撓性抗震結構的製作方法

2023-06-17 13:38:01

專利名稱：撓性抗震結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種撓性構件、撓性配筋與撓性結構三位一體的城鎮住宅抗震結構；屬於建築和建材技術領域。
公知的在地震或爆炸中，許多城鎮住宅倒塌與樓板脫落造成的傷亡最大；一是配筋欠佳，二是牆體偏重。國外採用撓性材質的鋼筋製做結構提供了有益啟示。在中國專利00200687.1「防脫樓板牆板構件」的構思基礎上，研究抗震構件、抗震配筋與抗震結構相結合的新方案，有望實現提高抗震等級與降低造價一舉兩得。
本實用新型的目的是提供一種撓性抗震結構，其技術特徵是(1)抗震構件裝配化產業化；(2)抗震配筋編織化撓性化；(3)抗震結構撓性化以震制震；(4)同時應對地震力的垂直與水平分力；(5)鋼筋混凝土住宅結構輕量化；(6)抗震與效益一舉兩得。
本實用新型的目的是這樣實現的1、撓性抗震結構屬於建築和建材技術領域；它是由環框樓芯構件(1)、環框牆芯構件(2)、樓芯(3)、牆芯(4)、飾面層(5)、網片(6)、梁筋(7)、柱筋(8)、圈梁(9)和圈柱(10)組成；本實用新型的特徵是撓性抗震結構是由撓性構件(11)、撓性配筋(12)和撓性結構(13)組成；參數任選；I、撓性構件(11)及其裝配組合
①撓性構件(11)包括樓芯構件(1)和牆芯構件(2)，是由樓芯或牆芯(3或4)、飾面層(5)、網片(6)和環框(14)組成；參數任選；a、樓芯或牆芯(3或4)裝在網片(6)中央；參數任選；b、粗筋或管件環框(14)裝在網片(6)四周組成含有四個側耳(15)的環耳(16)撓性連接件；參數任選；c、樓芯(3)是圓形孔道空心結構；樓芯(3)表面粘附地面用與頂面用飾面層(5)；參數任選；d、牆芯(4)是圓形、矩形或異形孔道空心結構；牆芯(4)表面粘附外牆用、內牆用或隔熱用的飾面層(5)；參數任選。
②撓性構件(11)的裝配組合a、樓芯圈梁組合是由砼料樓芯(3)與砼料圈梁(9)通過環耳(16)撓性連接件組成強框強芯組合，用於承重；參數任選；無芯樓框組合是由無芯的砼料樓框(1)與砼料圈梁(9)通過環耳(16)撓性連接件組成強框無芯組合；參數任選；例如樓面天井、封閉式電梯間或框架式電梯間等；b、牆芯圈梁圈柱組合是由砼料牆芯(4)與砼料圈梁圈柱(9、10)通過環耳(16)撓性連接件組成強框強芯組合；用於承重牆芯(4)；參數任選；異料牆芯圈梁圈柱組合即砼料強框異料夾芯組合；參數任選；砼料圈梁圈柱強框與工業廢料牆芯(4)組合；參數任選；砼料圈梁圈柱強框與輕質弱芯或非承重芯組合；參數任選；為各類輕質牆體材料的應用提供了廣闊前景；
砼料圈梁圈柱強框與各類門窗夾芯組合；參數任選；推動牆體門窗組合構件走向系列化標準化產業化；砼料圈梁圈柱強框與無牆芯的牆框組合；參數任選；例如外牆框組合、內牆框組合、走廊通道、單柱雙通道、雙柱三通道、單柱十字廳或有柱無牆大廳等；c、一板連多板組合是由相鄰構件(1或2)的側耳(15)之間搭接組成的隱梁隱柱連體樓面或牆面；參數任選；例如一連二一字形、一連二T字型、一連三十字形等；d、多板共一梁柱組合是由幾個構件(1或2)的側耳(15)兼作一段梁筋柱筋(7或8)組成共一梁柱組合體；參數任選；例如二共一L字形、三共一T字形、四共一十字形等；e、梁筋柱筋與側耳的配筋組合型式；參數任選；X個側耳連筋組合X個側耳(15)組合截面是兩耳一字形或L字形；三耳T字形或四耳十字形等；1+X型通筋連筋組合一根梁柱通筋(7或8)與若干段X個側耳(15)組合連筋組成多種組合形式；例如1+2、1+3或1+4等；通筋直徑≥耳筋直徑；Y+X型通筋連筋組合Y根梁柱通筋(7或8)與若干段X個側耳(15)組合連筋組成多種組合形式；例如2+2、2+3、3+3、3+4或4+4等；通筋直徑≥耳筋直徑；f、管框構件(1或2)組合管框構件(1或2)可按管件或腳手架的連接方式組裝；參數任選；例如拆裝式的宿舍、辦公樓、工棚、隔斷、圍攔或廣告欄等。
II、撓性配筋(12)
撓性配筋(12)包括一框套四筋(17)、四框套一筋(18)、四軸鏈節(19)和撓性編織(20)；參數任選；①一框套四筋(17)是由樓芯或牆芯構件(1或2)的環框(14)套箍或套掛在四根柱筋或梁筋(8或7)上組成；多個一框套四筋(17)間隔串連組成一框套四筋系列；參數任選；任一建築物均可由多組樓框套箍四根柱筋(17)系列、多層多組長向與寬向牆芯分別套掛四根梁筋(17)系列編織組成；並具有全系列的撓性變形、撓性扭曲和防錯位防脫落防倒塌的獨特功能；②四框套一筋(18)是由四個樓芯或牆芯構件(1或2)的環框(14)套箍或套掛在同一根柱筋梁筋(8或7)上組成；多個四框套一筋(18)間隔串連組成四框套一筋系列；參數任選；四個構件環框的相關框角均可以同一根梁筋柱筋為軸心呈現向心合攏式互動互補扶正並具有撓性變形與角位移微調功能；參數任選；③四軸鏈節(19)是由套箍或套掛在以四根柱筋梁筋(8或7)為鏈軸的構件(1或2)組成；多層多個四軸鏈節(19)組成四軸鏈節三維組合系列；參數任選；四軸鏈節具有較大的撓性變形空間與角位移微調功能和各接點的比例變形相結合；參數任選；④撓性編織(2)粗筋環框(14)強力連環套接，取代箍筋與綁紮，加強接點節約鋼材；撓性配筋穿針引線連環編織相當於配筋的「針織品」，具有較大的變形空間，又體現了撓性連接與剛性連接相結合；構件(1)吊裝套箍在相應的四根柱筋(8)上，不會錯位或脫落，長向或寬向構件(2)交替穿針引線吊裝套掛在四根梁筋(7)上也不會錯位、脫落或倒塌；參數任選。
III、撓性結構(13)
①降重減震是通過空心牆芯(3)同步降低牆重、總重和從地面傳遞給建築物的地震力、地震衝量與地震動量，可組成鋼筋混凝土輕量化住宅結構；參數任選；正是本實用新型的技術優勢所在，也是大幅節約牆料、鋼筋與降低造價的經濟優勢所在；②撓性單元(21)是由相互垂直的三組一框套四筋系列的六個一框套四筋(17)間隔串連編織組成；參數任選；兩個構件(1)間隔套箍在四根柱筋(8)上；兩個長向與兩個寬向構件(2)分別間隔套掛在四根長向與四根寬向梁筋(7)上；參數任選；③撓性結構(13)是由多層多個撓性單元(21)排列組合疊加穿針引線編織組成；參數任選；全抗震結構是由抗震構件、抗震配筋與抗震結構組成的三位一體的抗顛抖、抗搖晃與抗扭曲的三結合結構；參數任選；全扶正結構是構件筋框與梁筋柱筋的連環套接形成對應構件的應力與應變的互動互補和向心合攏式自動扶正；參數任選；全撓性結構是撓性構件的撓性變形，撓性配筋的撓性編織和撓性結構的以震制震組成的三結合撓性結構；參數任選；④撓性結構(13)的以震制震運作a、應對地震力垂直分力對顛抖的緩衝與阻尼；參數任選；多束樓芯套箍柱筋(17)系列的樓芯(3)地震中雖呈上下顛抖但不錯位、不脫落也不倒塌；多層多組梁筋套掛牆芯(17)系列的顛抖阻尼；多個四框套一筋(18)與四軸鏈節(19)的顛抖角微調；撓性編織(20)的顛抖空隙；都是抗顛抖獨有的特徵與功能；b、應對地震力水平分力對搖晃的緩衝與阻尼；參數任選；
多束樓芯套箍柱筋(17)系列連成一體，各接點應力與應變呈向心合攏搖晃互動互補；多層多組梁筋套掛牆芯(17)系列的搖晃阻尼；多個四框套一筋(18)與四軸鏈節(19)的搖晃角微調；撓性編織(20)的搖擺空隙；都是抗搖晃獨有的特徵與功能；c、應對地震扭曲力對扭矩彎曲的緩衝與阻尼；參數任選；多束樓芯套箍柱筋(17)系列連成一體的多層面的扭曲阻尼；多層多組梁筋套掛牆芯(17)系列的扭曲阻尼；多層多個四框套一筋(18)與四軸鏈節(19)系列的多層次扭曲角微調；撓性編織(20)的扭曲空隙與扭曲緩衝；都是抗扭曲獨有的特徵與功能。
同已有技術相比，本實用新型技術方案的優點1、構件抗震、配筋抗震與結構抗震三位一體；2、同時應對地震力的垂直與水平分力；3、抗顛抖、抗搖晃與抗扭曲三結合；4、撓性變形與比例變形相結合的撓性配筋相當於配筋的「針織品」；5、地震不倒塌而且材料省、工期短與造價低；6、兼容性好，實施簡便；7、建材構件內涵激增，建築施工只剩構件裝配與梁柱現澆。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是撓性構件的構造示意圖；圖2是「一板連多板」的構件組裝與搭接示意圖；圖3是「多板共一梁柱」的構件組合與配筋形式示意圖；圖4是「一框套四筋」系列構造及其撓性變形示意圖；圖5是「四框套一筋」系列構造及其撓性變形示意圖；圖6是「四軸鏈節」系列構造及其撓性變形示意圖；圖7是撓性單元構造示意圖。
圖中1樓芯構件；2牆芯構件；3樓芯；4牆芯；5飾面層；6網片；7梁筋，8柱筋；9圈梁；10圈柱；11撓性構件；12撓性配筋；13撓性結構；14環框；15側耳；16環耳；17一框套四筋；18四框套一筋；19四軸鏈節；20撓性編織；21撓性單元。
在
圖1所示的實施例中，撓性構件(11)是一種抗震構件；它是由樓芯或牆芯(3或4)、飾面層(5)、網片(6)與環框(14)組成樓芯或牆芯構件(1或2)；樓芯牆芯(3、4)均採用圓形孔道空心結構是輕量化最佳方案；飾面層(5)可分別粘附在樓芯牆芯(3或4)的地面頂面外牆內牆上；實現產業化免裝修，有利於提高裝修質量、縮短工期與市場管理；粗筋環框(11)裝在網片(6)四周組成含有四個側耳(15)的環耳(16)撓性連接件，實現樓芯牆芯(1或2)與圈梁圈柱(9或10)的整體連接；地震中梁筋柱筋(7或8)與環耳側耳(16或15)的撓性變形使地震對樓芯牆芯(3或4)的影響減弱。管框構件(1或2)可按管件或腳手架的連接方式組裝成活動房屋等。撓性構件內涵激增必將推動建材構件行業大發展；但建築施工內涵銳減，只剩構件裝配與梁柱現澆。
在圖2所示的實施例中，「一板連多板」的構件組合與配筋形式也是多種多樣的，由幾個構件(1、2)之間的組合與搭接就是環耳側耳(16、15)之間的組合與搭接並組成隱梁隱柱的連體樓面或牆面(1)圖是一板連一板；(2)圖是一板連二板一字形；(3)圖是一板連二板T字形；(4)圖是一板連三板十字形。
在圖3所示的實施例中，「多板共一梁柱」的構件組合與配筋形式也是多種多樣的，由幾個構件(1、2)的側耳(15)兼作一段梁筋柱筋(7或8)組成幾個側耳(15)共一梁或柱的配筋組合體；參數任選；三種組合系列分別是X型側耳組合連筋若干段X個側耳(15)組合連接組成梁柱連筋(7或8)；自上而下分別是二共一L字形、二共一一字形、三共一T字形和四共一十字形；1+X型通筋連筋組合由一根梁柱通筋(7或8)和若干段X個側耳(15)組合連筋組成通筋連筋組合；自上面下分別是1+2L字形、1+2一字形、1+3T字形和1+4十字形；Y+X型通筋連筋組合；由Y根梁柱通筋(7或8)和若干段X個側耳(15)組合連筋組成通筋連筋組合；自上而下分別是2+2L字形、2+2一字形、2+3T字形和4+4十字重形。
在圖4所示的實施中，「一框套四筋」系列構造及其撓性變形是撓性配筋的組分之一；一框套四筋(17)是由樓芯或牆芯構件(1或2)的環框(14)套箍或套掛在四根柱筋梁筋(8或7)上組成；多個一框套四筋(17)間隔串連組成一框套四筋系列；參數任選；在地震的顛抖、搖晃或扭曲中，多層多組一框套四筋(17)系列的構件(1或2)可沿柱筋或梁筋(8或7)滑動，卻不會錯位、脫落或倒塌；梁筋柱筋(7或8)、環耳側耳(16或15)與環框(14)的撓性變形與角微調(如虛線所示)就是對顛抖、搖晃或扭曲的緩衝與阻尼；體現了構件抗震、配筋抗震與結構抗震三位一體和同時應對地震力的垂直與水平分力的獨特功能。
在圖5所示的實施例中，「四框套一筋」系列構造及其撓性變形是撓性配筋的組分之一；四框套一筋(18)是由四個構件(1或2)的環框(14)套箍或套掛在同一根柱筋或梁筋(8或7)上組成；多個四框套一筋(18)間隔串連組成四框套一筋系列；參數任選；在地震的顛抖、搖晃或扭曲中，四個構件(1或2)的環框(14)、環耳側耳(16或15)與梁筋柱筋(7或8)均可產生相應的撓性變形與微小的角位移變形(如虛線所示)，同一梁筋柱筋上相對應的兩個構件的應力與應變的互動互補和向心合攏式自動扶正形成對地震的緩衝與阻尼，正是「四框套一筋」系列的獨特功能。
在圖6所示的實施例中，「四軸鏈節」系列構造及其撓性變形也是撓性配筋的組分之一；四軸鏈節(19)是由套箍或套掛在以四根柱筋梁筋(8或7)為鏈軸的構件(1或2)組成；參數任選；多層多個四軸鏈節(19)三維組合系列，將全部構件(1、2)與梁筋柱筋(7、8)連成一體，但又具有較大的三維間隙；在四軸鏈節周圍存在著撓性編織變形空間，相當於配筋的「針織品」。在地震的顛抖、搖晃與扭曲中，構件(1或2)的環框(14)、環耳側耳(16或15)與梁筋柱筋(7或8)均可產生相應的撓性變形與微小的角位移微調變形(如虛線所示)，削減了比例變形幅度，並形成以震制震的緩衝與阻尼，但不會錯位、脫落或倒塌；「四軸鏈節」系列體現了撓性變形與比例變形相結合地獨特功能。
在圖7所示的實施例中，撓性單元(21)是撓性結構的基本構造單元；任一撓性單元(21)是由相互垂直的三組一框套四筋(17)系列間隔編織組成；參數任選；它是由兩個樓芯構件(1)間隔相關的牆芯構件(2)穿針引線式吊裝套箍在四根柱筋(8)上；長向與寬向的兩組牆芯構件(2)間隔兩組樓芯牆芯(3、4)穿針引線式吊裝分別套掛在兩組四根梁筋(7)上。撓性編織(20)的筋框套接取代箍筋與綁紮，既加強接點又節約鋼材與施工。總之，撓性單元(21)體現了構件抗震、配筋抗震與結構抗震三位一體和抗顛抖、抗振晃與抗扭曲三結合的主要特徵與獨特功能。
權利要求1.撓性抗震結構屬於建築和建材技術領域；它是由樓芯構件(1)、牆芯構件(2)、樓芯(3)、牆芯(4)、飾面層(5)、網片(6)、梁筋(7)、柱筋(8)、圈梁(9)和圈柱(10)組成；本實用新型的特徵是撓性抗震結構是由撓性構件(11)、撓性配筋(12)和撓性結構(13)組成；參數任選；I、撓性構件(11)及其裝配組合；①撓性構件(11)包括樓芯構件(1)和牆芯構件(2)，是由樓芯或牆芯(3或4)、飾面層(5)、網片(6)和環框(14)組成；參數任選；a、樓芯或牆芯(3或4)裝在網片(6)中央；參數任選；b、粗筋或管件環框(14)裝在網片(6)四周組成含有四個側耳(15)的環耳(16)撓性連接件；參數任選；c、樓芯(3)是圓形孔道空心結構；樓芯(3)表面粘附地面用與頂面用飾面層(5)；參數任選；d、牆芯(4)是圓形、矩形或異形孔道空心結構；牆芯(4)表面粘附外牆用、內牆用或隔熱用的飾面層(5)；參數任選；②撓性構件(11)的裝配組合a、樓芯圈梁組合是由砼料樓芯(3)與砼料圈梁(9)通過環耳(16)撓性連接件組成強框強芯組合；參數任選；無芯樓框組合是由無芯的砼料樓框(1)與砼料圈梁(9)通過環耳(16)撓性連接件組成強框樓框組合；參數任選；b、牆芯圈梁圈柱組合是由砼料牆芯(4)與砼料圈梁圈柱(9、10)通過環耳(16)撓性連接件組成強框強芯組合；參數任選；異料牆芯圈梁圈柱組合即砼料強框異料夾芯組合；參數任選；砼料圈梁圈柱強框與工業廢料牆芯組合；參數任選；砼料圈梁圈柱強框與輕質弱芯或非承重芯組合；參數任選；砼料圈梁圈柱強框與各類門窗夾芯組合；參數任選；砼料圈梁圈柱強框與無牆芯的牆框組合；參數任選；c、一板連多板組合是由相鄰構件(1或2)的側耳(15)之間搭接組成的隱梁隱柱連體樓面或牆面；參數任選；d、多板共一梁柱組合是由幾個構件(1或2)的側耳(15)兼作一段梁筋柱筋(7或8)組成共一梁柱組合體；參數任選；e、梁筋柱筋與側耳的配筋組合形式；參數任選；若干段X個側耳(15)組合連筋；X＝2、3或4；1+X型通筋連筋組合一根梁柱通筋(7或8)與若干段X個側耳(15)組合連筋組成多種組合形式；Y+X型通筋連筋組合Y根梁柱通筋(7或8)與若干段X個側耳(15)組合連筋組成多種組合形式；Y＝2、3或4；梁柱通筋(7或8)直徑≥側耳(15)直徑；f、管框構件(1或2)組合；管框構件(1或2)按管件或腳手架的連接方式組裝成活動房屋，隔斷或圍攔等；參數任選。II、撓性配筋(12)撓性配筋(12)包括一框套四筋(17)、四框套一筋(18)、四軸鏈節(19)和撓性編織(20)；參數任選；①一框套四筋(17)是由樓芯或牆芯構件(1或2)的環框(14)套箍或套掛在四根柱筋或梁筋(8或7)上組成；多個一框套四筋(17)間隔串連組成一框套四筋系列；參數任選；②四框套一筋(18)是由四個樓芯或牆芯構件(1或2)的環框(14)套箍或套掛在同一根柱筋梁筋(8或7)上組成；多個四框套一筋(18)間隔串連組成四框套一筋系列；參數任選；③四軸鏈節(19)是由套箍或套掛在以四根柱筋梁筋(8或7)為鏈軸的構件(1或2)組成；多層多個四軸鏈節(19)組成四軸鏈節系列；參數任選；④撓性編織(20)包括粗筋環框(14)強力連環套接；撓性配筋連環編織；構件(1)穿針引線吊裝套箍在四根柱筋(8)上；長向與寬向構件(2)交替穿針引線吊裝套掛在四根梁筋(7)上；撓性連接與剛性連接相結合；參數任選；III、撓性結構(13)①降重減震是通過空心牆芯(3)同步降低牆重、總重和從地面傳遞給建築物的地震力、地震衝量與地震動量，可組成鋼筋混凝土輕量化住宅結構；參數任選；②撓性單元(21)是由相互垂直的三組一框套四筋(17)系列的六個一框套四筋(17)間隔串連編織組成；參數任選；兩個構件(1)間隔套箍在四根柱筋(8)上；兩個長向與兩個寬向構件(2)分別間隔套掛在四根長向與四根寬向梁筋(7)上；參數任選；③撓性結構(13)是由多層多個撓性單元(21)排列組合疊加穿針引線編織組成；參數任選；三個特徵全抗震結構是由抗震構件抗震配筋抗震結構組成；參數任選；全扶正結構是各接點的應力與應變互動互補扶正；參數任選；全撓性結構是撓性構件撓性配筋撓結構三結合；參數任選；④撓性結構(13)的以震制震運作a、應對地震力垂直分力對顛抖的緩衝與阻尼；參數任選；多束樓芯套箍柱筋(17)系列任憑上下顛抖卻不錯位不脫落；多層多組梁筋套掛牆芯(17)、四框套一筋(18)四軸鏈節(19)和撓性編織(20)系列的撓性變形與角微調可削弱比例變形；b、應對地震力水平分力對搖晃的緩衝與阻尼；參數任選；多束樓芯套箍柱筋(17)的連體互動；多層多組梁筋套掛牆芯(17)的搖擺阻尼；多個四框套一筋(18)與四軸鏈節(19)的搖擺角微調；撓性編織(20)的搖擺空隙；牆芯(4)不會倒塌；C、應對地震的扭曲力對扭曲的緩衝與阻尼；參數任選多束樓芯套箍柱筋(17)的連體抗扭曲；多層多組梁筋套掛牆芯(17)的扭曲阻尼；多個四框套一筋(18)與四軸鏈節(19)的扭曲角微調；撓性編織(20)的扭曲空隙；確保抗扭曲再扶正。
專利摘要撓性抗震結構屬於建築和建材技術領域;待解決的課題是撓性構件、撓性配筋與撓性結構三位一體;同時應對地震力的垂直與水平分力;撓性變形與比例變形結合。技術特徵是構件加框、連環套接、樓芯套箍與牆芯套掛;配筋「針織品」:撓性配筋、一框套四筋、四框套一筋與四軸鏈節。主要用於城鎮住宅結構在地震或爆炸中不倒塌,抗顛抖抗搖晃抗扭曲三結合以震制震;質量好、材料省、工期短與造價低;建材構件內涵激增;建築施工內涵銳減。
文檔編號E04B1/98GK2520361SQ0123222
公開日2002年11月13日 申請日期2001年7月27日 優先權日2001年7月27日
發明者王亮 申請人:王亮