減震抗震型鋼結構房屋的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于建筑物抗震技術領域，具體涉及一種減震抗震型鋼結構房屋。
【背景技術】
[0002]地震又稱地動、地震動，是地殼快速釋放能量過程中造成振動，期間會產生地震波的一種自然現象。地震波可以分為橫波、縱波以及面波，對地表建筑物和構筑物造成破壞主要是橫波和面波。其中橫波主要產生前后、左右的振動，面波的振動復雜，既有橫波成分也有縱波的成分。但是，國內鋼結構建筑越來越多，這些鋼結構建筑一般都沒有設計抗震結構或抗震裝置，在大震來臨時，就會存在有巨大的安全隱患，給人們帶來巨大的生命財產安全。如何同時降低鋼結構建筑物豎向和橫向的振動以降低橫波和面波對建筑物的破壞，是一項亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0003]本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種能同時降低豎向振動和橫向振動、減震效果好、抗震性能強的減震抗震型鋼結構房屋。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:減震抗震型鋼結構房屋，包括建筑基礎、設在建筑基礎上的鋼構架墻體和設在鋼構架墻體頂部的鋼構架屋頂，鋼結構墻體包括垂直設置的立柱，建筑基礎表面設有安裝槽，立柱下端設有伸入到安裝槽內的支撐柱，立柱下端邊緣設有圓環形的支撐盤，支撐柱側部與安裝槽側壁之間設有一圈壓縮彈簧，安裝槽底部設有與支撐柱下表面頂壓配合的第一支撐減震抗震裝置，支撐盤下表面與建筑基礎上表面之間設有第二支撐減震抗震裝置，鋼構架墻體頂部與鋼構架屋頂之間設有第三支撐減震抗震裝置。
[0005]所述第一支撐減震抗震裝置包括水平設置的上支撐板和下支撐板，上支撐板固定設在立柱下端，下支撐板固定設在安裝槽底部，上支撐板下表面設有上導軌，下支撐板上表面設有與上導軌平行的下導軌，上導軌通過上摩擦片滑動連接有至少兩個上滑塊，相鄰兩個上滑塊之間通過張緊的上預應力鋼絲連接，下導軌通過下摩擦片滑動連接有下滑塊，下滑塊的數目比上滑塊多一個，相鄰兩個下滑塊之間通過張緊的下預應力鋼絲連接，任意一個上滑塊均位于相鄰兩個下滑塊之間的下預應力鋼絲中點的正上方，任意一個上滑塊分別與兩側下方的下滑塊通過一根支撐桿連接，支撐桿上端和下端分別與上滑塊和下滑塊鉸接，下支撐板上表面設有位于下導軌兩端的定位塊，定位塊在鄰近下滑塊一側上設有彈性墊。
[0006]所述第二支撐減震抗震裝置包括呈圓環形的底座和呈圓盤型的頂蓋，底座設在建筑基礎上，頂蓋上表面與支撐盤下表面固定連接，底座包括內部設有圓環形空腔的圓環體和填充在圓環形空腔內的第一減震砂粒，圓環體上表面設有定位圈和位于定位圈內部的抗震圈，抗震圈上表面內側設有環形臺階，頂蓋放置在環形臺階上，頂蓋下表面固定連接有位于抗震圈當中的圓箱體，定位圈內壁與抗震圈外壁接觸，抗震圈內壁與圓箱體外圓周表面具有間隙，圓箱體內填充有第二減震砂粒。
[0007]所述抗震圈上表面外邊緣設有定位筒，抗震圈上表面的環形臺階包括外支撐減震環和內支撐減震環，定位筒與外支撐減震環之間、外支撐減震環與內支撐減震環之間均具有環形空隙，定位筒、外支撐減震環與內支撐減震環的高度依次降低形成階梯結構，定位筒位于頂蓋外圓周壁和定位圈內壁之間，頂蓋下表面支撐在外支撐減震環上。
[0008]所述抗震圈、定位筒、外支撐減震環和內支撐減震環為采用高彈性材料冷沖壓一體成型；抗震圈為一種均質彈性多孔物質，抗震圈內部均勻設有螺旋鋼絲相互交錯形成空間網狀結構。
[0009]所述第三支撐減震抗震裝置包括拉伸彈簧、上平板和下平板，上平板水平設在鋼構架屋頂底部，下平板水平設在鋼構架墻體頂部，上平板和下平板上下對應，上平板下表面設有整體呈環形的上支撐槽，下平板下表面設有整體呈環形的下支撐槽，上支撐槽和下支撐槽上下對應，上支撐槽和下支撐槽的橫截面均為半圓結構，上支撐槽和下支撐槽內均勻設有若干個支撐球，上平板和下平板之間在支撐球外側設有密封墊板，拉伸彈簧上端連接在上平板上，拉伸彈簧下端連接在鋼構架墻體的內壁上，上平板和下平板之間在支撐球內側對應設有上下通透的通孔，通孔內穿設有定位螺栓，定位螺栓的外徑小于通孔的內徑。
[0010]采用上述技術方案，本發明具有以下有益效果:
1、在發生地震時，在第一支撐減震抗震裝置受壓或發生垂向碰撞時，將發生垂向相對位移，此時結構通過摩擦片耗能。與此同時預應力鋼絲變形，也會耗散掉部分沖擊力的能量，從而減輕結構的震動。在變形過大時，定位塊可以控制結構的最大變形，同時彈性墊的彈性可以降低振動。壓縮彈簧起到緩沖水平方向震動的作用。
[0011]2、第二支撐減震抗震裝置的抗震圈安裝在頂蓋和底座之間，用于緩沖頂蓋對底座的沖擊；頂蓋和底座的沖擊振動分別引起圓箱體和圓環形空腔振動，進而帶動第二減震砂粒在圓箱體內震動摩擦，帶動圓環形空腔內的第一減震砂粒震動摩擦，通過動量交換和摩擦耗能達到寬頻范圍內復合減震的目的。底座直接受力，圓環形空腔的結構剛度和強度應大于普通井座設計要求。抗震圈為環狀結構墊圈，且具有一定厚度的側環面，能夠有效隔離頂蓋在垂直和水平方向對底座的沖擊。抗震圈上設置的外支撐減震環和內支撐減震環的階梯型結構，具有多級減震特性，能夠針對不同震級的地震產生的沖擊進行有效減震。
[0012]3、第三支撐減震抗震裝置的拉伸彈簧起到將下平板和上平板上下震動時固定牢靠的作用，上平板上開設的上支撐槽和下平板上開設的下支撐槽之間設置的支撐球，當地震時，上平板可在下平板上通過支撐球相對轉動。通孔內穿設有定位螺栓，定位螺栓的外徑小于通孔的內徑，這樣不僅可避免上平板在水平方向上的震動使上平板和鋼構架屋頂有一定的活動量，并且適當限定了上平板和下平板之間在垂直方向上的位置。
[0013]綜上所述，本發明設計新穎，結構獨特，采用多重多種減震方式，對地震產生的劇烈震動有良好的緩沖作用，能大大減輕地震對房屋造成的破壞。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是圖1中第一支撐減震抗震裝置的放大結構示意圖；
圖3是圖1中第二支撐減震抗震裝置的放大結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1、圖2和圖3所示，本發明的減震抗震型鋼結構房屋，包括建筑基礎1、設在建筑基礎1上的鋼構架墻體2和設在鋼構架墻體2頂部的鋼構架屋頂3，鋼結構墻體2包括垂直設置的立柱，建筑基礎1表面設有安裝槽4，立柱下端設有伸入到安裝槽4內的支撐柱5，立柱下端邊緣設有圓環形的支撐盤6，支撐柱5側部與安裝槽4側壁之間設有一圈壓縮彈簧41，安裝槽4底部設有與支撐柱5下表面頂壓配合的第一支撐減震抗震裝置7，支撐盤6下表面與建筑基礎1上表面之間設有第二支撐減震抗震裝置8，鋼構架墻體2頂部與鋼構架屋頂3之間設有第三支撐減震抗震裝置。
[0016]第一支撐減震抗震裝置7包括水平設置的上支撐板9和下支撐板10，上支撐板9固定設在立柱下端，下支撐板10固定設在安裝槽4底部，上支撐板9下表面設有上導軌11，下支撐板10上表面設有與上導軌11平行的下導軌12，上導軌11通過上摩擦片14滑動連接有至少兩個上滑塊13，相鄰兩個上滑塊13之間通過張緊的上預應力鋼絲15連接，下導軌12通過下摩擦片16滑動連接有下滑塊17，下滑塊17的數目比上滑塊13多一個，相鄰兩個下滑塊17之間通過張緊的下預應力鋼絲18連接，任意一個上滑塊13均位于相鄰兩個下滑塊17之間的下預應力鋼絲18中點的正上方，任意一個上滑塊13分別與兩側下方的下滑塊17通過一根支撐桿19連接，支撐桿19上端和下端分別與上滑塊13和下滑塊17鉸接，下支撐板10上表面設有位于下導軌12兩端的定位塊20，定位塊20在鄰近下滑塊17 —側上設有彈性墊21。
[0017]第二支撐減震抗震裝置8包括呈圓環形的底座22和呈圓盤型的頂蓋23，底座22設在建筑基礎1上，頂蓋23上表面與支撐盤6下表面固定連接，底座22包括內部設有圓環形空腔的圓環體和填充在圓環形空腔內的第一減震砂粒25，圓環體上表面設有定位圈26和位于定位圈26內部的抗震圈27，抗震圈27上表面內側設有環形臺階，頂蓋23放置在環形臺階