抗震空間建築與空間房產增高結構的製作方法

2023-05-04 02:49:11

專利名稱：抗震空間建築與空間房產增高結構的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種抗震空間建築與空間房產增高結構，特別涉及於一種具有抗震特 性的在原低矮樓房上空增高的結構。
技術背景抗震空間建築與空間房產增高結構是目前城市建設出現的一個新課題。就我國的 具體情況來說，五十年代到六十年代城市建築基本上是3-5層樓，七十年代開始出現了一 些6-9層樓的建築，八十年代隨著人口的增加和經濟建設的發展，城市新建樓房的規劃要 求，基本上都在6層以上。根據我國國情，在建築物的使用和管理方面還不可能普遍使用電 梯的情況下，一般以6-9層為益。我國人口多耕地少，城市發展受到限制，根據城市發展的 具體經濟情況，多數情況下城市的發展都是在自身的基礎上找出路，然而多年來，城市有限 的面積，特別是主要城區基本上都被低層樓房佔滿，一些高層建築群基本上多分布於城市 邊沿，只有少數位於被迫拆除的原建築物的區域。城市要發展，建築物普遍低的矛盾是一定 要解決的。這樣低層樓房加高的問題出現了。而且已經有不少地區進行了在原結構上增高。 原建築物的結構承載能力，是根據原有的荷載設計的，如果所加層的重量仍然依靠原結構， 從結構的受力分析顯然是不行的。在原結構上加層，造成樓房倒塌，特別是在地震區，將造 成更大的人員傷亡和財產損失。中國是一個多地震的國家，地震給人民造成的災害是十分 巨大，其災害主要表現在建築物的破壞方面，中國又是一個人多地少的大國，國家經濟困難 無法大批拆舊房建新樓來解決人民的住房困難的局面，因而只有走原建築物成倍增高的出 路，來解決人民的住房困難。而佔全國90%以上的既有建築物抗地震破壞能力很差，因此， 解決數千億平方米的既有建築物的隔震減震與成倍加高，將是本世紀和下一個世紀中國所 需要解決的大事。本發明的目的針對現有低矮樓房增高結構中存在的不足之處，根據結構動力平衡 理論，提出一種抗震柔性空間建築與空間房產增高結構
實用新型內容
本抗震空間建築與空間房產增高結構的技術方案是它主要由原低矮樓房，增高 結構，隔震減震裝置和聯結裝置構成，其特徵在於1)在增高結構的上部建築與其基礎之間、增高結構的各個剛性區段的水平方向和 豎直方向之間或在增高結構的基礎外圍設置隔震減震裝置；2)在增高結構與原低矮樓房之間設置聯結裝置；3)在增高結構跨越原低矮樓房上方或在每層層高處設有承重大梁；4)在增高結構跨越30米以上原低矮建築時，增高結構的承重大梁應分為；兩端是 雙曲拱承重梁和分離並連接的鋼結構(或鋼筋混凝土)承重梁之組合承重大梁。設置在上部建築與其基礎之間的隔震減震裝置為可滑動的彈性疊合墊層或複合 材料的夾層墊板，所述墊層板可連續或間隔放置。所述隔震減震裝置為橡膠或橡塑疊合層，或高強度聚四氟乙烯滑動複合支座板。設置於增高結構各個附性區段水平方向之間的隔震 減震裝置為可滑動的彈性疊合層，或複合材料製成的墊板，所述墊層板可連續放置或間隔 放置。設置於增高結構各個剛性區段豎直方向之間的隔震減震裝置為用彈性材料或彈簧制 成的彈性恢復機構。設置於增高結構的基礎外圍的隔震減震裝置為隔震減震溝。設置於增 高結構的基礎外圍的隔震減震裝置為用磚、石或混凝土砌成的隔震減震溝，並在兩溝壁之 間填充有彈性消能材料或可壓縮的廢料。設置於增高結構與低矮樓房之間的聯結裝置為可 豎直滑動的鉸接機構。所述承重大梁為雙曲拱式、懸拉雙曲拱式或懸拉斜支承重大梁，所述 在增高結構跨越30米以上原低矮建築時，增高結構的承重大梁應分為兩端是雙曲拱承重 梁和分離並連接的鋼結構(或鋼筋混凝士)承重梁之組合承重大梁。本抗震空間建築與空間房產增高結構，不僅在結構上大大提高建築物抵抗地震災 害的能力，大大延長了原有建築物使用壽命，而且還降低20%左右的工程投資。加高建築比 拆除原有建築物重新修建要節省投資30% -60%左右。

為進一步說明本抗震空間建築與空間房產增高結構的具體構造，將參照附圖和實 施例進行具體描述。其附圖原有圖1-3分別為設有隔震減震裝置的原低矮樓房增高的抗震結構圖；圖5-8分別為圖1-3中所示抗震結構中大跨度承重大梁示意圖。在圖1-8中1增高抗震結構；2隔震減震墊層；3隔震減震溝；4彈性消能填料；5 隔震減震彈性恢復機構；6豎直滑動減震機構；7樁基；8原低矮樓房；9承重大梁；10抗震 結構立柱；11橫梁；12雙曲拱式承重大梁；13懸拉雙曲拱式承重大梁；14懸拉斜支託式承 重大梁；15拉力杆件；16兩端承重雙曲拱大梁；17中間鋼結構(或鋼筋混凝土)承重大梁； 18基礎(樁基礎)；A、B、C分別為增高結構的各個剛性區段。本抗震空間建築與空間房產增高結構基於以下兩個方面；第一方面本結構提出的隔震減震設計是指將原有建築物由原現行設計規範所確立的整體 結構設計體系，改變為分離式結構體系。即(1)將建築物首先在上部結構與基礎分開來，在高層建築的上部結構中也分離成 多個重疊的剛性區段。在上部結構與基礎分離處，以及高層建築上部結構的分離處，安裝隔 震減震材料或裝置，其材料可以選用橡膠墊、橡塑墊或複合材料等其他材料。(2)在(1)的基礎上，在建築物四周一定距離內地面以下基礎地面以上，或基礎 設有隔震減震裝置(材料)的位置以上，設立完全隔斷地震波衝擊建築物的隔震減震坑 (溝)。隔震減震坑可以設計成鋼筋混凝土結構(構件)，也可以用其他彈性材料或其他復 合材料。在隔震減震坑中設置彈性消能裝置，其彈性消能裝置可以是密封式彈簧或其它彈 性材料等。在高層建築上部結構的隔震減震設計中，設計安裝彈性減震恢復裝置，其彈性減 震裝置可以用彈簧、彈簧片或其它彈性材料製成。第二方面在第一方面確立的基礎上，才能解決現有使用中新舊建築物的成倍增高。如原有建築是2-10層或10-20層，在保證原有建築物不需拆除，並繼續使用的情況下加高到8-40 層。如果對原有建築不採取隔震減震的設計，而盲目加高的話，並將留下地震爆發時，原建 築物與增高新結構(構件)由于震動不一樣而相互發生衝撞的嚴重隱患，因此後患無窮，後 果嚴重。本發明提出的在採用了隔震減震安全設計的基礎上，採用橋梁結構與減震結構之 組合特殊結構(構件)將原建築成倍增高。其方法是在原建築物四周設立與原建築物分 離的承重立柱，承重立柱下設計承重基礎，其基礎可以是樁基或條型基礎，在基礎中設隔震 減震材料或裝置。其隔震減震裝置可以是橡膠墊、橡塑墊或其它複合材料多層重疊製成，在 用多層複合材料或鋼板重疊組成的隔震減震裝置中的隔層之間採用滑石粉或潤滑劑等減 少摩擦力的材料，其作用在於更好的滑動減震。在原建築物四周設立的立柱沿原建築物上 去，並超過原有建築高度以上，至所需增高的高度為止。承重立柱與原建築物每層的層高處 設置可以豎直滑動的滑動聯結裝置，滑動聯結裝置將加高承重立柱與原建築物連接起來， 其作用在於地震爆發時，增高結構(構件)與原建築物互相加大穩定和震動同步的效果，保 證增高整體結構的安全。在增高承重立柱超過原建築物的上空部位，按所需要的增高樓層 的每層層高處設置承重大梁，並與增高承重立柱整體連接起來，形成如圖4所示的原有建 築與新增高建築為一體的新建築物。增高承重立柱上的承重大梁將所增加的荷載傳遞給承 重立柱至基礎，不壓在原建築物上，保證原建築物的安全使用。加高承重立柱上的承重大梁 可以是直線形、變截面形的承重大梁，在遇上原有建築物跨度較大，而迫使增高承重大梁的 跨度更大，現行結構設計無法解決，用鋼結構投資又十分巨大的情況下，採用橋梁結構與減 震結構相結合的新型特殊結構解決大跨度承重大梁的設計，其承重大梁的形式可以是雙曲 拱式、懸拉雙曲拱式或懸拉斜支託式，如圖5-7所示；其承重大梁在需要跨越30米以上原建 築時的形式是兩端為雙曲拱承重梁，與中間是鋼結構(或鋼筋混凝土梁)梁的組合承重大 梁，如圖8所示。
具體實施方式
實施例如圖1-4所示的抗震增高結構，它由低矮樓房8和增高結構1構成，抗震剛柔性空 間建築與空間房產增高結構1分為A、B、C三個剛性區段，在剛性區段A與B、B與C及C與 基礎18之間分別設有隔震減震裝置2，跨越低矮樓房8的增高結構1的剛性區段C為一由 承重大梁9、立柱10和立柱10間的橫梁11構成的框架，在立柱10及基礎18外側設置有隔 震減震坑3，在鋼筋混凝土坑壁之間填有易壓縮建築材料或廢料4。所述隔震減震裝置2採 用間隔放置的橡膠疊合墊層，疊合面間放置潤滑材料。承重大梁9採用圖6所示的帶有拉 力杆件15的懸拉雙曲拱式承重大梁13。承重大梁採用圖8所示的兩端為雙曲拱梁16，中 間為鋼結構(或鋼筋混凝土)梁17，並緊密連接的組合承重大梁和樁基礎18。
權利要求一種抗震空間建築與空間房產增高結構，它主要由原低矮樓房，增高結構，隔震減震裝置和聯結裝置構成，其特徵在於1)在增高結構的上部建築與其基礎之間，在增高結構的各個剛性區段的水平方向和豎直方向之間或在增高結構的基礎外圍設置隔震減震裝置；2)在增高結構與低矮樓房之間設置聯結裝置；3)在增高結構跨越低矮樓房上方或在每層層高處設有承重大梁。
2.如權利要求1所述的結構，其特徵在於設置在上部建築與其基礎之間的隔震減震裝 置為可滑動的彈性疊合墊層或複合材料的夾層墊板，所述墊層可連續或間隔放置。
3.如權利要求1或2所述的結構，其特徵在於所述隔震減震裝置為橡膠或橡塑疊合層， 或高強度聚四氟乙烯滑動複合支座板。
4.如權利要求1所述的結構，其特徵在於設置增高結構各個剛性區段水平方向之間的 隔震減震裝置為可滑動的彈性疊合層，或複合材料製成的墊板，所述墊層板可連續放置或 間隔放置。
5.如權利要求1所述的結構，其特徵在於設置於增高結構各個剛性區段豎直方向之間 的隔震減震裝置為用彈性材料或彈簧製成的彈性恢復機構。
6.如權利要求1所述結構，其特徵在於設置於增高結構的基礎外圍的隔震減震裝置為 隔震減震溝。
7.如權利要求1或6所述的結構，其特徵在於設置於增高結構的基礎外圍的隔震減震 裝置為用磚、石或混凝土砌築成的隔震減震溝，並在兩溝壁之間填充有彈性消能材料或可 壓縮的廢料。
8.如權利要求1所述的結構，其特徵在於設置於增高結構與低矮樓房之間的聯結裝置 為可豎直滑動的鉸接機構。
9.如權利要求1所述的結構，其特徵在於所述承重大梁為雙曲拱式、懸拉雙曲拱式或 懸拉斜支承重大梁。
10.如權利要求1所述的結構，其特徵在於所述承重大梁兩端為雙曲拱、中間為分離並 連接的鋼結構承重大梁。
專利摘要本實用新型屬於一種建築節能減排抗震空間建築與空間房產增高結構，它主要由即有低矮樓房、增高結構、隔震減震裝置和聯結裝置構成，在增高結構的上部建築與基礎之間或上部建築的各個剛性區段之間的水平或豎直方向上設置有隔震減震裝置，在增高結構和低矮樓房之間設置有聯結裝置，並在增高結構跨越低矮樓房上方設有承重大梁。本抗震空間建築與空間房產增高結構的主要優點在於不僅提高了原低矮建築物的抗震能力，而且保護原低矮樓房繼續使用情況下，成倍增高，比大拆重建可節省投資30％-60％。
文檔編號E04G23/02GK201598845SQ200920270820
公開日2010年10月6日 申請日期2010年6月12日 優先權日2010年6月12日
發明者陸建衡 申請人:陸建衡