装配式抗震冷库的制作方法
【专利摘要】装配式抗震冷库，在压实的地面上平铺有滑移层，在滑移层上面盖有一层预制混凝土板，该预制混凝土板中设置预埋钢板，钢柱与该预埋钢板进行焊接，连接并用水泥砂浆填实，并在钢柱上架有钢梁；在该预制混凝土板的四周，设有用混凝土现浇成的闭合混凝土框；在预制混凝土板与闭合混凝土框之间填充有橡胶层，特征是滑移层是由聚四氟乙烯板，橡胶层为专用耐寒橡胶，所有梁与柱都采用耐低温特种钢材，其中钢柱采用软钢。本实用新型在隔离地震的同时能大幅度消耗地震能量，保证结构在地震作用下的安全性。结构简单，安装制作方便，抗震性能有较大的提高，且震后结构的复位性能好。便捷的施工工艺及优越的抗震性能，在强震区具有广泛的工程应用前景。
【专利说明】装配式抗震冷库
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种建筑结构，具体涉及一种装配式抗震冷库，主要针对目前冷库结构而提出的一种全新的装配式抗震设计，能够在减少所需人工、机械数量的同时，提升冷库结构的抗震性能。
【背景技术】
[0002]冷库是用人工制冷的方法让固定的空间达到规定的温度，以便于贮藏物品的建筑物。按结构形式，冷库可分为土建冷库和装配式冷库。
[0003]装配式冷库是近年发展起来的一种由预制的复合隔热板拼装而成的快速简易的冷藏设备。由于复合隔热板具有重量轻、较好的弹性、抗压、抗弯强度高、保温防潮性能好等优点，从而决定了装配式冷库抗震性能好、组装灵活等的优点。但目前的装配式冷库处于一个尚需发展的阶段，在抗震与装配方面仍有一些不足之处。
[0004]为了提高装配式冷库的抗震性能，基础隔震技术是有效的途径之一。基础隔震技术是在建筑上部结构与地基之间设置隔震系统，由于隔震层的“隔震”、“吸震”作用，地震时上部结构作近似平动，结构反应仅相当于不隔震情况下的1/4-1/8 (强震观测结果可达1/2-1/16)，从而“隔离” 了地震，通俗地说:使用隔震技术的房屋经历8级地震仅相当于未隔震房屋经历5.5级地震。隔震系统的采用不仅减轻了地震对上部结构的损坏，而且有效保护了建筑装修及室内设备。聚四氟乙烯板是隔震系统常用材料之一，它是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性以及较高的承载能力，且摩擦系数较小，可作为隔震层的理想材料。
[0005]塑性铰消能构造也是提高装配式冷库抗震性能的一种有效方法。塑性铰是与理想铰相比较而言，而塑性铰能够承受弯矩，其值即为塑性铰截面的极限弯矩。对于超静定结构，由于存在多余联系，某一截面钢材屈服(即某一截面出现塑性铰)并不能使结构立即成为破坏结构，结构还能承受继续增加的荷载。当继续加荷时，先出现塑性铰的截面所承受的弯矩维持不变，截面产生转动；而没有出现塑性铰的截面所承受的弯矩继续增加，直到结构成为几何可变机构为止。可见，塑性铰转动的过程就是结构内力重分布的过程，这个转动的过程吸收了部分地震能量，减小了结构破坏的程度。
[0006]此外，延性设计也是提升结构抗震能力的一个重要方法。延性设计是在地震荷载作用下，设计结构的材料能够吸收较大的能量，即能产生一定的变形而不致破坏。因此，采用高延性钢材提升结构柱的变形能力，更好地吸收地震能量，减小地震对结构物的损坏。
[0007]装配式冷库多为钢骨架结构，由于结构在正常工作状态时都处于一个零下的低温之中，普通钢材容易出现“冷脆”现象，致使强度降低，使结构抗力下降。耐低温特种钢材有别于传统钢材，它主要由合金形式构成，普遍具有很好的抗氧化、耐腐蚀、耐低温等特性，可在极为苛刻的环境下使用。它的问世适应了社会生产力发展的要求，特别是适应了装配式冷库结构发展的需要。因此耐低温特种钢材能在低温下保持正常工作状态，强度、刚度均能满足设计要求。
【发明内容】
[0008]技术问题:本发明的目的是提供一种新型装配式抗震冷库，由于聚四氟乙烯板隔震系统的采用，该冷库结构能隔离一定的地震动能量；同时由于专门的结构设计，使得地震作用下结构塑性铰均出现在理想位置，因而进一步提升了结构的耗能能力，使得该冷库结构具有抵御强震的能力。
[0009]完成上述发明任务的技术方案是:一种装配式抗震冷库，在压实的地面上平铺有滑移层，在滑移层上面盖有一层预制混凝土板，该预制混凝土板中设置预埋钢板，钢柱与该预埋钢板进行焊接，连接并用水泥砂浆填实，并在钢柱上架有钢梁；在该预制混凝土板的四周，设有用混凝土现浇成的闭合混凝土框(即现浇混凝土挡块)，挡块与底板之间填充有橡胶；柱与梁采用高强螺栓进行连接，在连接点附近的梁上设置“削弱”截面(即减小梁截面处的翼缘板面积)。
[0010]本实用新型有以下优化方案:
[0011]1、底部滑移层采用聚四氟乙烯板。
[0012]2、挡块与底板之间的填充橡胶，采用耐寒橡胶；
[0013]3、柱与梁的连接处采用高强螺栓连接；
[0014]4、在连接点附近的梁上设置“削弱”截面(即减小梁截面处的翼缘板面积)；
[0015]5、所有梁与柱都采用耐低温特种钢材，其中钢柱采用软钢。
[0016]换言之，该冷库结构包括底部滑移层、预制混凝土底板、现浇混凝土挡块、填充橡胶层、钢柱、钢梁、面板以及特殊的梁柱节点构造；其中在压实的地面上平铺有滑移层，在滑移层上面盖上一层预制混凝土板，并用混凝土现浇成一个闭合的混凝土框，即现浇混凝土挡块，以达到限制冷库底板混凝土移动的效果。在挡块与底板之间填充有一层专用耐寒橡胶，配合底部滑移层，使该结构能发生一定的水平移动。钢柱与预制混凝土底板中的预埋钢板进行焊接连接并用水泥砂浆填实，而柱与梁的连接处采用专用螺栓连接，在连接点附近的梁上设置“削弱”截面(即减小梁截面处的翼缘板面积)，即为整个装配式冷库的钢骨架。
[0017]底部滑移层采用聚四氟乙烯板，平铺在地基土层上，其上覆有预制混凝土底板，底板下部做成光滑的，使底板能与土层之间发生相对滑动。现浇混凝土挡块，采用高强混凝土浇筑，并配有一定的预应力束，以保证基础具有足够的刚度。上部钢材均采用耐低温特种钢材，保证钢材在低温作用下不致于发生冷脆等情况，从而影响结构的受力性能；其中钢柱采用延性钢材，增加结构的吸能效果；所有梁与柱都采用工字型钢材。
[0018]装配式冷库包括:底部滑移层、预制混凝土底板、现浇混凝土挡块、填充橡胶层、钢柱、钢梁、面板，其中底部滑移层、预制混凝土底板、现浇混凝土挡块、填充橡胶层构成的下部结构主要是利用其滑移层起到隔震的作用。由于聚四氟乙烯板的摩擦系数较小，在水平地震作用下，预制混凝土底板可与地面发生一定的相对位移，此外混凝土挡块以及挡块内侧的橡胶层使得底板与地面之间不会出现过大的相对位移，并且增强了结构的震后复位性；该新型冷库上部结构节点刚度很大，并在靠近节点的梁上设置“削弱”截面，使得地震作用下结构的塑性铰出现在理想的位置，进一步吸收地震能量，从而增加结构的抗震安全性。
[0019]2、有益效果:利用聚四氟乙烯板来隔离冷库结构遭受的地震震动；在梁上设置“削弱”截面，控制地震作用下结构塑性铰出现的位置，以上措施使得该新型抗震冷库结构在隔离地震的同时，能大幅度消耗地震能量，保证结构在地震作用下的安全性。另外，该结构简单，安装制作方便，抗震性能较传统冷库有较大的提高，且震后结构的复位性能好。由于该装配式冷库便捷的施工工艺及优越的抗震性能，因此在强震区具有广泛的工程应用前
旦
O
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明的冷库结构整体平面示意图；
[0021]图2是图1中1-1剖面示意图；
[0022]图3是本发明的节点立面示意图； [0023]图4是图1的节点平面示意图；
[0024]图5是图3的钢柱截面示意图；
[0025]图6是图3的钢梁截面示意图；
[0026]图7 (-1、-2、-3)分别是图3的T形搭接钢板示意图的三视图；
[0027]图8 (_1、-2、-3)分别是图3的搭接角钢示意图的三视图。
[0028]图中有:底部滑移层I ;预制混凝土底板2 ;现浇混凝土挡块3 ;填充橡胶层4 ;钢柱5 ;钢梁6 ;面板7 ;以及特殊的梁柱节点构造:梁翼缘搭接钢板8 ;梁腹板搭接钢板9 ;摩擦型高强螺栓10 ;钢柱加劲肋U。
【具体实施方式】
[0029]实施例1，本实用新型的减隔震装配式冷库，参照图1-图8:包括底部滑移层1、预制混凝土底板2、现浇混凝土挡块3、填充橡胶层4、钢柱5、钢梁6、面板7，以及特殊的梁柱节点细部构造:梁翼缘搭接钢板8、梁腹板搭接钢板9、摩擦型高强螺栓10、钢柱加劲肋11。其中在压实的地面上平铺有滑移层1，在滑移层上面盖上一层预制混凝土板2。在底板外侧裹上一层专用耐寒橡胶4，并在外侧立模浇筑混凝土挡块3。钢柱5与预制混凝土底板2中的预埋钢板进行焊接连接并用水泥砂浆填实，而柱5与梁6的连接处采用搭接钢板8和9并采用摩擦型高强螺栓10连接，在连接点附近的梁上设置设置“削弱”截面(即减小梁截面处的翼缘板面积)。最后，在梁柱构成的框架上架上保温面板，形成该装配式冷库的保温墙体。
[0030]底部滑移层I采用聚四氟乙烯板，平铺在地基土层上，其上覆有预制混凝土底板，底板下平面做成光滑的。现浇混凝土挡块3，采用高强混凝土浇筑，并配有一定的预应力束。上部结构5、6的钢材均采用耐低温特种钢材，为工字型钢材。其中钢柱5采用延性钢材，增加结构的吸能效果。
[0031 ] 图3、图4中，梁翼缘搭接钢板8采用T形钢板，梁腹板搭接钢板9采用角钢。先将搭接钢板8、9的螺栓孔对准并固定在钢柱5上，套上螺栓10并拧紧，然后架设钢梁6，并将螺栓孔对其，拧紧螺栓10即可；其中“削弱”部分截面构造，即为在梁翼缘处挖去两个弧形±夹，a为“削弱”截面开始处到柱边与梁6交界处的距离，b为“削弱”处梁的长度，c为“削弱”处在翼缘板上的宽度。
【权利要求】
1.一种装配式抗震冷库，在压实的地面上平铺有滑移层，在滑移层上面盖有一层预制混凝土板，该预制混凝土板中设置预埋钢板，钢柱与该预埋钢板进行焊接，连接并用水泥砂浆填实，并在钢柱上架有钢梁；在该预制混凝土板的四周，设有用混凝土现浇成的闭合混凝土框，挡块与底板之间填充有橡胶；柱与梁采用高强螺栓进行连接，在连接点附近的梁上设置有减小梁截面处的翼缘板面积的“削弱”截面。
2.根据权利要求1所述的装配式抗震冷库，其特征在于，所述的柱与梁的连接处采用专用螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的装配式抗震冷库，其特征在于，所述的在连接点附近的梁上设置“削弱”截面，所述的“削弱”截面的结构是:减小梁截面处的翼缘板面积。
4.根据权利要求1所述的装配式抗震冷库，其特征在于，所述的挡块与底板之间的填充橡胶，采用耐寒橡胶。
5.根据权利要求1-4之一所述的装配式抗震冷库，其特征在于，所述的所有梁与柱都采用耐低温特种钢材，其中钢柱采用软钢。
【文档编号】E04H5/10GK203487819SQ201320560081
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】杨平, 吴烨, 赵文军, 杨林, 刁节元, 许明, 熊清源, 万育江 申请人:江苏翔森建设工程有限公司