裝配式抗震冷庫的製作方法
2023-05-16 14:59:56 2
裝配式抗震冷庫的製作方法
【專利摘要】裝配式抗震冷庫，在壓實的地面上平鋪有滑移層，在滑移層上面蓋有一層預製混凝土板，該預製混凝土板中設置預埋鋼板，鋼柱與該預埋鋼板進行焊接，連接並用水泥砂漿填實，並在鋼柱上架有鋼梁；在該預製混凝土板的四周，設有用混凝土現澆成的閉合混凝土框；在預製混凝土板與閉合混凝土框之間填充有橡膠層，特徵是滑移層是由聚四氟乙烯板，橡膠層為專用耐寒橡膠，所有梁與柱都採用耐低溫特種鋼材，其中鋼柱採用軟鋼。本實用新型在隔離地震的同時能大幅度消耗地震能量，保證結構在地震作用下的安全性。結構簡單，安裝製作方便，抗震性能有較大的提高，且震後結構的復位性能好。便捷的施工工藝及優越的抗震性能，在強震區具有廣泛的工程應用前景。
【專利說明】裝配式抗震冷庫
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種建築結構，具體涉及一種裝配式抗震冷庫，主要針對目前冷庫結構而提出的一種全新的裝配式抗震設計，能夠在減少所需人工、機械數量的同時，提升冷庫結構的抗震性能。
【背景技術】
[0002]冷庫是用人工製冷的方法讓固定的空間達到規定的溫度，以便於貯藏物品的建築物。按結構形式，冷庫可分為土建冷庫和裝配式冷庫。
[0003]裝配式冷庫是近年發展起來的一種由預製的複合隔熱板拼裝而成的快速簡易的冷藏設備。由於複合隔熱板具有重量輕、較好的彈性、抗壓、抗彎強度高、保溫防潮性能好等優點，從而決定了裝配式冷庫抗震性能好、組裝靈活等的優點。但目前的裝配式冷庫處於一個尚需發展的階段，在抗震與裝配方面仍有一些不足之處。
[0004]為了提高裝配式冷庫的抗震性能，基礎隔震技術是有效的途徑之一。基礎隔震技術是在建築上部結構與地基之間設置隔震系統，由於隔震層的「隔震」、「吸震」作用，地震時上部結構作近似平動，結構反應僅相當於不隔震情況下的1/4-1/8 (強震觀測結果可達1/2-1/16)，從而「隔離」 了地震，通俗地說:使用隔震技術的房屋經歷8級地震僅相當於未隔震房屋經歷5.5級地震。隔震系統的採用不僅減輕了地震對上部結構的損壞，而且有效保護了建築裝修及室內設備。聚四氟乙烯板是隔震系統常用材料之一，它是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物，具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性以及較高的承載能力，且摩擦係數較小，可作為隔震層的理想材料。
[0005]塑性鉸消能構造也是提高裝配式冷庫抗震性能的一種有效方法。塑性鉸是與理想鉸相比較而言，而塑性鉸能夠承受彎矩，其值即為塑性鉸截面的極限彎矩。對於超靜定結構，由於存在多餘聯繫，某一截面鋼材屈服(即某一截面出現塑性鉸)並不能使結構立即成為破壞結構，結構還能承受繼續增加的荷載。當繼續加荷時，先出現塑性鉸的截面所承受的彎矩維持不變，截面產生轉動；而沒有出現塑性鉸的截面所承受的彎矩繼續增加，直到結構成為幾何可變機構為止。可見，塑性鉸轉動的過程就是結構內力重分布的過程，這個轉動的過程吸收了部分地震能量，減小了結構破壞的程度。
[0006]此外，延性設計也是提升結構抗震能力的一個重要方法。延性設計是在地震荷載作用下，設計結構的材料能夠吸收較大的能量，即能產生一定的變形而不致破壞。因此，採用高延性鋼材提升結構柱的變形能力，更好地吸收地震能量，減小地震對結構物的損壞。
[0007]裝配式冷庫多為鋼骨架結構，由於結構在正常工作狀態時都處於一個零下的低溫之中，普通鋼材容易出現「冷脆」現象，致使強度降低，使結構抗力下降。耐低溫特種鋼材有別於傳統鋼材，它主要由合金形式構成，普遍具有很好的抗氧化、耐腐蝕、耐低溫等特性，可在極為苛刻的環境下使用。它的問世適應了社會生產力發展的要求，特別是適應了裝配式冷庫結構發展的需要。因此耐低溫特種鋼材能在低溫下保持正常工作狀態，強度、剛度均能滿足設計要求。
【發明內容】
[0008]技術問題:本發明的目的是提供一種新型裝配式抗震冷庫，由於聚四氟乙烯板隔震系統的採用，該冷庫結構能隔離一定的地震動能量；同時由於專門的結構設計，使得地震作用下結構塑性鉸均出現在理想位置，因而進一步提升了結構的耗能能力，使得該冷庫結構具有抵禦強震的能力。
[0009]完成上述發明任務的技術方案是:一種裝配式抗震冷庫，在壓實的地面上平鋪有滑移層，在滑移層上面蓋有一層預製混凝土板，該預製混凝土板中設置預埋鋼板，鋼柱與該預埋鋼板進行焊接，連接並用水泥砂漿填實，並在鋼柱上架有鋼梁；在該預製混凝土板的四周，設有用混凝土現澆成的閉合混凝土框(即現澆混凝土擋塊)，擋塊與底板之間填充有橡膠；柱與梁採用高強螺栓進行連接，在連接點附近的梁上設置「削弱」截面(即減小梁截面處的翼緣板面積)。
[0010]本實用新型有以下優化方案:
[0011]1、底部滑移層採用聚四氟乙烯板。
[0012]2、擋塊與底板之間的填充橡膠，採用耐寒橡膠；
[0013]3、柱與梁的連接處採用高強螺栓連接；
[0014]4、在連接點附近的梁上設置「削弱」截面(即減小梁截面處的翼緣板面積)；
[0015]5、所有梁與柱都採用耐低溫特種鋼材，其中鋼柱採用軟鋼。
[0016]換言之，該冷庫結構包括底部滑移層、預製混凝土底板、現澆混凝土擋塊、填充橡膠層、鋼柱、鋼梁、面板以及特殊的梁柱節點構造；其中在壓實的地面上平鋪有滑移層，在滑移層上面蓋上一層預製混凝土板，並用混凝土現澆成一個閉合的混凝土框，即現澆混凝土擋塊，以達到限制冷庫底板混凝土移動的效果。在擋塊與底板之間填充有一層專用耐寒橡膠，配合底部滑移層，使該結構能發生一定的水平移動。鋼柱與預製混凝土底板中的預埋鋼板進行焊接連接並用水泥砂漿填實，而柱與梁的連接處採用專用螺栓連接，在連接點附近的梁上設置「削弱」截面(即減小梁截面處的翼緣板面積)，即為整個裝配式冷庫的鋼骨架。
[0017]底部滑移層採用聚四氟乙烯板，平鋪在地基土層上，其上覆有預製混凝土底板，底板下部做成光滑的，使底板能與土層之間發生相對滑動。現澆混凝土擋塊，採用高強混凝土澆築，並配有一定的預應力束，以保證基礎具有足夠的剛度。上部鋼材均採用耐低溫特種鋼材，保證鋼材在低溫作用下不致於發生冷脆等情況，從而影響結構的受力性能；其中鋼柱採用延性鋼材，增加結構的吸能效果；所有梁與柱都採用工字型鋼材。
[0018]裝配式冷庫包括:底部滑移層、預製混凝土底板、現澆混凝土擋塊、填充橡膠層、鋼柱、鋼梁、面板，其中底部滑移層、預製混凝土底板、現澆混凝土擋塊、填充橡膠層構成的下部結構主要是利用其滑移層起到隔震的作用。由於聚四氟乙烯板的摩擦係數較小，在水平地震作用下，預製混凝土底板可與地面發生一定的相對位移，此外混凝土擋塊以及擋塊內側的橡膠層使得底板與地面之間不會出現過大的相對位移，並且增強了結構的震後復位性；該新型冷庫上部結構節點剛度很大，並在靠近節點的梁上設置「削弱」截面，使得地震作用下結構的塑性鉸出現在理想的位置，進一步吸收地震能量，從而增加結構的抗震安全性。
[0019]2、有益效果:利用聚四氟乙烯板來隔離冷庫結構遭受的地震震動；在梁上設置「削弱」截面，控制地震作用下結構塑性鉸出現的位置，以上措施使得該新型抗震冷庫結構在隔離地震的同時，能大幅度消耗地震能量，保證結構在地震作用下的安全性。另外，該結構簡單，安裝製作方便，抗震性能較傳統冷庫有較大的提高，且震後結構的復位性能好。由於該裝配式冷庫便捷的施工工藝及優越的抗震性能，因此在強震區具有廣泛的工程應用前
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【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明的冷庫結構整體平面示意圖；
[0021]圖2是圖1中1-1剖面示意圖；
[0022]圖3是本發明的節點立面示意圖； [0023]圖4是圖1的節點平面示意圖；
[0024]圖5是圖3的鋼柱截面示意圖；
[0025]圖6是圖3的鋼梁截面示意圖；
[0026]圖7 (-1、-2、-3)分別是圖3的T形搭接鋼板示意圖的三視圖；
[0027]圖8 (_1、-2、-3)分別是圖3的搭接角鋼示意圖的三視圖。
[0028]圖中有:底部滑移層I ;預製混凝土底板2 ;現澆混凝土擋塊3 ;填充橡膠層4 ;鋼柱5 ;鋼梁6 ;面板7 ;以及特殊的梁柱節點構造:梁翼緣搭接鋼板8 ;梁腹板搭接鋼板9 ;摩擦型高強螺栓10 ;鋼柱加勁肋U。
【具體實施方式】
[0029]實施例1，本實用新型的減隔震裝配式冷庫，參照圖1-圖8:包括底部滑移層1、預製混凝土底板2、現澆混凝土擋塊3、填充橡膠層4、鋼柱5、鋼梁6、面板7，以及特殊的梁柱節點細部構造:梁翼緣搭接鋼板8、梁腹板搭接鋼板9、摩擦型高強螺栓10、鋼柱加勁肋11。其中在壓實的地面上平鋪有滑移層1，在滑移層上面蓋上一層預製混凝土板2。在底板外側裹上一層專用耐寒橡膠4，並在外側立模澆築混凝土擋塊3。鋼柱5與預製混凝土底板2中的預埋鋼板進行焊接連接並用水泥砂漿填實，而柱5與梁6的連接處採用搭接鋼板8和9並採用摩擦型高強螺栓10連接，在連接點附近的梁上設置設置「削弱」截面(即減小梁截面處的翼緣板面積)。最後，在梁柱構成的框架上架上保溫面板，形成該裝配式冷庫的保溫牆體。
[0030]底部滑移層I採用聚四氟乙烯板，平鋪在地基土層上，其上覆有預製混凝土底板，底板下平面做成光滑的。現澆混凝土擋塊3，採用高強混凝土澆築，並配有一定的預應力束。上部結構5、6的鋼材均採用耐低溫特種鋼材，為工字型鋼材。其中鋼柱5採用延性鋼材，增加結構的吸能效果。
[0031 ] 圖3、圖4中，梁翼緣搭接鋼板8採用T形鋼板，梁腹板搭接鋼板9採用角鋼。先將搭接鋼板8、9的螺栓孔對準並固定在鋼柱5上，套上螺栓10並擰緊，然後架設鋼梁6，並將螺栓孔對其，擰緊螺栓10即可；其中「削弱」部分截面構造，即為在梁翼緣處挖去兩個弧形±夾，a為「削弱」截面開始處到柱邊與梁6交界處的距離，b為「削弱」處梁的長度，c為「削弱」處在翼緣板上的寬度。
【權利要求】
1.一種裝配式抗震冷庫，在壓實的地面上平鋪有滑移層，在滑移層上面蓋有一層預製混凝土板，該預製混凝土板中設置預埋鋼板，鋼柱與該預埋鋼板進行焊接，連接並用水泥砂漿填實，並在鋼柱上架有鋼梁；在該預製混凝土板的四周，設有用混凝土現澆成的閉合混凝土框，擋塊與底板之間填充有橡膠；柱與梁採用高強螺栓進行連接，在連接點附近的梁上設置有減小梁截面處的翼緣板面積的「削弱」截面。
2.根據權利要求1所述的裝配式抗震冷庫，其特徵在於，所述的柱與梁的連接處採用專用螺栓連接。
3.根據權利要求1所述的裝配式抗震冷庫，其特徵在於，所述的在連接點附近的梁上設置「削弱」截面，所述的「削弱」截面的結構是:減小梁截面處的翼緣板面積。
4.根據權利要求1所述的裝配式抗震冷庫，其特徵在於，所述的擋塊與底板之間的填充橡膠，採用耐寒橡膠。
5.根據權利要求1-4之一所述的裝配式抗震冷庫，其特徵在於，所述的所有梁與柱都採用耐低溫特種鋼材，其中鋼柱採用軟鋼。
【文檔編號】E04H5/10GK203487819SQ201320560081
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月10日 優先權日:2013年9月10日
【發明者】楊平, 吳燁, 趙文軍, 楊林, 刁節元, 許明, 熊清源, 萬育江 申請人:江蘇翔森建設工程有限公司