抗震建筑的制作方法

文档序号:1850349阅读:191来源:国知局
专利名称:抗震建筑的制作方法
技术领域
本发明专利涉及一类分离式建筑消能减震、隔震技术。
背景技术
1976年7月28日,在中国河北省唐山市发生7. 6级大地震,晃动12秒钟,造成24万多人死亡,占该市人口的1/4,96%以上的房屋倒塌,直接经济损失达30亿元人民币以上。2008年5月12日,在中国四川省汶川县龙门山地质断裂带发生8级大地震,晃动22秒钟,死亡与失踪87150人,震中和重灾区,大部分房屋倒塌,直接经济损失达8451亿元人民 币。全球每天发生地震约一万五千多次,经常造成人员伤亡,引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散、海嘯、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害,地震发生后给人民造成停水、停电,通讯、交通中断等,“小震不坏,中震可修,大震不倒” 一直是地震专家以及建筑师们研究的课题,我们应该为人类的生命保障和财产安全尽一份社会责任!

发明内容
现有的建筑以钢筋混凝土框架结构为主流,其特点是框架结构的支柱与地下桩基连接成一个整体,当构造地震发生时,支柱断楼板塌房屋倒,建筑内的人非死即伤!本发明专利抗震建筑是将建筑与地基或建筑与基础分离断开,建筑地面以上部分与基础或地基不是一个整体,当发生构造地震晃动时,消除了部分地震横向波的剪力,有效地保障了人的生命和财产安全。


图I为抗震建筑分类2为半封闭式托盘/黄沙细小填充物松散软质固体有垫隔物的建筑抗震示意3为锯齿形/凸凹形/波浪形无润滑/润滑滑槽垫块单层/多层面接触有桩地基无弹性坚固硬质固体有垫隔物的建筑抗震结构4为独立型板状垫块单层面接触有桩地基无弹性坚固硬质固体有垫隔物的建筑抗震结构5为硬连接型板状垫块单层面接触有桩地基无弹性坚固硬质固体有垫隔物的建筑抗震结构6为整体型板状垫块单层面接触有桩地基无弹性坚固硬质固体有垫隔物的建筑抗震结构7为硬连接型/整体型板状垫块多层面接触有桩地基无弹性坚固硬质固体有垫隔物的建筑抗震结构8为稳定装置其它类分离式抗震建筑结构图具体实施例方式以下结合附图对本发明专利抗震建筑作进一步详述,但不限于附图所示实施例I :结合图I,本发明专利抗震建筑,是指建筑与地基之间、建筑地面部分与基础、建筑多层结构之间设计为分离式。其中,包括分离的建筑与地基之间、建筑地面部分与基础、建筑多层结构之间有垫隔物、无垫隔物和其它三大类,无垫隔物是指建筑与地表之间属于分离的形式,没有桩基或填充物垫隔,建筑的下面采用地表的天然基础作为地基。其中,无垫隔物分为地面无垫隔和悬空无垫隔二大类。其中,地面无垫隔是指建筑与地表之间没有桩基或填充物作为垫隔,建筑附着于地面,例如如果场地有天然的地基(坚硬土或一整块巨大的岩石,并且它足够大),通过人工稍做修整处理成为水平的平面作为建筑的地基,出于预防地震的考虑,该类建筑宜设计 建造地圈梁,房屋的所有柱子皆立于其上,地面无垫隔主要包括点接触、线接触、面接触三类。以支柱着力于地面为点接触,点接触分支柱点接触和其它点接触二类;以支柱和地圈梁着力于地面为线接触,线接触分支柱和地圈梁线接触、其它线接触二类,其中,支柱和地圈梁线接触又分单层支柱和地圈梁线接触和多层支柱和地圈梁线接触二小类;单层支柱和地圈梁线接触地面无垫隔是把建筑基础与建筑地圈梁两部分分隔断开的方法,这里所说的地圈梁是指在建筑的地面及以下部分(基础)承托外墙、或外墙与内墙的一圈闭合现浇的梁;而建筑地面以上部分在墙体上部紧挨楼板的钢筋混凝土梁叫上圈
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ο以支柱、地圈梁、楼板着力于地面为面接触,面接触分支柱与地圈梁和楼板面接触、其它面接触二类,其中,支柱与地圈梁和楼板面接触又分单层支柱与地圈梁和楼板面接触、多层支柱与地圈梁和楼板面接触二小类;单层是指建筑的分离断开处只有一处,而多层则是指建筑的分离断开处有若干处。悬空无垫隔分悬挂式、充气式和其它悬空无垫隔物三类。悬挂式建筑是指屋顶或部分楼层或每一楼层悬挂在立柱、石壁、井筒或塔架上的建筑,特点是用分散的钢索和吊杆承担屋顶和楼板的重量,既用于单层建筑,也可用于高层建筑,包括地平线以下的悬挂式建筑。悬挂式包括顶部悬挂、中间悬挂、底部悬挂和其它悬挂四类。其中,顶部悬挂是指屋盖或建筑的顶部悬挂在立柱等上的建筑,两柱之间的横梁承载建筑主体为抬;一柱顶端(或上部)的横梁两端(或两头)承载建筑主体为挑;两柱一横梁以上抬的结构形式为合抬;多柱多横梁挑的结构形式为多挑,还有其它混合结构形式。中间悬挂是指建筑的中部悬挂在立柱、石壁、井筒或塔架上的建筑,如抬轿式,其连接有单连接、双连接、多连接;又分软连接和硬连接。底部悬挂以悬挂式房屋为一例包括主体部分、支撑结构、隔震层等,其中,支撑结构一般为建筑底层结构(或地下室),通过吊具支撑整个主体部分。隔震层包括悬挂装置和阻尼装置,其中,悬挂装置由吊杆、拉索或钢拉杆、铰点、底部托架组成。
充气式分充气体在上房屋在下、充气体在内房屋在外、充气体在外房屋在内和其它充气结构四类。充气式建筑一般包括顶、柱、底及充气嘴,可以有壁,充气式建筑分四类。其中,有薄膜式充气体在上房屋悬吊在下面的;有薄膜式充气体在内房间悬挂在周围的;有房间设在内部薄膜式充气体包围在外面的,三者定居时都需要固定,休闲时也可以随信风环游世界,当台风来临前要泄气停用,另一类在后面气体类中有表述。实施例2 :结合图1,本发明专利抗震建筑的有垫隔物分为以气体、液体、半固体、固体等四大类填充垫隔承载建筑的重量。其中,气体垫隔分为充气体在下房屋在上和气压式二类。充气体在下房屋在上是指房屋在上面充气体在下面垫隔的建筑,建筑材料一般为轻型材料,适合于建造单层建筑或低层建筑。
气压式是指以压缩空气为动力源来驱动和控制建筑以实现地震时上升、下降过程机械化和自动化的一种消能减震技术。以气压式房屋为一例当地震发生前,通过基础部分利用高压气体把地面建筑向上托起,承担其全部或部分的重量,以实现两者间的软接触,从而阻断地震波的摧毁力。液体垫隔分为飘浮式、液垫和液压式三类。其中,飘浮式按主要建筑材料又分木材建筑、土石建筑、金属建筑和其它材料建筑等四类。液体垫隔飘浮式的主要建筑材料是指以液体承载全部或部分建筑的重量,其建筑以主要材料为分类标准,其中,木材建筑包括木料、竹材等;土石建筑包括石材石料、砖瓦砌块、水泥、玻璃等;金属建筑包括铸铁、钢材等;其它建筑材料包括塑料、薄膜充气、橡胶等。定居时都需要固定,休闲时也可以随波逐流环游四海,当台风、海嘯来临前要抛锚停用。其中,土石类是指普通土、混凝土、石块、石子、砖瓦等,以土石建筑为一例建筑一个大水池,在大水池内建造一个大悬浮体,在大悬浮体上建造各式建筑,需要注意的是在建造建筑的过程中和竣工后必须掌握大悬浮体的整体平衡。液垫液垫是一种注入液体的扁平状柔软容器,若干液垫以一层或若干层平铺在建筑的基础上,若干液垫也可以全部装入一个更大的柔软容器内,它的外围可以设置支撑物或连接物限制其崩塌,若干液垫的上面为建筑主体;如果是单层液垫结构,建筑主体的底部和建筑基础的上面分别可以设计为半嵌入。液压式是指以压缩液体为动力源来驱动和控制建筑以实现地震时上升、下降过程机械化和自动化的一种减震技术。以液压式房屋为一例当地震发生前,通过基础部分利用高压液体把地面建筑向上托起,承担其全部或部分的重量,以实现两者间的软接触,从而阻断地震波的摧毁力。半固体垫隔分填充式半固体和压力式半固体二类。填充式半固体将半固体密封在软质的容器内,并将若干装有半固体的容器平铺填充在建筑与地基之间或建筑与基础之间,使之起到隔震作用。压力式半固体利用机械压力装置将半固体作用在建筑与地基之间或建筑与基础之间,使建筑主体作垂直上升,在地震中起到隔震效果。
实施例3 :结合图I、图2,本发明专利抗震建筑的固体有垫隔物分为松散软质固体有垫隔和坚固硬质固体有垫隔二类。其中,松散软质固体有垫隔是指建筑(4)与地基(I)之间建造有填充物和托盘。其中,填充物分细微填充物和粗大填充物二小类。其中,细小填充物包括黄沙、浙青砂和其它类似细小固体填充物三小类;黄沙填充包括建筑基础(I)、垫隔层、地上建筑(4),其中,垫隔层由托盘(2)和黄沙⑶(或其它类似细小固体物质)组成,周围有闭合的边沿,托盘(2)内装满黄沙(3),垫隔层的面积大于地上建筑(4)的底面,如图2所示。浙青砂垫隔包括建筑基础、浙青砂、地上建筑,其中,砂子 宜粗,浙青在浙青砂浆中的体积配合比宜小,即浙青约占5%左右。粗大填充物包括球体垫隔、土工袋和其它类似粗大固体填充物三小类。球体垫隔自下向上依次由建筑基础、下砼板层、下钢板层、球体垫隔层、上钢板层、上轮板层、建筑主体、外加球体围栏构成,其中,建筑基础与下5全板层、上轮板层与建筑主体分别可以设置成一个整体,球体垫隔层在球体围栏内部,球体是指球状或珠状圆形、椭圆形钢珠、铁球、铜丸、硬卵石等物质。土工袋垫隔分三类第一类是在自然地基上挖一个大于建筑底部面积的坑池,坑池的底面稍作平整处理,周边较垂直即可,坑池内交错平铺摆放土工袋,并逐层叠放直至铺满坑池,土工袋内装有砂石;第二类是坑池的底面和周边用砖以及水泥砌筑,或用钢筋混凝土现浇坑池;第三类是地下设置桩基,桩基的上面为钢筋混凝土现浇的坑池;其中,第二类和第三类的其它结构部分与第一类相同。托盘⑵分为开放式、半封闭式和封闭式三小类开放式的托盘水平展开,其上为黄沙(或其它类似细小固体物质),建筑建造其上,第一.建筑的长宽比不能太大,太长太窄在地震过程中容易倾覆;第二.建造时应对称均衡起建,注意整体重量的平衡,保证建筑的垂直度;第三.建筑的高度以几层楼为宜,保持宽大;第四.居住、办公、储物或其它使用时同样需要注意整体重量的平衡,确保建筑的长期垂直;第五.此类建筑有利于开发沙漠边缘地区。半封闭式的托盘(2)周围有一定的高度使黄沙(3)(或其它类似细小固体物质)不易外泄,四周并留有足够的避让距离,对其建筑(4)的要求与前述基本一致,如图2所示。开放式和半封闭式两种的建筑底部与黄沙(或其它类似细小固体物质)的接触面为坚硬的楼层板。封闭式的托盘上部被活动式板覆盖,内部为黄沙(或其它类似细小固体物质),对其建筑的要求与前述基本一致,建筑底层(或地面以下负层部分)建造成舱体结构封闭不渗漏的墙壁,当接收到国家地震局的地震通知时,建筑底层外部与封闭式的托盘之间可以及时蓄水(或其它液体),由水的浮力承载一部分建筑的重量,起到隔震作用。实施例4 :结合图I、图4至图6,本发明专利抗震建筑的坚固硬质固体有垫隔物分为无弹性坚固硬质固体有垫隔和有弹性坚固硬质固体有垫隔二类。其中,无弹性坚固硬质固体有垫隔的下面地基分为有桩地基(5)和无桩地基二小类。其中,有桩地基包括线接触、面接触二小类,
其中,有桩地基线接触分为滚筒式线接触、车轮式线接触和其它线接触三种;其中,滚筒式滚筒为圆柱形的零件,通常采用无缝钢管制成,也有不锈钢、铸钢件、实心锻打合金钢芯为材料的。滚筒式建筑例如若干个滚筒以及包胶滚筒安装在建筑的底部,可以设计为双层,上下层滚筒的设置 呈90度,该装置能在地震晃动中被驱动或改变原本静止的建筑随地震晃动的运行方向而从动。车轮式主要由建筑主体、轴、轮子三部分组成,轮子按其表面可分为无轮胎和有轮胎二种,两根轴(或多根轴)连接四个轮子(或多个轮子),轮子的下面可以设计成无轨和有轨二种,其中,两根轴(或多根轴)连接四个轮子(或多个轮子)的无轨(或有轨)组合体可以设计为单层或双层,每层为一个该组合体或若干个该组合体,其中,双层结构的上下层轮子的方向设置呈90度,该装置能在地震晃动中被驱动或改变原本静止的建筑随地震晃动的运行方向而从动,当业主需要搬迁时,可以利用机动车辆中的牵引车实现牵引。有桩地基面接触分为单层面接触有桩地基无弹性坚固硬质固体有垫隔物和多层面接触有桩地基无弹性坚固硬质固体有垫隔物二种。实施例5 :结合图I、图3至图6,本发明专利抗震建筑的单层面接触有桩地基分为履带式和垫块二种。其中,履带式是由主动轮驱动、围绕着主动轮、负重轮、诱导轮和托带轮的柔性链环。负重轮用来承受建筑的重量和规正履带,它由轮毂、轮盘、胶带、滚珠轴承、轮轴盖、固定螺母、回绕挡油盖等组成,底部安装有履带的建筑搬迁方便,成为可以移动的房屋。垫块包括滑槽和板状二种。其中,滑槽垫块包括无润滑滑槽和润滑滑槽二种。其中,无润滑分凸凹形、波浪形、锯齿形和其它无润滑等四种。凸凹形无润滑滑槽分为三部分其一是底座,底座可以安装在桩基的顶端或地基的上面,也可以与桩基的顶端或地基的上面部分成为一个整体,即桩承台与底座合二为一,底座的上部为凸凹状滑槽,如图3b所示;其二是中滑体,中滑体的上部和下部分别为凸凹状滑槽,它的上部凸凹状滑槽与下部凸凹状滑槽呈90度;其三是上滑体,上滑体的下部为凸凹状滑槽,可以安装在建筑的下面,也可以与建筑的底部成为一个整体,上滑体、中滑体、底座非紧密配合地啮合在一起构成凸凹形无润滑滑槽。波浪形无润滑滑槽分为三部分其一是底座,底座可以安装在桩基的顶端或地基的上面,也可以与桩基的顶端或地基的上面部分成为一个整体,即桩承台与底座合二为一,底座的上部为波浪状滑槽,如图3c所示;其二是中滑体,中滑体的上部和下部分别为波浪状滑槽,它的上部波浪状滑槽与下部波浪状滑槽设计呈90度;其三是上滑体,上滑体的下部为波浪状滑槽,可以安装在建筑的下面,也可以与建筑的底部成为一个整体,上滑体、中滑体、底座三者上、下接触面紧密配合地啮合在一起构成波浪形无润滑滑槽,上滑体、中滑体、底座三者前、后、左、右接触面为非紧密配合。锯齿形无润滑滑槽分为三部分其一是底座,底座可以安装在桩基的顶端或地基的上面,也可以与桩基的顶端或地基的上面部分成为一个整体,即桩承台与底座合二为一,底座的上部为锯齿状滑槽,如图3a所示;其二是中滑体,中滑体的上部和下部分别为锯齿状滑槽,它的上部锯齿状滑槽与下部锯齿状滑槽呈90度;其三是上滑体,上滑体的下部为锯齿状滑槽,可以安装在建筑的下面,也可以与建筑的底部成为一个整体,上滑体、中滑体、底座非紧密配合地啮合在一起构成锯齿形无润滑滑槽。润滑分凸凹形、波浪形、锯齿形和其它润滑等四类。凸凹形润滑滑槽、波浪形润滑滑槽、锯齿形润滑滑槽与上述凸凹形无润滑滑槽、波浪形无润滑滑槽、锯齿形无润滑滑槽的机械原理基本上一致,所不同的是后者增加了一套循环润滑系统,所谓循环润滑系统指的是主要由液压泵、油箱、过滤器、密封装置等所组成。当地震来临前,开启该系统,向上滑体、中滑体、底座的啮合润滑部位供给润滑剂,并排出回流润滑剂,以降低三者之间的摩擦阻力,抗震建筑实现360度任何角度随地震自由移动。其中,板状垫块单层面接触有桩地基是指建筑(4)的支柱同心垂直于地下桩基的桩之间设有同心垫块,板状垫块结构分为独立型垫块出)、连接型垫块(7)和整体型垫块⑶三类
独立型板状(6)是指单独垫在某一根桩(5)与其下的柱之间,三者垂直同心,其稳定性不如整体型垫块,建筑(4)设计高度一般为单层楼或几层楼,如图4所示。连接型板状(7)是指桩(5)与柱之间的垫块与垫块之间相互有连接,连接形式分硬连接和软连接二种,其中,软连接可以用钢丝绳、铁链等连接,建筑(4)设计高度一般以几层楼、十几层楼为宜,如图5所示。而整体型板状(8)是指桩(5)与柱之间的垫块是完整的一大块垫块,地震发生时其摩擦力比独立型垫块大,垫块的上、下接触面可以设计为不锈钢钢板与不锈钢钢板接触,建筑(4)设计高度一般为二十层楼至五十层楼,如图6所示。实施例6 :结合图I、图4至图7,本发明专利抗震建筑的多层面接触有桩地基分为履带式和垫块二种。其中,履带式、垫块、滑槽、无润滑、凸凹形、波浪形、锯齿形、其它无润滑、润滑、板状、独立型、硬连接、软连接、整体型与单层面接触有桩地基类的内容大致相同。多层面接触有桩地基无弹性坚固硬质固体有垫隔物是指建筑(4)地面部分与基础(地库)之间除了有坚固硬质固体有垫隔物之外,建筑地面以上部分还有一个或多个类似的坚固硬质固体有垫隔物,或分离式无垫隔物,它们设计在两层之间或每层之间或多层设计一个隔震层。板状垫块在实际应用中以连接型板状和整体型板状二类为主,同样,垫块(9)的上、下接触面或分离体与分离体之间可以设计为不锈钢钢板与不锈钢钢板接触,减少摩擦。分离体与分离体之间可以设计限位软连接物,如钢索、铁链等,限制(或固定)地震中分离体过度位移,如图7所示。实施例7 :结合图I、图4,本发明专利抗震建筑的坚固硬质固体垫隔物分为无弹性坚固硬质固体垫隔物和有弹性坚固硬质固体垫隔物二类,其中,无弹性坚固硬质固体垫隔物的底部地基分为有桩地基和无桩地基二小类,其中,无桩地基包括点接触和线接触二小类。其中,无桩地基点接触分为滚珠、万向轮和其它点接触三种;滚珠是指将滚珠、钢珠、钢球、不锈钢丸、铸钢丸、研磨丸、铜丸等安装在建筑的底部,使其能在地震晃动中作水平360度位移,滚珠等物能在建筑的支柱、地梁、楼板的底部滑动,其结构之一设计为上半部分(或大部分)嵌入等。
万向轮是指将万向轮安装在建筑的支柱底部或地梁底部或楼板底部,可设计并安装刹制,正常时期刹住,在地震晃动前松开刹制,抗震建筑能作水平360度随意旋转移动。无桩地基线接触分为滚筒式和其它线接触二种。滚筒式滚筒为圆柱形的零件,通常采用无缝钢管制成,也有不锈钢、铸钢件、实心锻打合金钢芯为材料的。若干个滚筒以及包胶滚筒安装在建筑的底部,能在地震晃动中被驱动或改变原本静止的建筑随地震晃动的运行方向而从动。其中,有弹性坚固硬质固体垫隔物包括建筑与地基之间或建筑地面以上部分与基础之间安装有若干巨大的弹簧、减震器和其它有弹性隔震层,以及一条或若干条长钢板、 橡胶板等五小类。其中,弹簧类吸震弹簧、缓冲弹簧可以吸收地震的振动和冲击能量,使建筑在受力时,弹簧无论是拉伸、压缩、扭转、弯曲等都能复位,继而,建筑内的人、财得以保全。举例说明建筑主体与地基之间设置弹簧层,弹簧层是由无数弹簧固定在上钢板与下钢板之间构成,注意在设计建筑主体的长、宽、高比例关系时,宜宽、不宜高,并且,建筑结构必须比其它种类抗震建筑的地面以上部分结构更加坚固稳定。减震器类现在使用的减震器主要有橡皮减震器、弹簧减震器、空气式减震器、油液空气式减震器、全油液式减震器等。在建筑与地基之间或建筑地面以上部分与基础之间安装减震器消除地震的破坏性。长钢板类建筑的下面为一块(或多块)长钢板,长钢板呈长形,两端搭在支柱(或横梁、石壁)上,支柱固定在基础上,建筑的长、宽方向与长钢板的长、宽方向一致,长钢板长出建筑部分的长度以及其厚度通过计算获得,长钢板下面的空间能做仓库或车库等。橡胶板类地基上为砼板,砼板上为橡胶层,橡胶层上为建筑主体,建筑主体底部为砼板,最好是现浇的整块砼板,上、下两块砼板与中间的橡胶层对齐即可,不必固定!橡胶层分两种一种是小型的建筑,单独一块橡胶板;第二种是大型的建筑,由若干块橡胶板组成。实施例8 :结合图I至图8,本发明专利分离式抗震建筑其它,是指与抗震建筑相关以及无垫隔物与有垫隔物中交叉并存的消能减震内容,其中包括箱式结构、钢框架结构、建筑结构、稳定装置、抗震楼板、位移涂料等六类。箱式结构是指将建筑内的一些小空间(如厕所)设置成箱式结构,箱式结构是独立的,其周围、上、下与该建筑的其它部分断开(而水、电、燃气、电话、网络等生活设施、通讯设备是连接的),留有门、窗的位置,箱式结构必须坚固,要求强级地震中建筑的其它部分倒塌而箱式结构不毁!作为人们避难的临时救生所。钢框架结构是指在以钢筋混凝土或砖石结构为主的建筑中将每一套(单元、户)办公、居住、购物、休闲、活动场所中的洗手间(厕所)或厨房或更衣室或封闭式阳台或吸烟区等较小空间设置成钢框架结构,由直支撑、剪支撑、斜支撑、横梁、上钢板、下钢板构成,箱式钢框架结构材料如钢板、扁钢、圆钢、角钢、槽钢、工字钢、方钢、钢管等焊接或螺纹连接而成,其中,顶部的横梁钢材数量要求比其它方位的多,周围留有门、窗的位置,也可以设计成除门窗外全钢板封闭式,当地震突发时,人们迅速进入距离最近的箱式钢框架结构中临时避难,箱式钢框架结构俗称救生室。
建筑结构建筑结构的种类繁多,如四边形的墙、五边形的墙、六边形的墙体等等。以六边形的墙体为例,是指一种以六边形的墙、支柱以及横梁为基本单位的建筑结构,同一建筑内的六边形墙的长度可以设计成不同长度,即单间的面积大小可以不同,每三堵墙、横梁结合处的角度呈120度,其结构抗震效果优于90度墙体、横梁结合。关于建筑结构的内容还有很多,如同一建筑内单间与相邻单间所处高度相差半层的错层结构,当然,也可以设计为低于半层或高于半层的错层结构。常见的建筑结构空间多为六面体,出于抗震的考虑可以设计非六面体,如四面体、五面体、七面体、八面体……的空间结构。稳定装置包括沉重的房间(10)和连接物(11),沉重的房间(10)设置在高层建筑(12)的顶部或较上层位置,沉重的房间(10)由金属材料,如钢、铁等或其它沉重的材料筑成,沉重的房间(10)独立悬挂于高层建筑(12),其重心与高层建筑的重心同心垂直,沉重房间(10)的顶部有连接物(11)与高层建筑(12)连接,沉重房间(10)的周围有连接物
(11)与高层建筑(12)连接,连接物(11)由巨大的弹簧或自动伸缩装置构成,下面没有任何连接,与楼层的高度距离以脚能踏上为宜,沉重房间(10)四周与建筑墙的距离大于沉重房间(10)与建筑上下楼层的距离,沉重的房间(10)可以设计为银行的金库等,沉重的房间
(10)可以设置成一间或多间,也可以设置为占一层楼或多层楼的高度空间。当地震球面横向波晃动时,整座高层建筑(12)在随之晃动,沉重的房间(10)相对静止,并将偏离的高层建筑体拉回,如图8所示。抗震楼板常见的钢筋水泥预制板楼板重量非常沉重,在中级、强级地震中不堪承受自重,上面的楼板坍塌砸向下面的楼板,紧接着两层楼板砸向更下面的楼板,三层楼板砸向更下面的楼板……,整栋楼房坍塌! “岂见覆楼之下,复有完人乎? ”抗震建筑楼板材料的要求具有一定的保温、隔热、防火、隔声、无毒、无辐射、不导电、重量轻、坚固等性能。抗震建筑墙壁的建筑材料与楼板大致相同,不一定要求楼板那么坚固,以质轻为主!基础桩、横梁等建筑材料不建议使用钢筋混凝土。位移涂料通过在分离的建筑与地基之间、建筑地面部分与基础、建筑多层结构之间有垫隔物滑移面喷涂一种耐负荷性极佳的低摩擦固体、半固体或液体润滑涂料,以实现有垫隔物体在地震球面横向波作用下有效位移,涂料须具有较低的摩擦系数、极高的静承载能力、良好的耐磨性、优异的耐腐蚀性、湿气环境条件下的性能稳定性等。抗震建筑必须保证有均匀的下沉和有防止产生倾斜方面的能力。硬、软连接型、整体型板状垫块单层、多层建筑的基础以及裙楼或低层宜增添斜支撑、剪支撑,以加强稳定性。不适宜选址在地震缝上建造,不赞成建造高于五十层楼的建筑。抗震建筑地面或水面以上部分的四周必须保留一定的距离和空间,以便建筑在构造地震中随地震的晃动而从动。有垫隔气体充气体在下房屋在上、气压式、液体液压式、半固体压力式、托盘封闭式、单层垫块滑槽润滑凸凹形、波浪形、锯齿形、其它润滑、多层垫块滑槽润滑凸凹形、波浪形、锯齿形、其它润滑、有弹性减震器等可以结合机械传动原理应用于抗震建筑技术领域。无垫隔悬空充气结构充气体在上房屋在下、充气体在内房屋在外、充气体在外房屋在内、液体飘浮式木材建筑、土石建筑、金属建筑、其它材料建筑、有垫隔固体硬质无弹性有桩地基线接触滚筒式线接触、车轮式线接触、其它线接触、面接触单层履带式、双层履带式、无桩地基点接触滚珠、万向轮、其它点接触、线接触滚筒式、其它线接触等分为无动力系统和有动力系统二大类。
其中,当无动力系统需要起飞、航行、行驶时可以通过牵引实现,地震前做好相关的消能减震准备工作;有动力系统需要起飞、航行、行驶时可以启动自身的动力装置完成,地震前可以选择离开地震地区或留下来,选择留下的有动力系统抗震建筑其动力装置应当处于‘空档’位置,以便于最大限度地发挥它们的隔震效果。依据分离式抗震建筑的设计原理,上述各种、各类之间可以交叉混合设置运用,其中包括有些种类可以结合机电一体化、计算机以及人工智能等实现抗震自动控制与系统工程、智能抗震等。实施例9 :结合图I至图7,本发明专利抗震建筑,当今世界现有的建筑以钢筋混凝土框架结构为主流,其特点是框架结构的支柱与地下桩连接成一个整体,众所周知,在建造时,混凝土的凝固大约需要24小时,假如3天建造I层楼,那么,每层楼的柱或梁就有3处断裂,还不计算楼板、墙和桩的断裂处,每栋钢筋混凝土建筑有多少断裂处可想而知,由于传统的建筑楼层板、横梁、支柱、地下桩与地基连接成为一个整体,当构造地震发生时,地震偏纵波作用于建筑,使原本若干处断裂的整体抖动得松散无依,紧接着,当地震球面横向波传来时,大地在剧烈晃动,地震剪力作用力于松散的建筑体,钢筋承受不了若干断裂松散的混 凝土的重量,载力突变找不到重心点而导致支柱断楼板塌房屋倒,建筑内的人非死即伤!而本发明专利分离式抗震建筑是将建筑与地基分离断开,地面建筑与基础或地基不是一个整体,在弱级、中级地震作用下,因为其结构上下分离,发生地震跳动时,建筑的重心作向上跳动,可以将地震偏纵波的部分能量消耗掉,产生位移,随即,当地震球面横向波剧烈晃动大地时,因为,建筑与地基没有构成一个整体,有垫隔填充物,使建筑相对静止,消除了部分地震波的剪力,所以,起到抗震、隔震的效果,有效地保障人的生命和财产安全。抗震建筑只是一个方面,人是减少地震灾害的最主要因素,国家应该实行每年向全民宣传普及地震常识,让每一位公民参加各自所在的企、事业单位的防震教育和组织不定期的地震自救、互救、逃生演习,消除恐惧心理,使地震逃生成为每一个人躲避灾难的生存技能之一。设计者和施工人员在绘图与建筑实施过程中对本发明专利分离式抗震建筑的修正与改进都包括在本发明专利的保护范围之内。
权利要求
1.一类建筑抗震、隔震技术,其特征在于建筑与地基之间、建筑地面以上部分与基础、建筑多层结构之间设置为分离式,主要包括分离的建筑与地基之间、建筑地面以上部分与基础、建筑多层结构之间设置有垫隔物、无垫隔物和其它三大类,当构造地震发生时,大地在晃动,建筑相对静止,起到防震、消能减震的效果。
2.根据权利要求I所述的无垫隔物,其特征在于分为地面无垫隔和悬空无垫隔二大类,其中,地面无垫隔是指建筑与地表之间没有桩基或填充物作为垫隔,主要以天然的地表(岩石或坚硬土)稍做平面修整处理后作为建筑地基,主要包括点接触、线接触、面接触三类,点接触分支柱点接触和其它点接触二类;线接触分支柱地圈梁线接触、其它线接触二类,其中,支柱地圈梁线接触又分单层支柱地圈梁线接触、多层支柱地圈梁线接触二小类面接触分支柱地圈梁楼板面接触、其它面接触二类,其中,支柱地圈梁楼板面接触又分单层支柱地圈梁楼板面接触、多层支柱地圈梁楼板面接触二小类;单层是指建筑的分离断开处只有一处,多层是指建筑的分离断开处有若干处,悬空无垫隔分悬挂式、充气结构和其它悬空三类,其中,悬挂式包括顶部悬挂、中间悬挂、底部悬挂和其它悬挂四类,充气式分充气体在上房屋在下、充气体在内房屋在外、充气体在外房屋在内和其它充气结构四类。
3.根据权利要求I所述的有垫隔物,其特征在于分为以气体、液体、半固体、固体等四大类填充垫隔承载建筑物的重量,其中,气体垫隔分为充气体在下房屋在上和气压式二类,液体垫隔分为飘浮式、液垫和液压式三类,其中,飘浮式按主要材料又分木材建筑、土石建筑、金属建筑和其它材料建筑等四类,半固体垫隔分填充式和压力式二类。
4.根据权利要求3所述的固体有垫隔物,其特征在于分为松散软质固体有垫隔和坚固硬质固体有垫隔二类,其中,松散软质固体有垫隔是指建筑与地基之间设有填充物和托盘,其中,填充物分细小填充物和粗大填充物二小类,其中,细小填充物包括黄沙、浙青砂和其它细小填充物三小类;粗大填充物包括球体、土工袋和其它粗大填充物三小类,托盘分为开放式、半封闭式和封闭式三小类,开放式的托盘水平展开,其上为黄沙(或其它细小填充物)建筑物建造其上;半封闭式的托盘周围有一定的高度使黄沙(或其它细小填充物)不易外泄;封闭式的托盘上面被活动式板覆盖,内部为黄沙(或其它细小填充物)。
5.根据权利要求3所述的坚固硬质固体有垫隔物,其特征在于分为无弹性坚固硬质固体有垫隔和有弹性坚固硬质固体有垫隔二类,其中,无弹性坚固硬质固体有垫隔的底部地基分为有桩地基和无桩地基二小类,其中,有桩地基包括线接触、面接触等二小类,其中,有桩地基线接触分为滚筒式线接触、车轮式线接触和其它线接触三种;有桩地基面接触分为单层面接触有桩地基无弹性坚固硬质固体有垫隔物和多层面接触有桩地基无弹性坚固硬质固体有垫隔物二种。
6.根据权利要求5所述的单层面接触有桩地基,其特征在于分为履带式和垫块二种,其中,垫块包括滑槽和板状二种,其中,滑槽垫块包括无润滑和润滑二种,其中,无润滑分凸凹形、波浪形、锯齿形和其它无润滑等四种;润滑分凸凹形、波浪形、锯齿形和其它润滑等四种,板状垫块单层面接触有桩地基是指建筑的支柱同心垂直于地下桩基的桩之间设有同心垫块,板状垫块结构分为独立型板状、连接型板状和整体型板状三种,独立型板状是指单独垫在桩与柱之间,三者同心;连接型板状是指桩与柱之间的垫块相互有连接,其中,连接方式分硬连接和软连接二种;整体型板状是指桩与柱之间是完整的一大块垫块。
7.根据权利要求5所述的多层面接触有桩地基,其特征在于分为履带式和垫块二种,其中,垫块包括滑槽和板状二种,其中,滑槽垫块包括无润滑和润滑二种,其中,无润滑分凸凹形、波浪形、锯齿形和其它无润滑等四种;润滑分凸凹形、波浪形、锯齿形和其它润滑等四种,板状垫块多层面接触有桩地基是指建筑的支柱同心垂直于地下桩基的桩之间设有同心垫块,板状垫块结构分为独立型板状、连接型板状和整体型板状三种,独立型板状是指单独垫在桩与柱之间,三者同心;连接型板状是指桩与柱之间的垫块相互有连接,其中,连接方式分硬连接和软连接二种;整体型板状是指桩与柱之间是完整的一大块垫块,多层面接触有桩地基无弹性坚固硬质固体有垫隔物是指建筑地面部分与基础之间除了有坚固硬质固体有垫隔物之外,建筑地面以上部分还有一个或多个类似的坚固硬质固体有垫隔物,或分离式无垫隔物,它们设计在两层之间或每层之间或多层设计一个隔震层,分离体与分离体之间可以设置软连接物限位,如钢索、铁链等,限制地震中分离体过度位移。
8.根据权利要求5所述的坚固硬质固体有垫隔物,其特征在于分为无弹性坚固硬质固体垫隔物和有弹性坚固硬质固体垫隔物二类,其中,无弹性坚固硬质固体垫隔物的底部地基分为有桩地基和无桩地基二小类,无桩地基包括点接触和线接触二小类,其中,无桩地基点接触分为滚珠、万向轮和其它点接触三种;无桩地基线接触分为滚筒式和其它线接触二种,其中,有弹性坚固硬质固体垫隔物包括建筑与地基之间或建筑地面以上部分与基础之间安装有若干巨大的弹簧、减震器和其它有弹性隔震层,以及一条或若干条长钢板、橡胶板等五小类。
9.根据权利要求I所述的分离式抗震建筑其它,其特征在于抗震建筑无垫隔物与有垫隔物中交叉并存的消能减震内容,其中包括箱式结构、钢框架结构、建筑结构、稳定装置、抗震楼板、位移涂料等六类,依据分离式抗震建筑的设计原理,上述各种、各类之间可以交叉混合设置运用,其中包括有些种类可以结合机电一体化、电子计算机以及人工智能等实现抗震自动控制与系统工程、智能抗震等。
全文摘要
现代建筑以钢筋混凝土框架结构为主流,其特点是框架结构的支柱与地下桩基连接成一个整体,当构造地震发生时,支柱断楼板塌房屋倒,建筑物内的人非死即伤。本发明是将建筑与地基或建筑与基础分离断开,建筑地面以上部分与建筑地下部分(基础)不是一个整体,当发生构造地震晃动时,消除了部分地震横向波的剪力,有效地保障了人的生命和财产安全,发明内容包括81类抗震建筑,并以其中64种作为简要说明。
文档编号E04B1/98GK102864849SQ20111018564
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者叶盛东 申请人:叶盛东
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