一種建筑隔振降噪橡膠支座的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種建筑隔振降噪橡膠支座，包括底座、上座板和柱狀的隔振體，所述底座為具有內凹安裝腔的塊狀體，所述隔振體設置在所述安裝腔中，所述上座板扣合在底座的安裝腔上端并觸壓在隔振體上，所述安裝腔的底面上設有至少一對相對設置的導向塊，所述導向塊沿安裝腔內壁底部的圓周延伸，所述導向塊位于所述隔振體的外圍且抱箍住所述隔振體的下部。本發明的導向塊抱箍住隔振體的下部，可以根據實際需要在不同方位上布置導向塊，以此控制隔振體的水平變形方向和位移，確保本支座所承托的上部結構在振動附加應力作用下不會因變形過大而導致混凝土構件的拉壓損壞。
【專利說明】一種建筑隔振降噪橡膠支座
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種建筑用支座，特別涉及一種建筑隔振降噪橡膠支座，尤其適于布置在城市綜合體地下商業空間與市政道路的交叉結構中。
【背景技術】
[0002]隨著城市發展的不斷加快，建筑可用土地日益緊張，很多建筑從向空中發展轉為向地下發展，因此，城市綜合體地下商業空間與市政道路產生交叉的情況越來越多，即而引發了以下問題:在市政道路上行進的車輛所產生的動荷載會對地下商業空間結構產生振動附加應力，同時，車輛的噪音及在行進中產生的碰撞聲也會嚴重影響地下商業空間的正常使用環境。另外，隨著生活水平的不斷提高，人們對生活環境的要求也越來越高，所以，市政道路上產生的振動與噪音污染成為地下商業空間的發展瓶頸之一。
[0003]解決上述問題的常用方法之一就是在振源與建筑物之間布置隔振支座。板式橡膠支座和盆式橡膠支座是隔振支座常用的兩種形式，其中，板式橡膠支座是由多層薄鋼板與多層橡膠片硫化粘合而成，其優點是具有良好的豎向剛度、彈性和剪切變形能力，能夠滿足其所承托的上部結構的水平位移和轉角位移，但是，板式橡膠支座的承載力較小，因為鋼板與橡膠片之間的粘結力有限，使得剪切變形能力有限。
[0004]盆式橡膠支座是由鋼制盆腔、彈性橡膠塊、上座板、中間鋼板、聚四氟乙烯板及不銹鋼板組成，不銹鋼板設于上座板的下表面上，彈性橡膠塊位于鋼制盆腔內下部，中間鋼板的下部位于鋼制盆腔內上部，聚四氟乙烯板嵌裝在中間鋼板的上表面上，而不銹鋼板又位于聚四氟乙烯板之上，既能利用彈性橡膠塊在三向受力狀態下具有流體的性質來實現其所承托的上部結構的轉動，又可以依靠聚四氟乙烯板與不銹鋼板之間的低摩擦系數來實現上部結構的水平位移。由于橡膠處于三向約束狀態的抗壓彈性模量為5X 104kg/cm2，比無側向約束的抗壓彈性模量增大近20倍，因而支座的承載能力大大提高,能夠滿足較大的支承反力、水平位移及轉角要求。但是，盆式橡膠支座的缺點是:由于豎向承載力主要依靠盆腔來提供，因此，豎向剛度及豎向彈性均較差；盆腔側壁面為垂直面，雖然能夠滿足安全要求，但是，用料不經濟，同時也限制了內部隔振體的變位。
[0005]對于置于地下商業空間結構體上部的市政隧道而言，市政隧道的水平左右振動很容易造成本身及地下商業空間結構體混凝土結構拉裂，但是，現有的隔振支座在應用于市政道路與地下商業空間的交叉結構中時，無法控制其承托的上部結構水平變形方向和位移大小，因而不能解決上部結構在振動附加應力作用下左右搖晃時所導致的混凝土結構拉裂問題。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種結構簡單、能夠滿足上部結構水平變形方向和位移要求、成本較低的建筑隔振降噪橡膠支座。
[0007]本發明的目的通過以下的技術措施來實現:一種建筑隔振降噪橡膠支座，包括底座、上座板和柱狀的隔振體，所述底座為具有內凹安裝腔的塊狀體，所述隔振體設置在所述安裝腔中，所述上座板扣合在底座的安裝腔上端并觸壓在隔振體上，其特征在于:所述安裝腔的底面上設有至少一對相對設置的導向塊，所述導向塊沿安裝腔內壁底部的圓周延伸，所述導向塊位于所述隔振體的外圍且抱箍住所述隔振體的下部，使變形范圍控制在30mm以內。
[0008]本發明的導向塊抱箍住隔振體的下部，可以根據實際需要在不同方位上布置導向塊，以此控制隔振體的水平變形方向和位移，確保與本支座相連的下部結構主體或支座所承托的上部結構在振動附加應力作用下不會因變形過大而導致混凝土構件的拉壓損壞。
[0009]作為本發明的一種改進，所述安裝腔自下而上呈漸擴狀，所述隔振體與安裝腔的內壁之間形成自下而上呈漸擴狀的環形間隙。由于隔振體在晃動過程中，對安裝腔側壁的水平力使安裝腔側壁上的彎矩自下而上逐漸減小，使得本發明的安裝腔形狀不僅符合安裝腔側壁的受力特點，而且滿足了隔振體的變位要求，因為代替了現有支座為了滿足變位要求而使盆腔側壁整體外移(盆腔側壁呈垂直狀)，因此，減小了支座的整體尺寸，也減小了底座的自重，降低了成本。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述隔振體是由數個鋼板與橡膠片相間隔層疊硫化粘合成一體而構成，橡膠片總厚度與鋼片總厚度的比例為2.5:1?2.6:1。本發明不但具有良好的承載能力，而且具有良好的豎向剛度和剪切變形能力，能夠滿足混凝土結構在溫度應力、車輛沖擊力作用下的水平變形要求。
[0011]為了使隔振體穩固在安裝腔內，本發明還可以做以下改進，在所述安裝腔的底面與上座板的下表面上分別設有上下相對的安裝槽，所述隔振體的上下端適配位于所述安裝槽內，所述導向塊位于安裝槽的外圍。
[0012]作為本發明的一種實施方式，所述安裝腔的上端開口收窄，所述上端開口的內側面作為安裝面，沿所述安裝面的圓周分布有至少一對相對設置的限位塊，所述上座板由平板與設置在平板下表面上的安裝槽組成，所述安裝槽的槽緣凸出于所述平板的下表面，所述限位塊與所述安裝槽的槽緣之間形成I?2mm的間隙，使限位塊與導向塊共同配合以調整隔振體的水平變形量。可以根據實際設計要求使支座滿足固定、單向、雙向位移要求。
[0013]作為本發明的一種推薦方式，所述安裝腔的內壁面為圓柱面，所述限位塊的側面由弧形面和平面相接而成，所述限位塊的弧形面與所述安裝面相吻合并固定在一起，所述限位塊與所述安裝槽的槽緣之間的間隙即處于限位塊的平面與所述安裝槽的槽緣之間。
[0014]優選地，所述隔振體位于所述安裝腔的中部，所述導向塊的兩端對應于安裝腔中心形成的圓心角α =45?80°。
[0015]本發明可以有以下實施方式，所述導向塊與底座為一體制成，也可以將導向塊可拆卸固定在底座上。
[0016]作為本發明的進一步改進，所述的底座上端面與所述上座板的平板的周緣之間安裝有密封圈以防止隔振體受力變形時擠壓出安裝腔。密封圈可以有效防止隔振體在受力變形時被擠壓出安裝腔而致損傷，同時也增加了安裝腔的密閉性，提高了支座的耐久性，延長了支座的使用壽命。
[0017]為了延長隔振體的使用壽命，本發明所述隔振體的外表面涂有防老化膜。
[0018]本發明沿底座的安裝腔外壁底部周緣設有向外延伸的連接板，在所述底座的外壁上設有豎向的加勁板，加勁板的下端固定在連接板上。以進一步增強支座的承載力。
[0019]與現有技術相比，本發明具有以下顯著的優點:
[0020]⑴本發明的導向塊可以控制隔振體的水平變形方向和位移，確保上部結構在振動附加應力作用下不會因變形過大而導致混凝土構件的拉壓損壞。
[0021]⑵限位塊與導向塊共同配合以調整隔振體的水平變形量，可以根據實際設計要求使支座滿足固定、單向、雙向位移要求。
[0022]⑶本發明底座的安裝腔自下而上呈漸擴狀，符合安裝腔側壁的受力特點，滿足了隔振體的變位要求，減小了支座的整體尺寸，也減小了底座的自重，同時降低了成本。
[0023]⑷本發明結合了現有盆式支座變形方向可控與板式支座豎向剛度較大的優點，可承受較大的豎向荷載，滿足水平變形要求，保證振源與主體結構間的可靠連接，又可保留支座一定的彈性，滿足隔振減噪要求。
[0024](5)通過調整隔振體的鋼板與橡膠片的數量、厚度及直徑，以滿足不同荷載條件下承載能力要求。
[0025](6)在隔振體外涂有防老化膜并在上座板與底座之間設有密封圈，構成兩道防護體系，延長了支座的使用壽命。
[0026](7)可大大降低振源對主體結構的振動以及固體傳聲影響，最大可降低約50%。
[0027](8)本發明可靈活布置，適用于不同條件下的市政隧道與城市綜合體地下商業空間之間或其他有隔振降噪要求的建筑結構的隔振、降噪。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]以下結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。
[0029]圖1是本發明實施例1的側面剖視圖；
[0030]圖2是沿圖1中A-A線剖視圖；
[0031]圖3是底座的俯視圖；
[0032]圖4是本發明與隔振主體、振源連接的示意圖；
[0033]圖5是本發明布置在隔振體與振源之間的示意圖之一；
[0034]圖6是本發明布置在隔振體與振源之間的示意圖之二 ；
[0035]圖7是本發明檢修口布置的示意圖；
[0036]圖8是本發明與墊石連接剖面圖；
[0037]圖9是限位塊的俯視剖面圖；
[0038]圖10是本發明實施例2底座的俯視圖。
【具體實施方式】
[0039]實施例1
[0040]如圖1?9所示，是本發明一種建筑隔振降噪橡膠支座10，包括底座1、上座板2和圓柱體形的隔振體3，底座I為具有內凹安裝腔11的塊狀體，隔振體3設置在安裝腔11的中部，上座板2扣合在底座I的安裝腔11上端并觸壓在隔振體上，在本實施例中，隔振體3是由數層Q345B鋼板31與氯丁橡膠片32相間隔層疊硫化粘合成一體而構成，橡膠片總厚度與鋼片總厚度的比例為2.5:1。在其它實施例中，鋼板和氯丁橡膠片的層數根據實際情況計算確定。隔振體3的外表面涂有防老化膜33，防老化膜可延長隔振體的使用壽命。在本實施例中，安裝腔11自下而上呈漸擴狀，隔振體3與安裝腔11的內壁之間形成自下而上呈漸擴狀的環形間隙4。隔振體在晃動過程中，對安裝腔側壁的水平力使安裝腔側壁上的彎矩自下而上逐漸減小，使得安裝腔形狀符合安裝腔側壁的受力特點。
[0041]在安裝腔11的底面與上座板2的下表面上分別設有上下相對的安裝槽，隔振體3的上下端適配位于安裝槽內。安裝腔11的上端開口收窄，上端開口的內側面作為安裝面，沿安裝面的圓周分布有兩對相對設置的限位塊5，參見圖2，限位塊5為短柱形，限位塊5的側面由弧形面51和平面52相接而成，參見圖9，安裝腔的內壁面為圓柱面，限位塊5的側面由弧形面和平面相接而成，限位塊的弧形面與安裝面相吻合并固定在一起，上座板2由平板與設置在平板下表面上的安裝槽組成，安裝槽的槽緣凸出于平板的下表面，限位塊的平面與安裝槽的槽緣之間形成Imm的間隙B，使限位塊與導向塊共同配合以調整隔振體的水平變形量。
[0042]安裝腔的底面設有一對相對設置的導向塊60，導向塊60沿安裝腔11內壁底部的圓周延伸呈弧形長條狀，導向塊60位于隔振體的外圍，且導向塊60也位于安裝槽的外圍，導向塊抱箍住隔振體的下部，導向塊60的兩端對應于安裝腔中心形成的圓心角α為45°。導向塊60的橫截面為倒置的直角梯形，其直角豎邊與安裝槽的槽壁相齊平。
[0043]其中一對限位塊5分別位于導向塊60的正上方，使導向塊限位隔振體的下部，同時限位塊調節隔振體上部的水平位移量，因此限位塊和導向塊共同實現支座限向、限位的目的，能夠使變形范圍控制在30mm以內。
[0044]本實施例為滿足單向位移要求的支座，沿安裝腔的橫向(圖2中所示的X方向)設置一對導向塊60，導向塊與底座為一體制成，沿安裝腔的橫向和豎向(圖2中所示的Y方向)各設置一對限位塊5，隔振體在橫向上既受到導向塊的限位作用，也受到限位塊的限位作用，因此在該方向上的水平位移量較小；而隔振體在豎向上僅受到限位塊的限位作用，因此在該方向上的水平位移量較大。
[0045]在本實施例中，限位塊通過可拆卸連接結構與安裝面連接。可拆卸連接結構采用螺栓安裝在限位塊5的螺紋孔53及安裝面的螺紋孔內。底座I上端面與上座板2的平板的周緣之間安裝有密封圈6。密封圈可以有效防止隔振體在受力變形時被擠壓出安裝腔而損傷，同時也增加了安裝腔的密閉性，提高了支座的耐久性，延長了支座的使用壽命。沿底座I的安裝腔11外壁底部周緣設有向外延伸的連接板12，在連接板12及上座板2的平板上分別對應設有用于與隔振主體7、振源8 (上部結構)相連的連接件，連接件采用螺桿9，在底座I的外壁上還設有豎向的加勁板13，加勁板13的下端固定在連接板12上，參見圖
4。在底座、上座板與主體結構連接的專用安裝螺栓以及在底座、上座板上設置的與主體結構相連的抗剪鍵，使支座具有很好的抗剪能力。
[0046]如圖7所示，支座10設置在隔振主體7和振源8之間的安裝空間20內，隔振主體7上設有與外界相通的檢修口 30，檢修口 30由蓋板40封堵，檢修口 30與安裝空間20相通以便通過檢修口 30對支座10進行維修和更換隔振體。
[0047]本發明的安裝過程是:根據振源的縱、橫坡度要求設置支承墊石41，并按支座10的底座地腳螺栓間距與底柱規格預留螺栓孔位置，要求支承墊石41表面平整，施工時支承墊石頂面的標高要注意預留支座的底座下環氧砂漿墊層厚度，支座的底座以外墊石做成坡面，以防積水。支座10上方設置梁底楔塊42，支承墊石的施工要求:支承墊石平面尺寸大小應按局部承壓計算確定，墊石長度、寬度應比支座相應的尺寸增加50mm左右；支座墊石內應布置鋼筋網，鋼筋直徑為8mm時，間距宜為150mm xl50mm，支承結構內應有豎向鋼筋延伸至支座墊石內，支座墊石的混凝土強度等級不應低于C30 ;支座墊石表面應平整、清潔、干爽、無浮沙；支座墊石頂面標高要求準確無誤；在平坡情況下，支承墊石應處于同一設計標高平面內，其相對高差不應超過土 1.5mm,同一支承墊石高差應小于0.5_。
[0048]本發明可以通過合理的組合布置，實現大面積、大壓重的功能要求。如圖5所示，是市政道路與地下商業空間交叉的其中一個實施例，市政道路70的兩側是覆土層80,而市政道路的下方是地下空間建筑(包括商場50和停車場60)，市政道路作為振源，而地下空間建筑作為隔振主體，采用了兩個支座10組合布置在市政道路與地下商業空間建筑之間的交叉結構；如圖6所示，是市政道路與地下空間交叉的另一個實施例，與上述實施例所不同的是:市政道路為隧道形式，市政隧道90被圍括在地下商業空間建筑中，采用了四個支座10組合布置。通過調節Q345B鋼板、氯丁橡膠片的層數、直徑，可以滿足不同豎向剛度、水平剪切剛度、水平位移等受力與變形要求。
[0049]實施例2
[0050]如圖10所示，本實施例與實施例1的不同之處在于:本實施例為滿足雙向位移要求的支座，隔振體3中橡膠片總厚度與鋼片總厚度的比例約為2.6:1，沿安裝腔的橫向和豎向各設置兩對導向塊60和限位塊5，限位塊的平面與安裝槽的槽緣之間形成2mm的間隙B，導向塊60可拆卸安裝在底座上，導向塊60的兩端對應于安裝腔中心形成的圓心角為50度。限位塊5均對應位于導向塊60的正上方,隔振體在橫向和豎向上的水平位移量均較小。
[0051]根據實際設計要求，限位塊和導向塊均可分別至少設置一對，導向塊的兩端對應于安裝腔中心形成的圓心角α為45?80度，以不影響橡膠體所需變形方向的變形即可。限位塊使得整個支座的變形可以在任意方向控制在預定范圍內，實現對支座水平變形量大小的控制，與導向塊相配合可以設置成滿足單向、雙向位移要求的支座；另外，導向塊和限位塊也可以單獨使用以滿足不同位移要求。
[0052]本發明的實施方式不限于此，根據本發明的上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發明上述基本技術思想前提下，本發明通過調整隔振體的鋼板與橡膠片的數量、厚度及直徑，以滿足不同荷載條件下承載能力要求；安裝腔和隔振體的形狀可以有其它實施方式，比如安裝腔的內壁呈方形，相應地，隔振體的橫截面也為方形。因此本發明還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更，均落在本發明權利保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種建筑隔振降噪橡膠支座，包括底座、上座板和柱狀的隔振體，所述底座為具有內凹安裝腔的塊狀體，所述隔振體設置在所述安裝腔中，所述上座板扣合在底座的安裝腔上端并觸壓在隔振體上，其特征在于:所述安裝腔的底面上設有至少一對相對設置的導向塊，所述導向塊沿安裝腔內壁底部的圓周延伸，所述導向塊位于所述隔振體的外圍且抱箍住所述隔振體的下部。
2.根據權利要求1所述的建筑隔振降噪橡膠支座，其特征在于:所述安裝腔自下而上呈漸擴狀，所述隔振體與安裝腔的內壁之間形成自下而上呈漸擴狀的環形間隙。
3.根據權利要求1或2所述的建筑隔振降噪橡膠支座，其特征在于:所述隔振體是由數個鋼板與橡膠片相間隔層疊硫化粘合成一體而構成，橡膠片總厚度與鋼片總厚度的比例為 2.5:1 ?2.6:1。
4.根據權利要求3所述的建筑隔振降噪橡膠支座，其特征在于:在所述安裝腔的底面與上座板的下表面上分別設有上下相對的安裝槽，所述隔振體的上下端適配位于所述安裝槽內，所述導向塊位于安裝槽的外圍。
5.根據權利要求4所述的建筑隔振降噪橡膠支座，其特征在于:所述安裝腔的上端開口收窄，所述上端開口的內側面作為安裝面，沿所述安裝面的圓周分布有至少一對相對設置的限位塊，所述上座板由平板與設置在平板下表面上的安裝槽組成，所述安裝槽的槽緣凸出于所述平板的下表面，所述限位塊與所述安裝槽的槽緣之間形成I?2mm的間隙，使限位塊與導向塊共同配合以調整隔振體的水平變形量。
6.根據權利要求5所述的建筑隔振降噪橡膠支座，其特征在于:所述隔振體位于所述安裝腔的中部，所述導向塊的兩端對應于安裝腔中心形成的圓心角α =45?80°。
7.根據權利要求6所述的建筑隔振降噪橡膠支座，其特征在于:所述安裝腔的內壁面為圓柱面，所述限位塊的側面由弧形面和平面相接而成，所述限位塊的弧形面與所述安裝面相吻合并固定在一起，所述限位塊與所述安裝槽的槽緣之間的間隙即處于限位塊的平面與所述安裝槽的槽緣之間。
8.根據權利要求7所述的建筑隔振降噪橡膠支座，其特征在于:所述的底座上端面與所述上座板的平板的周緣之間安裝有密封圈以防止隔振體受力變形時擠壓出安裝腔。
9.根據權利要求8所述的建筑隔振降噪橡膠支座，其特征在于:所述隔振體的外表面涂有防老化膜。
10.根據權利要求9所述的建筑隔振降噪橡膠支座，其特征在于:沿底座的安裝腔外壁底部周緣設有向外延伸的連接板，在所述底座的外壁上設有豎向的加勁板，加勁板的下端固定在連接板上。
【文檔編號】E04B1/98GK103437445SQ201310343217
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月7日 優先權日:2013年5月9日
【發明者】陳星
申請人:廣東省建筑設計研究院