一種減震房屋制造技術

一種減震房屋，包括由梁（1）、樓板（2）組成的水平構件（3），由柱（4）、填充墻（5）或/和承重墻（6）組成的豎向構件（7），其特征在于在所述的水平構件（3）或/和豎向構件（7）的內部、外部或/和由內部伸出到外部設置有至少一個空腔（8），且至少一個空腔（8）內設置有至少一個減震體（9）。本發明專利技術所述的減震房屋可適用于工業與民用建筑。其好處在于無需在房屋中集中單獨設置減震阻尼器，不影響房屋功能的使用；減震空腔可靈活設置在房屋的各個部位，具有造價低廉、施工容易、免維護等優點。本發明專利技術所述的減震房屋對于遠震、近震即令處于震中皆能發揮較好的減震作用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種房屋,具體為一種具有減震功能的房屋。
技術介紹
近年來，地震頻發，造成巨大的人員傷亡和財產損失。在2008年的汶川地震中，確認有69197人遇難，而直接經濟損失達8451億人民幣。在大多數地震中，造成大規模傷亡的并非地震本身，而是由地震引起的房屋和市政工程、水利工程倒塌。因此，加強建筑本身的抗震性能和采取適當的隔震、減震措施，對減少地震帶來的損失具有非常重要的意義。傳統抗震設計通過適當選擇塑性鉸位置和設計細部構造確保結構抗震性能，其本質是通過增強結構本身的抗震性能(強度，剛度，延性)來抵御地震作用。但是，傳統抗震設計不僅因為材料用量過大而導致經濟性較差，也由于其利用結構本身進行抗震，很可能導致結構破壞，故安全性和適應性都不能得到有效地保證。因此，相對于傳統抗震手段，利用結構減振控制的方法增加建筑結構的阻尼、耗散結構的能量來達到減少結構地震反應的方法有相對低廉的成本、性能也較好，有更好的應用價值。如在1994年發生的加州北嶺地震中，一些利用橡膠支座隔震的房屋就因此經受住了地震的破壞，這是結構減振控制方法的一次成功的應用。結構減振控制分為被動控制、主動控制和半主動控制等方法。相對而言，被動控制以其成本低，施工技術方便，可靠性強、無需外加能源以及易于維護等特點而得到了相當廣泛的應用。而被動控制又可分為基礎隔震、耗能減震和吸能減震三類。2003年I月21日，墨西哥沿海地區發生7. 6級大地震，超過13000幢居民建筑以及600幢商業建筑受到破壞。其中，超過2700個建筑被完全毀壞,然而,高達31層的Torre Mayor大樓卻由于大量液體阻尼器的應用而使得大樓的結構反應控制在彈性范圍之內，保護了大樓主體未遭受地震的破壞。這是被動控制方法在建筑抗震中的相當成功的一次應用。結構被動控制方法是指在外加控制裝置后無需再外加能源進行控制，及控制力是因為控制裝置隨結構一起運動而被動產生的。其通過減震、隔震裝置來阻隔和消耗結構的振動能量。耗能減震技術是把結構物中的支撐、剪力墻等構件設計成耗能部件或在結構物的節點或連接處裝設阻尼器。在風載或小震作用下，耗能桿件和阻尼器處于彈性狀態，在強烈地震作用下，耗能桿件或阻尼器率先進入非彈性狀態，大量耗散輸入結構的地震能量，使主體結構避免進入明顯非彈性狀態，從而保護主體結構在強震中免遭損壞。常用的耗能阻尼裝置包括粘彈性阻尼器、摩擦耗能阻尼器、金屬阻尼器、調諧質量阻尼器和調諧液動阻尼器坐寸ο調諧質量阻尼器(TMD)和調諧液動阻尼器(TLD)是利用二次系統吸引主體結構的振動能量而使主體結構減振的方法。例如在TLD系統中，在阻尼器內部液體的固有晃動頻率與結構固有頻率相一致時，便可以通過阻尼器內部液體的晃動耗散結構震動的能量，達到減震的效果；在TMD系統中，是依靠附加活動質量與結構之間的非完全彈性碰撞達到交換動量耗散動能，進而減少結構地震反應的技術。例如臺北101大廈，位于88-92層的直徑達5. 5米、重達730噸的巨形球狀物就是一個超級TMD。它既保證了這棟超高層建筑在日常風載作用下居住者的舒適性，也是一個超級減震裝置。不過，單一的被動控制方法在處理強震、高層建筑和大跨結構等問題上的效果仍然有很多的不足，因此基于振動控制裝置本身性能的抗震設計方法，提高被動控制方法在不同環境下的適應性問題仍然有待于進行進一步地深入研究。無論是TMD還是TLD，都是體量碩大，施工困難，維護困難，造價昂貴，且這類阻尼器的設置都比較集中，影響房屋的使用功能。它是能減少或緩解遠震水平沖擊力帶來的結構破壞，卻很難減少或緩解對近震或震中由下而上的沖擊力帶來的結構破壞。因此，專利技術一種不需集中設置阻尼器，也不影響房屋使用功能，且阻尼器可靈活裝卸或設置在房屋的不同部位，施工安裝方便，阻尼器無需維護的新型減震房屋已成急需，且這種減震房屋無論是發生遠震、近震或者即令位于震中也都能對房屋起到減震和保護作用。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種帶減震裝置、能增強房屋抗震、減震功能的減震房屋。本專利技術是通過以下方法實現專利技術目的的一種減震房屋，包括由梁、樓板組成的水平構件，由柱、填充墻或/和承重墻組成的豎向構件，其特征在于在所述的水平構件或/和豎向構件的內部、外部或/和由內部伸出到外部設置有至少一個空腔，且至少一個空腔內設置有至少一個減震體。空腔內置可移動的減震體即成為一個最簡單的小型阻尼減震裝置，將這種單元式的減震裝置分散布置于房屋的不同部位，就可實現在地震發生時，減震體相對房屋運動而形成阻尼效應，從而耗散作用在房屋的沖擊能量，以達到減震的目的；同時減震體在房屋來回晃動中形成滯后的往復運動亦會遏制房屋在振動中產生的共振效應，從而減輕或延緩房屋的損毀。這種單元式的減震裝置可方便地內置、外置或由內向外設置于房屋體中，亦即實現了無需特別附加影響房屋使用功能的附加減震裝置來減震的目的。本專利技術所述的減震房屋中，所述的梁為主梁、次梁或密肋梁；或所述的樓板為現澆板、預制板、疊合板或裝配整體式樓板；或所述的梁、樓板、柱、填充墻或承重墻的材質為素混凝土、預應力混凝土、鋼筋混凝土、型鋼混凝土、型鋼組合、木結構、鋼木結構中的一種。本專利技術所述的減震房屋中，所述的空腔與水平構件或/和豎向構件之間設置有連接固定裝置；或所述連接固定裝置為螺栓連接、預埋件焊接、卡口拼接、槽口咬接、公母榫頭搭接或混凝土整體澆注中的至少一種。使用何種連接固定方式依設計要求而定，目的是穩固連接和簡化施工工法。本專利技術所述的減震房屋中，所述的空腔的底面是弧形的，且有至少一個回落點。空腔底面設置成弧形、并有至少一個回落點，能使減震體在地震作用下發生偏移后再次回到原點，即回到房屋的原始重心。這樣的單元式的減震裝置既能消耗地震能同時又能夠在地震中起到穩固房屋重心的作用。本專利技術所述的減震房屋中，所述的空腔內設置有至少I個分隔片，將空腔分隔成2個或2個以上的子空腔；或所述至少一個子空腔內設置有至少一個減震體；或所述的子空腔的底面是弧形的，且有至少一個回落點。將空腔內分隔成多個子空腔，在各個子空腔內或設置或不設置減震體，或設置不同質量、不同材質的減震體，從而將整體單元減震裝置配置成具有不同性能、不同功能的阻尼器，以適應不同房屋、不同震區的特點和抗震減震要求。本專利技術所述的減震房屋中，所述的空腔由上板、周圍側壁和下板組成，上板和周圍側壁的交接處或所述四周側壁和下板的交接處至少有一條邊為折邊或弧邊；或所述上板與周圍側壁組合為半球面；或所述上板、周圍側壁和下板組合成球形面。周圍側壁與上板或下板的連接方式會帶來減震裝置外形及減震性能的變化，這樣可針對不同房屋的特點或房屋不同部位的特點，以靈活應用。本專利技術所述的減震房屋中，所述空腔的周圍側壁為閉合的圓筒或至少兩片圓弧板或至少三片平板獨立圍合而成；所述的所述周圍側壁由至少一片弧形板和至少一片平板圍合而成；或所述的上板、下板和周圍側壁的材質中至少兩者是相同的或至少兩者是不同的；或所述的上板、下板和周圍側壁的材質是水泥砂漿制品、混凝土制品、塑料制品、木制品、金屬制品、高注合金制品中的一種或者至少兩種的組合。周圍側壁多種變化及板形組合根據房屋的特點及不同部位的需要靈活選用，而上板、下板和周圍側壁材質則依房屋造價、施工工藝或方便就地取材來選取。本專利技術所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種減震房屋，包括由梁（1）、樓板（2）組成的水平構件（3），由柱（4）、填充墻（5）或/和承重墻（6）組成的豎向構件（7），其特征在于在所述的水平構件（3）或/和豎向構件（7）的內部、外部或/和由內部伸出到外部設置有至少一個空腔（8），且至少一個空腔（8）內設置有至少一個減震體（9）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：傅禮銘，
申請(專利權)人：傅禮銘，
類型：發明
國別省市：