一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座及其制作方法.pdf

1、10申请公布号CN102518211A43申请公布日20120627CN102518211ACN102518211A21申请号201110442111422申请日20111226E04B1/36200601E04B1/9820060171申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号72发明人董宏英74专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人魏聿珠54发明名称一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座及其制作方法57摘要一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座及其制作方法，属于结构减震、隔震技术领域。一字形下钢盖板固定于基础下梁上表面；一字形钢框附于一字形下钢盖板的上表面，并能

2、在一字形下钢盖板上表面自由滑动；钢珠填充于一字形钢框内，能在一字形钢框内自由滚动，并带动一字形钢框在下钢盖板上表面滑动；一字形上钢盖板位于钢珠上表面并与基础上梁固结；定位钢片布置在一字形下钢盖板、一字形上钢盖板的侧面，并将两者连接成整体，一字形下钢盖板的宽度大于一字形钢框的宽度。本发明适用于村镇地区的中、低层房屋，具有简单、经济、隔震效果好、施工简便等优良性能，造价低廉，应用前景广。51INTCL权利要求书2页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图2页1/2页21一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座，包括一字形下钢盖板1、一字形钢框2、钢珠3

3、、一字形上钢盖板4、定位钢片5；其特征在于所述一字形下钢盖板1固定于基础下梁上表面；一字形钢框2附于一字形下钢盖板1的上表面，并能在一字形下钢盖板1上表面自由滑动；钢珠3填充于一字形钢框2内，能在一字形钢框2内自由滚动，并带动一字形钢框2在下钢盖板1上表面滑动；一字形上钢盖板4位于钢珠3上表面并与基础上梁固结；定位钢片5布置在一字形下钢盖板1、一字形上钢盖板4的侧面，并将两者连接成整体，一字形下钢盖板4的宽度大于一字形钢框2的宽度。2根据权利要求1所述的一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座，其特征在于所述一字形下钢盖板1宽度与墙厚相同，厚度取153MM；钢板四周边缘向上折起，形成四边封闭的一字形钢

4、板槽，所述四边封闭的一字形钢板槽下表面与基础下梁固结。3根据权利要求1所述的一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座，其特征在于一字形钢框2高度略小于钢珠3的直径，一字形钢框2上边缘与一字形上钢盖板4不接触，上部结构完全由钢珠支承，一字形钢框2不承受竖向荷载；一字形钢框2随着钢珠在一字形槽内沿各个方向自由滚动；一字形钢框2在结构未经受地震作用时，距槽内边缘各边均为2025MM，在地震作用下，下钢盖板1和上钢盖板4之间的最大水平相对位移为4050MM。4根据权利要求3所述的一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座，其特征在于所述一字形钢框2，由厚1MM，高度比钢珠直径小1MM的钢板围成一字形钢框，钢框宽度为一字

5、形下钢盖板1的宽度减去40MM；一字形钢框2附在一字形下钢盖板1上表面，并可在一字形下钢盖板1上表面自由滑动5根据权利要求1所述的一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座，其特征在于所述钢珠3的直径取610MM等，并在钢珠表面涂抹润滑材料。6根据权利要求1所述的一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座，其特征在于所述一字形上钢盖板4的宽度与墙厚相同，厚度取153MM；钢板四周边缘向下折起，形成四边封闭的一字形钢板槽。7根据权利要求1所述的一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座，其特征在于所述定位钢片5，由厚度为12MM的钢板加工成梭形；两端与一字形下钢盖板1、一字形上钢盖板4连接。8根据权利要求1至权利要求7任意一

6、项权利要求所述的一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座的制作方法，其特征在于其采取如下步骤A制作素混凝土垫层，垫层宽度大于基础下梁宽度；B在素混凝土垫层上部绑扎钢筋，浇注混凝土形成钢筋混凝土基础下梁；C在基础下梁混凝土凝结硬化之前，在其上表面铺设一字形下钢盖板1，确保其与基础下梁粘结在一起；D在一字形下钢盖板1上表面定位一字形钢框2，并在一字形钢框内填充钢珠3，保证一字形钢框位于一字形钢板中间；E在一字形钢框上表面布置一字形上钢盖板4，保证一字形下钢盖板1与一字形上钢盖板4轴线上下对齐。F在一字形下钢盖板1、一字形上钢盖板4侧面布置定位钢片5，形成一字形边权利要求书CN102518211A2/2页3

7、框定位式钢珠滚动隔震支座；G在一字形上钢盖板4上表面绑扎钢筋，浇筑基础上梁，砌筑上部结构。权利要求书CN102518211A1/4页4一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座及其制作方法技术领域0001本发明涉及一种用于村镇建筑的一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座及其制作方法，属于一种新型实用、简单、经济的、适用于村镇住宅的隔震支座及其制作方法。背景技术0002地震作为一种危害性极大的突发性自然灾害给人类社会带来了无数的生命与财产损失。目前，世界各国减轻地震灾害主要措施是抗震防灾，通过合理的设计和有效的工程技术措施保证地震时建筑物和工程设施不遭受破坏或破坏较轻，从而达到减轻或避免地震灾害的目的。常用的做

8、法是通过提高建筑物结构构件的强度和塑性变形能力，来抵抗地震作用和吸收地震能量，是一种消极、被动的抗震方法。同时由于传统建筑物结构基础固结于地面，是一个地震力“放大器”，地震加速度随高度增加呈倒三角形增大。为了保证建筑物的安全又必然加大结构构件的设计强度，导致耗用材料多，而地震力是一种惯性力，由于建筑物的构件断面大，所用材料多，质量大，因此同时受到的地震作用也增大。0003基于此，近年来结构隔震技术得到了较快发展，其基本原理是在建筑物底部设置水平柔性的隔震装置，使结构软化，降低刚度，从而延长结构的自振周期，减少结构的地震反应。当遇到小地震或阵风作用时，基础隔震装置足以使结构物基本保持不动；当遇到

9、中大地震作用时，隔震系统在地震作用下产生水平变形，吸收地震能量，非常有效地把地震动隔开，可使结构地震反应明显降低；当遇到特大地震作用时，隔震系统的限位阻尼限制了结构的过大位移，保证结构“大震不倒”。0004所谓滚动隔震是指在结构的基底设置可以滚动的装置如滚球、滚轴或摇摆柱等的减震方法。由于滚动隔震的摩擦极小、水平刚度为零，基本上隔绝了水平地震力向上部结构的传递。因此在现有的隔震技术中，滚动隔震无疑是一种最好的隔离水平地震动的隔震形式。因而，滚动隔震是一种较有前途的发展方向。0005目前基础隔震在技术上已趋于成熟。在近几年发生的破坏性地震中，应用了隔震技术的建筑物已经经受了考验，取得了较好的经济

10、和社会效益。隔震技术在减轻地震灾害方面发挥了很好的效果，有着很好的发展前景。在基础隔震中，我国目前使用最多的是叠层橡胶隔震支座。但其相对高昂的造价、复杂的制造和施工工艺，不太适合于我国广大村镇、低层建筑中。在四川汶川大地震中，村镇地区的中、低层房屋破坏最为严重。因此，针对低层房屋的抗震、隔震的研究迫在眉睫。发明内容0006本发明目的在于提供一种具有经济、适用、施工简便、隔震性能好等优点的，主要用于村镇低层或多层建筑的一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座，以解决目前村镇建筑抗震性能差，震害严重的问题。0007本发明采用的技术方案如下0008一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座，包括一字形下钢盖板1、一字

11、形钢框2、钢说明书CN102518211A2/4页5珠3、一字形上钢盖板4、定位钢片5；所述一字形下钢盖板1固定于基础下梁上表面；一字形钢框2附于一字形下钢盖板1的上表面，并能在一字形下钢盖板1上表面自由滑动；钢珠3填充于一字形钢框2内，能在一字形钢框2内自由滚动，并带动一字形钢框2在下钢盖板1上表面滑动；一字形上钢盖板4位于钢珠3上表面并与基础上梁固结；定位钢片5布置在一字形下钢盖板1、一字形上钢盖板4的侧面，并将两者连接成整体，一字形下钢盖板4的宽度大于一字形钢框2的宽度。0009所述一字形下钢盖板1宽度与墙厚相同，厚度取153MM；钢板四周边缘向上折起，形成四边封闭的一字形钢板槽，所述四

12、边封闭的一字形钢板槽下表面与基础下梁固结。0010一字形钢框2高度略小于钢珠3的直径，一字形钢框2上边缘与一字形上钢盖板4不接触，上部结构完全由钢珠支承，一字形钢框2不承受竖向荷载；一字形钢框2随着钢珠在一字形槽内沿各个方向自由滚动；一字形钢框2在结构未经受地震作用时，距槽内边缘各边均为2025MM，在地震作用下，下钢盖板1和上钢盖板4之间的最大水平相对位移为4050MM。0011所述一字形钢框2，由厚1MM，高度比钢珠直径小1MM的钢板围成一字形钢框，钢框宽度为一字形下钢盖板1的宽度减去40MM；一字形钢框2附在一字形下钢盖板1上表面，并可在一字形下钢盖板1上表面自由滑动0012所述钢珠3的

13、直径取610MM等，并在钢珠表面涂抹润滑材料。0013所述一字形上钢盖板4的宽度与墙厚相同，厚度取153MM；钢板四周边缘向下折起，形成四边封闭的一字形钢板槽。0014所述定位钢片5，由厚度为12MM的钢板加工成梭形；两端与一字形下钢盖板1、一字形上钢盖板4连接。0015所述的一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座的制作方法，其采取如下步骤0016A制作素混凝土垫层，垫层宽度大于基础下梁宽度；0017B在素混凝土垫层上部绑扎钢筋，浇注混凝土形成钢筋混凝土基础下梁；0018C在基础下梁混凝土凝结硬化之前，在其上表面铺设一字形下钢盖板1，确保其与基础下梁粘结在一起；0019D在一字形下钢盖板1上表面定位

14、一字形钢框2，并在一字形钢框内填充钢珠3，保证一字形钢框位于一字形钢板中间；0020E在一字形钢框上表面布置一字形上钢盖板4，保证一字形下钢盖板1与一字形上钢盖板4轴线上下对齐。0021F在一字形下钢盖板1、一字形上钢盖板4侧面布置定位钢片5，形成一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座；0022G在一字形上钢盖板4上表面绑扎钢筋，浇筑基础上梁，砌筑上部结构。0023本发明可产生如下有益效果0024所述一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座，在地震作用下，一字形边框外侧梭形定位钢片被拉断，中间层钢珠滚动并带动钢框在上下钢盖板围成的一字形槽内沿各个方向自由滑动，使上部结构和基础发生一定相对位移，减轻上部结构的

15、地震反应，起到隔震作用。说明书CN102518211A3/4页6附图说明0025图1是本发明一字形下钢盖板、一字形钢框及钢珠平面图；0026图2是本发明一字形上钢盖板平面图；0027图3是本发明一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座的断面图；0028图4是本发明梭形定位钢片立面图；0029图5是本发明钢珠滚动隔震层断面图。0030其中1一字形下钢盖板，2一字形钢框，3钢珠，4一字形上钢盖板，5定位钢片具体实施方式0031下面结合附图和具体实施方式对于本发明作进一步说明。0032如图1至图4所示的一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座，包括一字形下钢盖板1、一字形钢框2、钢珠3、一字形上钢盖板4、定位钢片5

16、；所述一字形下钢盖板1固定于基础下梁上表面；一字形钢框2附于一字形下钢盖板1的上表面，并能在一字形下钢盖板1上表面自由滑动；钢珠3填充于一字形钢框2内，能在一字形钢框2内自由滚动，并带动一字形钢框2在下钢盖板1上表面滑动；一字形上钢盖板4位于钢珠3上表面并与基础上梁固结；定位钢片5布置在一字形下钢盖板1、一字形上钢盖板4的侧面，并将两者连接成整体，一字形下钢盖板4的宽度大于一字形钢框2的宽度。0033所述一字形下钢盖板1宽度与墙厚相同，厚度取153MM；钢板四周边缘向上折起，形成四边封闭的一字形钢板槽，所述四边封闭的一字形钢板槽下表面与基础下梁固结。0034一字形钢框2高度略小于钢珠3的直径，

17、一字形钢框2上边缘与一字形上钢盖板4不接触，上部结构完全由钢珠支承，一字形钢框2不承受竖向荷载；一字形钢框2随着钢珠在一字形槽内沿各个方向自由滚动；一字形钢框2在结构未经受地震作用时，距槽内边缘各边均为2025MM，在地震作用下，下钢盖板1和上钢盖板4之间的最大水平相对位移为4050MM。0035所述一字形钢框2，由厚1MM，高度比钢珠直径小1MM的钢板围成一字形钢框，钢框宽度为一字形下钢盖板1的宽度减去40MM；一字形钢框2附在一字形下钢盖板1上表面，并可在一字形下钢盖板1上表面自由滑动0036所述钢珠3的直径取610MM等，并在钢珠表面涂抹润滑材料。0037所述一字形上钢盖板4的宽度与墙厚

18、相同，厚度取153MM；钢板四周边缘向下折起，形成四边封闭的一字形钢板槽。0038所述定位钢片5，由厚度为12MM的钢板加工成梭形；两端与一字形下钢盖板1、一字形上钢盖板4连接。0039所述的一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座的制作方法，其采取如下步骤0040A制作素混凝土垫层，垫层宽度大于基础下梁宽度；0041B在素混凝土垫层上部绑扎钢筋，浇注混凝土形成钢筋混凝土基础下梁；0042C在基础下梁混凝土凝结硬化之前，在其上表面铺设一字形下钢盖板1，确保其与基础下梁粘结在一起；0043D在一字形下钢盖板1上表面定位一字形钢框2，并在一字形钢框内填充钢珠3，说明书CN102518211A4/4页7保证一字形钢框位于一字形钢板中间；0044E在一字形钢框上表面布置一字形上钢盖板4，保证一字形下钢盖板1与一字形上钢盖板4轴线上下对齐。0045F在一字形下钢盖板1、一字形上钢盖板4侧面布置定位钢片5，形成一字形边框定位式钢珠滚动隔震支座；0046G在一字形上钢盖板4上表面绑扎钢筋，浇筑基础上梁，砌筑上部结构。制作形成的钢珠滚动隔震层断面图如图5所示。0047以上是本发明的一个典型实施例，本发明的实施不限于此。说明书CN102518211A1/2页8图1图2图3说明书附图CN102518211A2/2页9图4图5说明书附图CN102518211A