封包於
其中，且在內部填充有阻尼材料，在一些情況下，也可以不採用密封盒。當採用密封盒時，將
密封盒2置於豎向及水平限位筋變形槽4內，密封盒2主要是防止豎向及水平限位筋鏽蝕、
提供豎向及水平限位筋1的變形空間，以及便於安裝。所述豎向及水平限位筋密封盒主要
採用塑料、金屬及其他材料構成，而且形狀可以是矩形、圓形、橢圓形、菱形或其他形狀。 所述隔離耗能面5起如下作用在地震時產生相對位移以對地震運動進行隔離
(參見圖2);熱能與地震能量轉換(摩擦耗能)；阻尼(混凝土壓潰)；動能與勢能的轉換
(結構抬升)；提供上部結構加速度的緩衝距離。所述隔離耗能面的平面形狀可以是矩形、
圓形、橢圓形、稜形及其他一些形狀，其剖面形狀可以是折線、各種弧及其組合。耗能面的材
料可以是鋼筋混凝土或其他材料，其表面可以是纖維織物、塗層及其他一些材料。 豎向及水平限位筋變形槽4與豎向及水平限位筋密封盒相匹配，密封盒2置於變
形槽內，提供豎向及水平限位筋1的變形緩衝空間，對應豎向及水平限位筋的位置，可以有
一到幾組不同尺寸，不同位置的分布。其中變形槽可以上下都有，也可以上有下無或下有上
無。形狀可以是矩形、圓形、橢圓形、菱形或其他形狀。所述變形槽也可以安置於牆面或柱
面等垂直構件上。 如圖3、圖4、圖5所示，展示了牆下或柱下節點的剖面與平面結構，在地面下即牆 或柱7的下端設置豎向及水平限位筋變形槽4，當地面下柱或牆的某一側無架空層時設置 輕質混凝土空心砌塊或泡沫塑料夾層IO，有架空層時可以連接有結構承臺連梁12，所述柱 或牆下端的基礎承臺9的兩側也可以設置基礎連梁11，基礎形式可以是獨立基礎、格條基 礎、筏式基礎、箱式基礎等，本節點構造也可以設置於樓面之上。柱體或牆體下端與基礎承 臺之間還設置有圓形或矩形摩擦耗能面5，以使上下產生相對位移以及摩擦耗能，圓形或矩 形耗能面的上面或下面設置的豎向及水平限位筋變形槽4，包括有一個或多個。所述豎向及 水平限位筋的變形槽4可以只設置在圓形或矩形耗能面的上面，或只是耗能面的下面，也 可以在耗能面的中間。 如圖6所示，展示了本實用新型的另一種擴展方式包括有多個防震節點，並且由 多個防震節點構成一蜂窩狀開孔組合隔離墊板，放置在結構物的牆體或柱體下，所述防震 節點設置在。所述防震節點包括的限位筋l的中間彎折或鬆弛部分密封於密封盒內，並且 在密封盒內填充阻尼填充物3 ;所述蜂窩狀開孔組合隔離墊板的上部和下部設置摩擦耗能 面5，所述摩擦耗能面5與蜂窩狀開孔組合隔離墊板的形狀相匹配。 如圖7所示，展示了本實用新型在結構設計圖中的平面布置圖。建築結構為獨立 基礎時，I表示為放置有一個防震節點時的位置，J表示為放置有兩個防震節點時位置；當 建築結構為條形基礎時，K表示為間隔放置防震節點的布置位置。 本實用新型正常使用階段及小震階段節點處於彈性範圍，該種結構與一般結構相 同。強震時豎向及水平啟動限位筋失效並啟動隔震功能，節點起到隔離、轉換、耗散地震能 量的作用。 以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不 局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該 以權利要求的保護範圍為準。
權利要求新型建築結構防震節點，該防震節點設置在結構物的牆體或柱體(7)下，或牆體與牆體之間，其特徵在於，所述結構包括豎向及水平限位筋(1)、豎向及水平限位筋密封盒(2)及阻尼填充物(3)、豎向及水平限位筋變形槽(4)，所述豎向及水平限位筋(1)、豎向及水平限位筋密封盒(2)與阻尼填充物(3)置於豎向及水平限位筋變形槽(4)內；所述豎向及水平限位筋變形槽(4)是在防震節點兩端的結構部分所設置的一種凹槽，位於一延性層中，該延性層包括隔離層(8)與摩擦耗能面(5)，且所述隔離層(8)設置在摩擦耗能面(5)的中部；與所述豎向及水平限位筋(1)配合使用的還設置有豎向及水平啟動筋(6)並且該豎向及水平啟動筋(6)連接牆體或柱體及承臺(9)。
2. 根據權利要求1所述的新型建築結構防震節點，其特徵在於，所述豎向及水平限位 筋(1)中間部分的形狀為螺旋形、U形、V形或W形，且彎折部分密封於密封盒(2)內，所述 豎向及水平限位筋(1)包括一組或多組，為多組時，每組中的豎向及水平限位筋(1)的長度 相同或不同，所述豎向及水平限位筋(1)的上端與柱、牆、梁上部結構構件連接，下端與獨 立基礎、格條基礎、片筏基礎或箱形基礎的頂面或柱、牆、梁結構構件連接。
3. 根據權利要求l所述的新型建築結構防震節點，其特徵在於，所述承臺(9)包括基礎 承臺、非基礎承臺或牆面柱面垂直構件，所述基礎承臺和非基礎平臺的形狀為圓形、矩形或 條形。
4. 根據權利要求1或3所述的新型建築結構防震節點，其特徵在於，所述豎向及水平限 位筋變形槽(4)設置於基礎承臺、非基礎承臺或牆面柱面垂直構件內，並與豎向及水平限 位筋密封盒(2)相匹配，所述變形槽(4)包括一個或多個，且每個豎向及水平限位筋變形槽 (4)的形狀為矩形、圓形、橢圓形或稜形。
5. 根據權利要求1所述的新型建築結構防震節點，其特徵在於，所述結構物的牆體或 柱體(7)下設置有一個防震節點或多個防震節點，其中多個防震節點形成一蜂窩狀開孔組 合隔離墊板，並放置在結構物的牆體或柱體(7)下。
6. 根據權利要求l所述的新型建築結構防震節點，其特徵在於，所述隔離層(8)為彈性 與阻尼隔離層或蜂窩狀開孔組合隔離墊板。
專利摘要本實用新型公開了一種新型建築結構防震節點，該防震節點設置在結構物的牆體或柱體下，包括豎向及水平限位筋、豎向及水平限位筋密封盒、密封盒內置阻尼填充物、豎向及水平限位筋變形槽，所述豎向及水平限位筋、豎向及水平限位筋密封盒與阻尼填充物置於豎向及水平限位筋變形槽內；本實用新型的組合形態是蜂窩狀開孔組合隔離墊板，或是一種擴展方式。本實用新型成本低，不需要去維護，在強震時該結構物以與地面的相對位移為主來隔離與耗散地震能量，可以更好的防止結構的坍塌。
文檔編號E04B1/98GK201485987SQ200920145938
公開日2010年5月26日 申請日期2009年3月23日 優先權日2009年3月23日
發明者於魯輝 申請人:於魯輝