钢结构建筑盘式隔震基座的制作方法

1.本发明涉及一种由钢结构基础梁和钢结构板体组成的建筑底座，属于建筑基础工程领域。


背景技术：

2.随着社会不断发展，防震减灾日益受到人们重视。钢结构建筑具有良好的抗震功能是人们的共识。建筑抗震结构是一个系统结构，不但建筑主体要有抗震功能，还需有与之配合的建筑隔震基座才能发挥建筑主体的抗震作用。
3.目前使用的隔震基座是混凝土结构的筏板式基座。这种基座自重大，材料费用大。施工时需要在筏板下面支模，需有足够的支模空间，施工后还要拆模，施工费用高，浪费建筑空间。混凝土养护需要有凝固时间，工期较长。尤其在北方地区，冬季无法施工，对施工进度影响较大。由于筏板式基座自重大，对隔震支座承重要求也额外增加，支座造价高。筏板式混凝土基座体积大，制做时耗费大量的砂石、水泥等高能耗建筑材料，达到使用年限后又形成难于处理的不可逆的建筑垃圾，对环境造成永久性伤害。同时筏板式混凝土基座自重过大，隔震支座更换时需要较大的支撑力，给维修带来很大的困难。由于上述原因给隔震建筑发展带来了阻碍。
4.如何针对钢结构建筑自重轻、抗震好的特点，设计一个钢结构建筑专用的隔震基座来承托上部钢结构建筑主体，形成分界面，使震源与上部建筑隔开，在技术上还是一个盲区。
5.传统的建筑室内地面是混凝土地面，制作时需要取土换填，对土地破坏较大，修复困难。
6.发明目的本发明的目的是提供一个种由钢材制成的钢结构建筑隔震基座，具有整体刚度大、自重轻、延性好、抗侧能力强、造价低、节能环保、可工厂化生产、安装方便，对土地没有破坏等优点。
7.本发明的目的是这样实现的：一种钢结构建筑盘式隔震基座，其组成包括框架地梁，一组型钢梁固定连接形成所述的框架地梁，所述的框架地梁上安装有支撑板体，所述的支撑板体包括支撑梁和波形支撑板，所述的波形支撑板的波形方向和所述的支撑梁的长度方向垂直，所述的支撑梁与所述的框架地梁固定连接，所述的框架地梁上具有对外连接孔。
8.所述的钢结构建筑盘式隔震基座，一对相互平行的所述的支撑梁通过所述的波形支撑板焊接连接形成支撑模块，或者凹槽板两侧折成支撑梁后形成支撑模块，一组所述的支撑模块通过所述的支撑梁固定连接形成所述的支撑板体。
9.所述的钢结构建筑盘式隔震基座，所述的支撑板体固接在所述的框架地梁内，所述的波形支撑板的波形方向纵横交错排列。
10.所述的钢结构建筑盘式隔震基座，相邻的相互平行的所述的型钢梁和所述的支撑
梁之间通过补齐板连接，所述的补齐板为独立板体或者短支梁与平板或波纹板组合形成的复合板体。
11.所述的钢结构建筑盘式隔震基座，所述的型钢梁为h形钢、槽形钢或者c形钢，所述的波形支撑板为弧形波形板、槽形波形板或者梯形波形板，所述的支撑梁为h形钢、槽形钢或者c形钢。
12.所述的钢结构建筑盘式隔震基座，所述的对外连接孔包括位于所述的框架地梁的顶面上，用于安装上部钢结构柱或者钢结构墙体使用的上连孔或者位于所述的框架地梁的底面上，用于连接隔震装置或者基础的下连孔。
13.所述的钢结构建筑盘式隔震基座，用于与所述的钢结构墙体连接的所述的上连孔双排对称排列或者双排错位排列。
14.有益效果1、近年来钢结构建筑发展较快，钢结构建筑具有良好的抗震功能，但要发挥钢结构建筑的抗震作用还要有与之相配套的建筑隔震基座。传统的隔震基座是钢筋混凝土结构的筏板式基座，自重大，地震时吸收的地震输入能量大。混凝土材料是脆性材料，在地震等水平往复荷载作用下的承载和抗变形性能力差。本发明的盘式隔震基座通过改变平面钢板的几个形状，增加其抗屈曲能力，与型钢构件组合后形成新的隔震结构，整体刚度大、延性好、抗侧能力强，在地震较小时可以保持弹性，在地震较大时通过往复滞回耗散地震输入能量，起到支撑构件和耗能阻尼的双重作用。
15.2、本发明的框架地梁上部支撑并连接钢结构建筑，下部连接隔震支座或者基础，起到基础和建筑主体两种不同结构上下连接作用。本发明框架地梁和带有波形板的支撑板体组装后形成框板结构盘式隔震基座，整体钢度大，抗屈曲能力强，其整体受力结构类似一个巨大的托盘，托起上部建筑主体结构，通过隔震装置将上部建筑主体和下部建筑基础隔开，可削减80%的地震力。本发明的盘式隔震基座和上部钢结构建筑主体通过盘式隔震基座连接后，形成完整的抗震建筑体系，使上部钢结构建筑良好的抗震性得以发挥。3、本发明的波形支撑板的波形方向和所述的支撑梁的长度方向垂直，波形支撑板和支撑梁组合后形成可以抵御纵横两个方向水平侧向力的抗震支撑板体，抗侧刚度大。结构中波形支撑板即起到支撑作用，同时在地震来临时又有耗能作用。4、框架地梁安装在减震装置上或者基础上，距离地面较近，型钢梁如果焊接连接，框架地梁靠近地面的一侧很难操作，同时焊接连接需要在现场确定焊接位置，尺寸精确度很难控制。本发明的框架地梁由一组型钢梁通过螺纹件组装连接形成，安装操作十分方便，避免了上述问题。连接孔的位置在工厂生产线上确定，尺寸精确。安装速度快，定位准确，节省费用。
16.5、本发明框架地梁上具有对外连接孔，对外连接孔除了具有连接作用外，其更重要的作用是对上部结构进行精准定位，保证钢结构建筑位置精度。
17.6、传统的隔震基座是钢筋混凝土结构的筏板式基座，施工时需要支模、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护、拆模等复杂工序，需用大量人工，施工费用高，支模、拆模需要在足够大的空间进行，浪费建筑空间，混凝土基座体积大，也浪费了一部分空间。混凝土养护需要较长时间，工期较长。尤其在北方地区，冬季混凝土无法施工，对施工进度影响较大。本发明的盘式隔震基座由工厂制造，现场组装，组装工艺简单，施工速度快，施工不受季节约束。施工
时不需要特殊空间，自身体积小，整体节省空间。
18.7、传统的筏板式基座材料费用高，制作成本高。制做时耗费大量的砂石、水泥等高能耗建筑材料，达到使用年限后又形成难于处理的不可逆的建筑垃圾，对环境造成永久性伤害。本发明的盘式隔震基座材料成本低，制做材料为可回收利用的钢材，在达到使用年限后可回收利用，节能环保。
19.8、钢筋混凝土筏板基座自重较大，对支座承重要求高，支座造价高。筏板式混凝土基座自重过大，隔震支座更换时需要较大的支撑力，给维修带来很大的困难。本发明的盘式隔震基座种自重轻，可工厂化生产，造价低，与之配套的隔震支座强度要求低，维修方便。
20.9、传统的建筑室内地面是混凝土地面，制作时需要取土换填，对土地破坏较大，修复困难。本发明的支撑板体在结构中可以起到支撑作用，使用时可以起到传统的室内地面功能，无需制作混凝土地面，对土地无破坏，绿色环保。
21.10、本发明一对相互平行的支撑梁通过波形支撑板焊接连接形成支撑模块，焊接后支撑模块的结构类似于腹板较高的大型h型钢，可以承受纵横两方向的地震力，同时支撑梁采用型钢制做，抗弯能力强，可以承受较大的地面板竖向活动荷载。
22.11、本发明一组支撑模块通过螺纹件连接组成支撑板体，减少了现场螺栓连接工作量。模块可以承受来自三个方向的外力。楼板模块在组装支撑板体时，对现场操作工人技术要求大幅度降低，大大降低了人为因素造成的安装质量隐患。
23.12、本发明的的支撑板体固在框架地梁的矩形框体或者多边形框体体内，形成顶接支撑结构，支撑作用大。相邻框体内波形支撑板的波形方向纵横交错排列，可以形成纵横两个方向的支撑受力结构，支撑力分布均匀。
24.13、本发明的框架地梁由多个矩型或者u型框体连接而成，由于支撑梁间相互平行，支撑梁和框架地梁连接时边部位置的支撑梁和型钢梁会相互平行。本发明相邻的相互平行的型钢梁和支撑梁之间通过短支梁连接，依靠短支梁传力，保证了地震力能有效传递。短支梁上铺设有补齐板，用于难于处理的边角部结构的补充铺设，制造和安装都非常方便。
附图说明
25.附图1是盘式隔震基座示意图，图中位相邻的相互平行的所述的型钢梁和所述的支撑梁之间通过短支梁连接，部分短支梁上还未固接补齐板。
26.附图2是附图1的a部放大图。
27.附图3是附图2的a-a向视图。
具体实施方式
28.实施例1:如图1、图2所示，本发明一种钢结构建筑盘式隔震基座，其组成包括框架地梁1，一组型钢梁2焊接连接或者通过螺纹件组装连接形成所述的框架地梁，框架地梁的底部可以连接减震基座，框架地梁的上部可以连接建筑主体。所述的框架地梁上安装有支撑板体3，通过支撑板体3对框架地梁进行支撑，防止其在地震力冲击下变形。所述的支撑板体包括支撑梁31和波形支撑板32，所述的波形支撑板的波形方向和所述的支撑梁的长度方向垂直，波形支撑板的波形方向和支撑梁的长度方向垂直，可以承受纵横两个方向的地震力。所述
的支撑梁与所述的框架地梁焊接连接或者通过螺纹件连接，所述的框架地梁上具有对外连接孔4，对外连接孔4可以用于安装上部结构。
29.实施例2：实施例1所述的钢结构建筑盘式隔震基座，如图1、图2所示，一对相互平行的所述的支撑梁通过所述的波形支撑板焊接连接形成支撑模块5，或者凹槽板两侧折成支撑梁后形成支撑模块，一组所述的支撑模块通过所述的支撑梁固定连接形成所述的支撑板体3。波形支撑板嵌固在两侧的支撑梁的侧部位置，不额外增加高度，可以有效利用空间。
30.实施例3：实施例1所述的钢结构建筑盘式隔震基座，如图1、图3所示，所述的支撑板体3固接在所述的框架地梁1内，支撑板体镶嵌在框架地梁的矩形框体内可以形成顶接支撑结构，传力效果好。同时，支撑板体镶嵌在框架地梁的矩形框体内也可以降低隔震基座的高度。波形支撑板31的波形方向纵横交错排列，可以使纵横两个方向抗侧力能力均衡。
31.实施例4：实施例1所述的钢结构建筑盘式隔震基座，如图1所示，当支撑梁31与框架地梁进行安装时，由于框架地梁为矩形框体，支撑梁为平行体，安装到未尾时，最后一根支撑梁会与矩形边框的组型钢梁2平行，为了使相互平行的支撑梁和型钢梁能够传递水平力，型钢梁2和所述的支撑梁31之间通过补齐板7连接，所述的补齐板为独立板体或者短支梁6与平板或波纹板组合形成的复合板体。对于相邻较近的相互平行的型钢梁和所述的支撑梁之间也可以通过焊接进行连接。
32.实施例5：实施例1所述的钢结构建筑盘式隔震基座，如图3所示，所述的型钢梁为h形钢、槽形钢或者c形钢，所述的波形支撑板为弧形波形板、槽形波形板或者梯形波形板，所述的支撑梁为h形钢、槽形钢或者c形钢。
33.实施例6：实施例1所述的钢结构建筑盘式隔震基座，如图1、图2所示，所述的对外连接孔4包括位于所述的框架地梁的顶面上，用于安装上部钢结构柱或者钢结构墙体使用的上连孔或者位于所述的框架地梁的底面上，用于连接隔震装置8或者基础9的下连孔。
34.实施例7：实施例6所述的钢结构建筑盘式隔震基座，如图2所示，用于与所述的钢结构墙体连接的所述的上连孔双排对称排列或者双排错位排列。
35.实施例8：为了增加强度，对上连孔也可用于对上部建筑进行定位，项目建筑结构，通过上连孔与隔震基座连接后，通过焊接连接形成牢固的整体。