專利名稱：防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋及作法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適用于村鎮(zhèn)建筑的防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋及作法，屬于一種新型實用、簡單、經(jīng)濟、造價低廉的適用于村鎮(zhèn)住宅的基礎隔震房屋及制作方法。
背景技術：
基礎隔震是在建筑物上部結構與基礎之間增設水平剛度很小的支承元件，使得上部結構自振周期延長，遠離地震作用的卓越周期，從而減輕地震作用對上部結構的影響。目前對于基礎隔震的研究已比較完善，隔震裝置各種各樣，建筑隔震的設計方法也已成熟并寫入規(guī)范。而國內(nèi)外對于滾動隔震的研究尚少，國內(nèi)的文獻主要涉及的大都是橡膠墊隔震裝置，而且研究也趨于完善。目前已經(jīng)有不少人提出了一些滾動隔震裝置，但都只是做了初步理論分析和試驗研究，沒有進一步的涉及相關參數(shù)的優(yōu)化分析。近年來發(fā)展起來的滾動隔震技術，大多是在基礎與上部結構之間設置滾球，滾球的上下支承面做成弧面，底板的兩側邊分別有一個特殊設計的彈簧凸輪系統(tǒng)，在正常條件下，凸輪充分壓縮彈簧給基礎側向支承，當?shù)卣饋砼R時，地震作用使得基礎運動從而釋放凸輪，彈簧凸輪系統(tǒng)開始工作，優(yōu)化設計各個相關參數(shù)可以大大減小地震向上部結構的傳遞。 這種技術雖然在一定程度上克服了滾動隔震技術的缺陷。但其相對高昂的造價、復雜的制造和施工工藝，不太適合于我國廣大村鎮(zhèn)和低層建筑。而在歷次的地震中，村鎮(zhèn)建筑的破壞最為嚴重。因此，研發(fā)經(jīng)濟、適用、造價低廉的滾動隔震裝置及其應用技術，具有十分重要的理論意義和社會經(jīng)濟價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種具有簡單、經(jīng)濟、隔震性能好、施工簡便等性能優(yōu)良，適用于村鎮(zhèn)住宅的基礎隔震房屋及制作方法，以期有效解決村鎮(zhèn)建筑抗震性能差，破壞嚴重的問題。本發(fā)明采用的技術方案如下防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋，包括素混凝土墊層1、基礎下梁 2、帶凹槽防銹薄板3、玻璃珠細砂隔震層4、防銹薄板5、限位鋼筋6、塑料套管7、基礎上梁 8、砂漿層9及上部結構；素混凝土墊層1位于基礎下梁2底部；基礎下梁2內(nèi)預埋塑料套管 7以及限位鋼筋6，塑料套管7垂直于基礎下梁2布置，限位鋼筋6的一端錨固在基礎下梁2 內(nèi)，另一端伸出基礎下梁2上表面；帶凹槽防銹薄板3位于基礎下梁2的上表面，帶凹槽防銹薄板3槽內(nèi)布置有限位鋼筋孔，限位鋼筋孔與預埋在基礎下梁2內(nèi)的塑料套管7邊緣對齊；防銹薄板3的凹槽內(nèi)鋪滿由玻璃珠、細砂和水攪拌而成的混合物4，形成玻璃珠細砂隔震層；玻璃珠細砂隔震層的上表面鋪設有防銹薄板5，防銹薄板5上布置有限位鋼筋孔，孔洞與帶凹槽防銹鋼板3內(nèi)孔洞大小相同，上下對齊；防銹薄板5上表面為基礎上梁8，梁內(nèi)預埋有與基礎下梁2相同的塑料套管7，塑料套管與基礎上梁8垂直；限位鋼筋6伸出基礎下梁2的一端穿過帶凹槽防銹薄板3的限位鋼筋孔、玻璃珠細砂隔震層4、防銹薄板5的限位鋼筋孔以及基礎上梁8內(nèi)的塑料套管7錨固在基礎上梁8內(nèi)；基礎上梁8的上表面砌筑有上部結構，在基礎下梁2、基礎上梁8及玻璃珠細砂隔震層側面抹有水泥砂漿層；這樣，素混凝土墊層1、基礎下梁2、帶槽防銹鋼板3、玻璃珠細砂隔震層4、防銹薄板5、限位鋼筋6、 塑料套管7、基礎上梁8和砂漿層9及上部結構就構成了一種防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋。位于基礎下梁2的底部的素混凝土墊層1寬度大于基礎下梁寬度，混凝土強度等級為C10。所述基礎下梁2和基礎上梁8均為鋼筋混凝土梁，其混凝土強度取C20 C30，縱筋根數(shù)不少于4根，基礎梁寬度不小于墻厚。所述帶凹槽防銹薄板3，寬度與墻厚相同，防銹薄鋼板厚度為1 2mm ；防銹薄板四周邊緣向上折起，形成四邊封閉的凹槽；防銹薄板凹槽內(nèi)在限位鋼筋6的相應位置留有孔洞，孔洞直徑與塑料套管7直徑相同，孔洞周邊向上折起；防銹薄板3固定在基礎下梁2的上表面。所述玻璃珠細砂隔震層4中所用玻璃珠為圓形，直徑為3 3. 5mm ；細砂直徑小于等于2mm ；細砂、玻璃珠和水的混合比例能使玻璃珠定位在帶凹槽防銹薄鋼板內(nèi)。所述防銹薄板5寬度與墻厚相同，厚度取1 2mm，下表面與玻璃珠細砂隔震層4 上表面自由接觸，上表面與基礎上梁8下表面固結，在限位鋼筋6的相應位置預留孔洞，孔洞直徑與塑料套管7直徑相同，且與防銹薄板3上的空洞大小相同，上下對齊；限位鋼筋6 穿過孔洞錨固在基礎上梁8內(nèi)。所述位于基礎上梁8和基礎下梁2之間的限位鋼筋6直徑為12 25mm，兩端在基礎梁上下中的錨固長度不小于5倍直徑，端部水平彎鉤長度不小于錨固長度且不小于5倍直徑；限位鋼筋一段錨固在基礎下梁2內(nèi)，另一端錨固在基礎上梁8內(nèi)；限位鋼筋中間區(qū)段預留一段并在其表面涂防銹層，在該長度范圍內(nèi)的限位鋼筋6位于直徑為60 70mm的塑料套管7中心處，塑料套管7將限位鋼筋6和套管周圍的混凝土隔離，在地震時該長度范圍內(nèi)的鋼筋在塑料套管內(nèi)能自由變形。所述塑料套管7為普通PVC管，預埋的兩個塑料套管7上下對齊，中軸線在同一直線上。所述的一種防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋的制作方法，其制作順序如下a)制作ClO素混凝土墊層1 ；b)在素混凝土墊層1上部綁扎鋼筋、預埋限位鋼筋6和塑料套管7，澆注混凝土形成鋼筋混凝土基礎下梁2，限位鋼筋一端伸出基礎下梁2的上表面；c)待基礎下梁2混凝土硬化后，在其上表面粘接或栓接帶凹槽防銹薄板3 ；d)在帶凹槽防銹薄板3的凹槽內(nèi)鋪設由玻璃珠、細砂和水攪拌而成的玻璃珠細砂隔震層4 ；e)在玻璃珠細砂隔震層4上表面鋪設防銹薄板5，并在防銹薄板5上表面綁扎基礎上梁8的鋼筋，預埋塑料套管7，限位鋼筋6的另一端穿過帶凹槽防銹薄板3、玻璃珠細砂隔震層4、防銹薄板5及預埋在基礎上梁8內(nèi)的塑料套管7并伸入到基礎上梁8的鋼筋籠內(nèi)，保證基礎上梁8中預埋的塑料套管7和基礎下梁2中預埋的塑料套管7上下對齊，中軸線在一條直線上，澆注混凝土形成基礎上梁8 ；f)待基礎上梁8混凝土硬化后，在其上部砌筑結構；g)待上部結構砌筑完畢后，在基礎上梁8、基礎下梁2及墻體外側做砂漿層9。本發(fā)明可以取得如下有益效果隔震層側面砂漿層的抗剪強度和基礎上下梁與玻璃珠細砂隔震層之間的摩擦力可抵抗小震及風荷載的作用，玻璃珠細砂隔震層不發(fā)生破壞；中震作用時，細砂被剪碎，玻璃珠與細砂分散并分層，玻璃珠在上下防銹薄板表面滾動， 上部結構與基礎下梁產(chǎn)生一定量水平相對位移，限位鋼筋在塑料套管內(nèi)變形并消耗地震能量，減輕地震作用向上部結構傳播；大震作用時玻璃珠在防銹薄板表面滾動加劇，限位鋼筋的變形超過了塑料套管的直徑，被周圍的混凝土卡住，從而起到限位作用。該種技術方案可大大提高村鎮(zhèn)建筑的抗震能力，有效解決經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)抗震能力薄弱的問題。


圖1是限位鋼筋孔平面布置圖；圖2是I -I剖面圖；圖3是帶凹槽防銹薄板(帶限位孔洞)立體
1-素混凝土墊層；2-基礎下梁；3-帶凹槽防銹薄板；4-玻璃珠細砂隔震層；5-防銹薄板；6-限位鋼筋；7-塑料套管；8-基礎上梁；9-砂漿層。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對于本發(fā)明作進一步的說明。如圖1至3所示的防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋，包括素混凝土墊層1、基礎下梁2、帶凹槽防銹薄板3、玻璃珠細砂隔震層4、防銹薄板5、限位鋼筋6、塑料套管7、基礎上梁8、砂漿層9及上部結構；素混凝土墊層1位于基礎下梁2底部；基礎下梁 2內(nèi)預埋塑料套管7以及限位鋼筋6，塑料套管7垂直于基礎下梁2布置，限位鋼筋6的一端錨固在基礎下梁2內(nèi)，另一端伸出基礎下梁2上表面；帶凹槽防銹薄板3位于基礎下梁2 的上表面，帶凹槽防銹薄板3槽內(nèi)布置有限位鋼筋孔，限位鋼筋孔與預埋在基礎下梁2內(nèi)的塑料套管7邊緣對齊；防銹薄板3的凹槽內(nèi)鋪滿由玻璃珠、細砂和水攪拌而成的混合物4， 形成玻璃珠細砂隔震層；玻璃珠細砂隔震層的上表面鋪設有防銹薄板5，防銹薄板5上布置有限位鋼筋孔，孔洞與帶凹槽防銹鋼板3內(nèi)孔洞大小相同，上下對齊；防銹薄板5上表面為基礎上梁8，梁內(nèi)預埋有與基礎下梁2相同的塑料套管7，塑料套管與基礎上梁8垂直；限位鋼筋6伸出基礎下梁2的一端穿過帶凹槽防銹薄板3的限位鋼筋孔、玻璃珠細砂隔震層4、 防銹薄板5的限位鋼筋孔以及基礎上梁8內(nèi)的塑料套管7錨固在基礎上梁8內(nèi)；基礎上梁 8的上表面砌筑有上部結構，在基礎下梁2、基礎上梁8及玻璃珠細砂隔震層側面抹有水泥砂漿層；這樣，素混凝土墊層1、基礎下梁2、帶槽防銹鋼板3、玻璃珠細砂隔震層4、防銹薄板 5、限位鋼筋6、塑料套管7、基礎上梁8和砂漿層9及上部結構就構成了一種防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋。位于基礎下梁2的底部的素混凝土墊層1寬度大于基礎下梁寬度，混凝土強度等級為ClO。
所述基礎下梁2和基礎上梁8均為鋼筋混凝土梁，其混凝土強度取C20 C30，縱筋根數(shù)不少于4根，基礎梁寬度不小于墻厚。所述帶凹槽防銹薄板3，寬度與墻厚相同，防銹薄鋼板厚度為1 2mm ；防銹薄板四周邊緣向上折起，形成四邊封閉的凹槽；防銹薄板凹槽內(nèi)在限位鋼筋6的相應位置留有孔洞，孔洞直徑與塑料套管7直徑相同，孔洞周邊向上折起；防銹薄板3固定在基礎下梁2的上表面。所述玻璃珠細砂隔震層4中所用玻璃珠為圓形，直徑為3 3. 5mm ；細砂直徑小于等于2mm ；細砂、玻璃珠和水的混合比例能使玻璃珠定位在帶凹槽防銹薄鋼板內(nèi)。所述防銹薄板5寬度與墻厚相同，厚度取1 2mm，下表面與玻璃珠細砂隔震層4 上表面自由接觸，上表面與基礎上梁8下表面固結，在限位鋼筋6的相應位置預留孔洞，孔洞直徑與塑料套管7直徑相同，且與防銹薄板3上的空洞大小相同，上下對齊；限位鋼筋6 穿過孔洞錨固在基礎上梁8內(nèi)。所述位于基礎上梁8和基礎下梁2之間的限位鋼筋6直徑為12 25mm，兩端在基礎梁上下中的錨固長度不小于5倍直徑，端部水平彎鉤長度不小于錨固長度且不小于5倍直徑；限位鋼筋一段錨固在基礎下梁2內(nèi)，另一端錨固在基礎上梁8內(nèi)；限位鋼筋中間區(qū)段預留一段并在其表面涂防銹層，在該長度范圍內(nèi)的限位鋼筋6位于直徑為60 70mm的塑料套管7中心處，塑料套管7將限位鋼筋6和套管周圍的混凝土隔離，在地震時該長度范圍內(nèi)的鋼筋在塑料套管內(nèi)能自由變形。所述塑料套管7為普通PVC管，預埋的兩個塑料套管7上下對齊，中軸線在同一直線上。所述的一種防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋的制作方法，其制作順序如下a)制作ClO素混凝土墊層1 ；b)在素混凝土墊層1上部綁扎鋼筋、預埋限位鋼筋6和塑料套管7，澆注混凝土形成鋼筋混凝土基礎下梁2，限位鋼筋一端伸出基礎下梁2的上表面；c)待基礎下梁2混凝土硬化后，在其上表面粘接或栓接帶凹槽防銹薄板3 ；d)在帶凹槽防銹薄板3的凹槽內(nèi)鋪設由玻璃珠、細砂和水攪拌而成的玻璃珠細砂隔震層4 ；e)在玻璃珠細砂隔震層4上表面鋪設防銹薄板5，并在防銹薄板5上表面綁扎基礎上梁8的鋼筋，預埋塑料套管7，限位鋼筋6的另一端穿過帶凹槽防銹薄板3、玻璃珠細砂隔震層4、防銹薄板5及預埋在基礎上梁8內(nèi)的塑料套管7并伸入到基礎上梁8的鋼筋籠內(nèi)，保證基礎上梁8中預埋的塑料套管7和基礎下梁2中預埋的塑料套管7上下對齊，中軸線在一條直線上，澆注混凝土形成基礎上梁8 ；f)待基礎上梁8混凝土硬化后，在其上部砌筑結構；g)待上部結構砌筑完畢后，在基礎上梁8、基礎下梁2及墻體外側做砂漿層9。該砂漿層一方面可以抵抗風荷載和小震作用，另一方面可兼有防止限位鋼筋銹蝕的作用。以上是本發(fā)明的一個典型實施例，本發(fā)明的實施不限于此。
權利要求
1.防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋，包括素混凝土墊層(1)、基礎下梁 O)、帶凹槽防銹薄板(3)、玻璃珠細砂隔震層0)、防銹薄板(5)、限位鋼筋(6)、塑料套管 (7)、基礎上梁(8)、砂漿層(9)及上部結構；其特征在于素混凝土墊層(1)位于基礎下梁 (2)底部；基礎下梁O)內(nèi)預埋塑料套管(7)以及限位鋼筋(6)，塑料套管(7)垂直于基礎下梁⑵布置，限位鋼筋(6)的一端錨固在基礎下梁(2)內(nèi)，另一端伸出基礎下梁(2)上表面；帶凹槽防銹薄板C3)位于基礎下梁( 的上表面，帶凹槽防銹薄板C3)槽內(nèi)布置有限位鋼筋孔，限位鋼筋孔與預埋在基礎下梁⑵內(nèi)的塑料套管(7)邊緣對齊；防銹薄板(3)的凹槽內(nèi)鋪滿由玻璃珠、細砂和水攪拌而成的混合物形成玻璃珠細砂隔震層(4)；玻璃珠細砂隔震層的上表面鋪設有防銹薄板(5)，防銹薄板( 上布置有限位鋼筋孔，孔洞與帶凹槽防銹鋼板(3)內(nèi)孔洞大小相同，上下對齊；防銹薄板( 上表面為基礎上梁(8)，梁內(nèi)預埋有與基礎下梁( 相同的塑料套管(7)，塑料套管與基礎上梁(8)垂直；限位鋼筋(6)伸出基礎下梁O)的一端穿過帶凹槽防銹薄板(3)的限位鋼筋孔、玻璃珠細砂隔震層G)、防銹薄板(5)的限位鋼筋孔以及基礎上梁⑶內(nèi)的塑料套管(7)錨固在基礎上梁⑶內(nèi)；基礎上梁(8)的上表面砌筑有上部結構，在基礎下梁O)、基礎上梁(8)及玻璃珠細砂隔震層側面抹有水泥砂漿層；這樣，素混凝土墊層(1)、基礎下梁O)、帶槽防銹鋼板(3)、玻璃珠細砂隔震層G)、防銹薄板(5)、限位鋼筋(6)、塑料套管(7)、基礎上梁(8)和砂漿層(9)及上部結構就構成了一種防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋。
2.根據(jù)權利要求1中所述防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋，其特征在于位于基礎下梁( 的底部的素混凝土墊層(1)寬度大于基礎下梁寬度，混凝土強度等級為 ClO0
3.根據(jù)權利要求1中所述防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋，其特征在于所述基礎下梁( 和基礎上梁(8)均為鋼筋混凝土梁，其混凝土強度取C20 C30，縱筋根數(shù)不少于4根，基礎梁寬度不小于墻厚。
4.根據(jù)權利要求1中所述防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋，其特征在于所述帶凹槽防銹薄板(3)，寬度與墻厚相同，防銹薄鋼板厚度為1 2mm ；防銹薄板四周邊緣向上折起，形成四邊封閉的凹槽；防銹薄板凹槽內(nèi)在限位鋼筋(6)的相應位置留有孔洞，孔洞直徑與塑料套管(7)直徑相同，孔洞周邊向上折起；防銹薄板(3)固定在基礎下梁 (2)的上表面。
5.根據(jù)權利要求1中所述防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋，其特征在于所述玻璃珠細砂隔震層中所用玻璃珠為圓形，直徑為3 3. 5mm ；細砂直徑小于等于2mm ；細砂、玻璃珠和水的混合比例能使玻璃珠定位在帶凹槽防銹薄鋼板內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求1中所述防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋，其特征在于所述防銹薄板( 寬度與墻厚相同，厚度取1 2mm，下表面與玻璃珠細砂隔震層(4)上表面自由接觸，上表面與基礎上梁(8)下表面固結，在限位鋼筋(6)的相應位置預留孔洞， 孔洞直徑與塑料套管(7)直徑相同，且與防銹薄板(3)上的空洞大小相同，上下對齊；限位鋼筋(6)穿過孔洞錨固在基礎上梁⑶內(nèi)。
7.根據(jù)權利要求1中所述防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋，其特征在于所述位于基礎上梁(8)和基礎下梁(2)之間的限位鋼筋(6)直徑為12 25mm，兩端在基礎梁上下中的錨固長度不小于( 倍直徑，端部水平彎鉤長度不小于錨固長度且不小于(5)倍直徑；限位鋼筋一段錨固在基礎下梁(2)內(nèi)，另一端錨固在基礎上梁⑶內(nèi)；限位鋼筋中間區(qū)段預留一段并在其表面涂防銹層，在該長度范圍內(nèi)的限位鋼筋(6)位于直徑為 60 70mm的塑料套管(7)中心處，塑料套管(7)將限位鋼筋(6)和套管周圍的混凝土隔離，在地震時該長度范圍內(nèi)的鋼筋在塑料套管內(nèi)能自由變形。
8.根據(jù)權利要求1中所述防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋，其特征在于所述塑料套管(7)為普通PVC管，預埋的兩個塑料套管(7)上下對齊，中軸線在同一直線上。
9.根據(jù)權利要求1至8中任意一項所述的一種防銹薄板槽內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋的制作方法，其特征在于其制作順序如下a)制作ClO素混凝土墊層(1)；b)在素混凝土墊層(1)上部綁扎鋼筋、預埋限位鋼筋(6)和塑料套管(7)，澆注混凝土形成鋼筋混凝土基礎下梁O)，限位鋼筋一端伸出基礎下梁O)的上表面；c)待基礎下梁( 混凝土硬化后，在其上表面粘接或栓接帶凹槽防銹薄板(3)；d)在帶凹槽防銹薄板(3)的凹槽內(nèi)鋪設由玻璃珠、細砂和水攪拌而成的玻璃珠細砂隔震層⑷；e)在玻璃珠細砂隔震層(4)上表面鋪設防銹薄板(5)，并在防銹薄板( 上表面綁扎基礎上梁(8)的鋼筋，預埋塑料套管(7)，限位鋼筋(6)的另一端穿過帶凹槽防銹薄板(3)、 玻璃珠細砂隔震層0)、防銹薄板( 及預埋在基礎上梁(8)內(nèi)的塑料套管(7)并伸入到基礎上梁(8)的鋼筋籠內(nèi)，保證基礎上梁(8)中預埋的塑料套管(7)和基礎下梁O)中預埋的塑料套管(7)上下對齊，中軸線在一條直線上，澆注混凝土形成基礎上梁(8)；f)待基礎上梁(8)混凝土硬化后，在其上部砌筑結構；g)待上部結構砌筑完畢后，在基礎上梁(8)、基礎下梁( 及墻體外側做砂漿層(9)。
全文摘要
防銹薄板內(nèi)裝玻璃珠與細砂的基礎隔震房屋及作法，屬于結構減震、隔震技術領域。素混凝土墊層位于基礎下梁底部；基礎下梁內(nèi)預埋塑料套管；帶凹槽防銹薄板位于基礎下梁的上表面，帶凹槽防銹薄板槽內(nèi)布置有限位鋼筋孔，限位鋼筋孔與預埋在基礎下梁內(nèi)的塑料套管邊緣對齊；防銹薄板的凹槽內(nèi)形成玻璃珠細砂隔震層；隔震層的上表面鋪設有防銹薄板，防銹薄板上布置有限位鋼筋孔，孔洞與帶凹槽防銹鋼板內(nèi)孔洞大小相同，上下對齊；防銹薄板上表面為基礎上梁，梁內(nèi)預埋有塑料套管；限位鋼筋伸出基礎下梁的一端穿過防銹薄板的限位鋼筋孔、隔震層、防銹薄板的限位鋼筋孔、塑料套管錨固在基礎上梁內(nèi)。本發(fā)明簡單、經(jīng)濟、隔震效果好、施工簡便，造價低廉，應用前景廣。
文檔編號E04B1/98GK102518231SQ20111044039
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權日2011年12月26日
發(fā)明者周中一, 張勇波, 曹萬林 申請人:北京工業(yè)大學