一种高效阻尼式组合楼板结构的制作方法

本实用新型涉及建筑结构领域，尤其是涉及一种高效阻尼式组合楼板结构。

背景技术：

阻尼楼板结构广泛应用于对隔音降噪有强烈需求的建筑场景，如运动场馆、多功能写字楼、商场、室内游乐场等场景，以上场景均可能产生较大的振动和噪音，振动和噪音会穿过楼板传递至其它楼层，导致其它楼层中的受到强烈的噪音和振动干扰。

现有的隔音措施大多为直接铺设高分子隔音垫，这种方式效果不佳且隔音垫已破损，另一些措施为采用掺杂有高分子材料的混凝土进行主动降噪，但是仅能消耗20％左右的振动能量。

cn110616836a公开了一种隔音楼板安装结构及其施工方法，其技术方案要点是：包括自下而上依次设置的钢筋混凝土层、隔音层、泡沫混凝土层以及地面装饰层，所述钢筋混凝土层上设置有龙骨架，龙骨架的空格内填充满有若干个吸音垫，若干个所述吸音垫依次拼接，且相邻所述吸音垫之间设置有连接件；隔音层连接于所述龙骨架用于盖合所述吸音垫，且隔音层与龙骨架之间设置有用于锁合和解锁所述隔音层的锁合组件。该种结构通过吸音垫实现隔音降噪，对噪音振动能量的吸收效果不佳。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高效阻尼式组合楼板结构，通过阻尼条带管和工字钢的配合构建了高效耗能型工字钢结构，使得沿工字钢垂向传递的振动能量被显著消耗；同时通过复合阻尼层中的金属-非金属阻尼层实现能量的逐级消耗，配合聚氨酯阻尼层的耗能结构实现边缘和表面振动的耗散。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

本实用新型中的高效阻尼式组合楼板结构，包括纤维水泥板、多个的工字型钢梁、混凝土层和复合阻尼层，其中具体地：

多个的工字型钢梁设于所述纤维水泥板上，所述工字型钢梁上设有多个阻尼条带管；

混凝土层填充于所述工字型钢梁两侧，使得混凝土层与工字型钢梁共同构成层结构；

复合阻尼层设于混凝土层和工字型钢梁上方，包括内部的金属-非金属阻尼层和包覆于金属-非金属阻尼层上的聚氨酯阻尼层。

进一步地，所述金属-非金属阻尼层由金属片层和非金属弹性片层交替叠压而成。

进一步地，所述金属-非金属阻尼层中最下方为金属片层，所述金属片层抵压于工字型钢梁顶部上表面，并通过焊接、胶黏、螺栓连接中的一种实现金属片层与工字型钢梁顶部的固定连接。

进一步地，所述阻尼条带管固定于工字型钢梁腰部。

进一步地，所述阻尼条带管包括金属管体、多个第二金属球体和柔性连接杆，其中具体地：

金属管体一侧连接于所述工字型钢梁腰部；

多个第二金属球体设于所述金属管体内部；

柔性连接杆一端与所述金属管体的内壁连接，另一端与所述第二金属球体连接。

进一步地，所述第二金属球体在工作状态下不与金属管体的内壁直接接触，即第二金属球体吸收振动能量后在金属管体内无碰撞式振动。

进一步地，所述纤维水泥板的上表面与工字型钢梁底部之间设有橡胶垫片。

进一步地，所述聚氨酯阻尼层内部分散有哑铃型阻尼单元，所述哑铃型阻尼单元包括两个第一金属球体和连接于金属球体之间的钢纤维。聚氨酯氨酯阻尼层位于整体结构的顶层，即直接接触振动的发生源，由于聚氨酯氨酯阻尼层中聚氨酯材料与其中的第一金属球体振动频率不同，显著提升了聚氨酯氨酯阻尼层整体的阻尼吸能效果。

进一步地，所述纤维水泥板为芳纶纤维水泥板，即在水泥板中掺杂有适宜数量的芳纶短纤维。

进一步地，所述非金属弹性片层为橡胶层。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术优势：

1)通过阻尼条带管和工字钢的配合构建了高效耗能型工字钢结构，使得沿工字钢垂向传递的振动能量被显著消耗，主要表现在第二金属球体在工作状态下不与金属管体的内壁直接接触，即第二金属球体吸收振动能量后在金属管体内无碰撞式振动，实现显著的耗能降噪效果。

2)同时通过复合阻尼层中的金属-非金属阻尼层实现能量的逐级消耗，配合聚氨酯阻尼层的耗能结构实现边缘和表面振动的耗散。

附图说明

图1为本技术方案中高效阻尼式组合楼板结构的结构示意图；

图2为本技术方案中阻尼条带管的剖面设置结构示意图；

图3为本技术方案中阻尼条带管的侧面设置结构示意图；

图4为本技术方案中哑铃型阻尼单元的结构示意图。

图中：1、纤维水泥板，2、工字型钢梁，3、混凝土层，4、复合阻尼层，5、阻尼条带管，21、工字型钢梁顶部，22、工字型钢梁腰部，23、工字型钢梁底部，41、金属-非金属阻尼层，42、聚氨酯阻尼层，421、哑铃型阻尼单元，4211、第一金属球体，4212、钢纤维，51、金属管体，52、第二金属球体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

本实用新型中的高效阻尼式组合楼板结构，包括纤维水泥板1、多个的工字型钢梁2、混凝土层3和复合阻尼层4，参见图1。

工字型钢梁2设于所述纤维水泥板1上，所述工字型钢梁2上设有多个阻尼条带管5，参见图2和图3，具体实施时工字型钢梁2的高度为5～15cm。

混凝土层3填充于所述工字型钢梁2两侧，使得混凝土层3与工字型钢梁2共同构成层结构，该层结构实际为截面为矩形的层结构。

阻尼条带管5固定于工字型钢梁腰部22，通过阻尼条带管5和工字钢的配合构建了高效耗能型工字钢结构，使得沿工字钢垂向传递的振动能量被显著消耗。具体实施时，通过环氧树脂胶黏或者焊接的方式平行设置于工字型钢梁腰部22多条，且左右对称设置。阻尼条带管5包括金属管体51、多个第二金属球体52和柔性连接杆53，其中金属管体51一侧连接于所述工字型钢梁腰部22，多个第二金属球体52设于所述金属管体51内部，柔性连接杆53一端与所述金属管体51的内壁连接，另一端与所述第二金属球体52连接。第二金属球体52在工作状态下不与金属管体51的内壁直接接触，即第二金属球体52吸收振动能量后在金属管体51内无碰撞式振动。纤维水泥板1的上表面与工字型钢梁底部23之间设有橡胶垫片。具体实施时柔性连接杆53选用弹性金属杆。

复合阻尼层4设于混凝土层3和工字型钢梁2上方，包括内部的金属-非金属阻尼层41和包覆于金属-非金属阻尼层41上的聚氨酯阻尼层42。所述金属-非金属阻尼层41由金属片层和非金属弹性片层交替叠压而成。具体实施时，金属-非金属阻尼层41中最下方为金属片层，所述金属片层抵压于工字型钢梁顶部21上表面，因为金属片层位于最下方与工字型钢梁顶部21上表面时可承载较大的局部压强，并将剩余的震动能量传递至工字型钢梁顶部21，通过焊接、胶黏、螺栓连接中的一种实现金属片层与工字型钢梁顶部21的固定连接。

聚氨酯阻尼层42内部分散有哑铃型阻尼单元421，参见图4，所述哑铃型阻尼单元421包括两个第一金属球体4211和连接于金属球体之间的钢纤维4212。聚氨酯氨酯阻尼层42位于整体结构的顶层，即直接接触振动的发生源，由于聚氨酯氨酯阻尼层42中聚氨酯材料与其中的第一金属球体4211振动频率不同，显著提升了聚氨酯氨酯阻尼层42整体的阻尼吸能效果。具体实施时，还可根据需要在复合阻尼层4上方进行水泥板、瓷砖等结构的铺设，以此满足个性化的需要。通过复合阻尼层4中的金属-非金属阻尼层41实现能量的逐级消耗，配合聚氨酯阻尼层42的耗能结构实现边缘和表面振动的耗散。具体实施时，复合阻尼层4的厚度设为2～15cm。

纤维水泥板1为芳纶纤维水泥板，即在水泥板中掺杂有适宜数量的芳纶短纤维。非金属弹性片层为橡胶层。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。