可抗地震的房地产建筑物的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于建筑领域，主要涉及建筑结构力学与流体力学，一种可抗地震的房地产建筑物，包括主楼，在地表以下主楼的地下室楼层的底部建有双层地基结构，即第一层地基和第二层地基，第二层地基设置在第一层地基的上方；在第一层地基与第二层地基之间设置有中间隔离层，相互作用的结果达到抗大地震的效果。
【专利说明】可抗地震的房地产建筑物
【技术领域】
[0001]本实用新型属于建筑领域，主要涉及建筑结构力学，地震动力学即相似流体力学，特别是涉及一种可以抗地震的房地产建筑物。
【背景技术】
[0002]地震源于地球内部巨大的能量释放，从而造就了地壳板块产生的弹性地震波，称之为地震。由此大地的凸起、凹陷、裂缝、破裂、滑坡、断层、漂移、以至形成新的地质结构。
[0003]地震最深度约五百余公里，最浅约六公里，地震越浅，破坏力越大，地面建筑物越高地震弹性波对其破坏力越大，全球每年发生7级地震20余次，八级地震1-2次。
[0004]目前，我国抗地震建筑普遍采用四种结构:
[0005]1、房地产建筑工程地基普遍为打桩似钢筋水泥结构。
[0006]2、房地产建筑工程普遍为框架结构。
[0007]3、房地产建筑工程高楼层普遍为剪力墙结构。
[0008]4、引进国外最先进的抗地震设计，即在楼层地基安装数十个防地震弹簧(大连与四川个别地区试用)。
【发明内容】
[0009]发明目的
[0010]本实用新型提出了一种可抗地震的房地产建筑物，采用双层地基结构，简单易行，抗震效果好，解决了普遍打桩式硬碰硬地基建筑物抗震性能差的问题。
[0011]技术方案
[0012]可抗地震的房地产建筑物，包括主楼，其特征在于:在地表以下主楼的楼层的底部建有双层地基结构，即第一层地基和第二层地基，第二层地基设置在第一层地基的上方；在第一层地基与第二层地基之间设置有中间隔离层。
[0013]在地表以下主楼楼层底部的双层地基结构上方建有剪力墙结构地下室。
[0014]主楼楼层高度为10层以下时，剪力墙结构地下室建一层或二层；主楼楼层高度为10层以上时，剪力墙结构地下室建二层或三层。
[0015]主楼的楼层四角设置有加强型刚性结构。
[0016]优点及效果
[0017]本实用新型这种可抗地震的房地产建筑，设计结构简单、易行、经济、适用，在全国有普遍的推广应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型原理试验模型示意图；
[0019]图2是普通打桩式地基建筑物立面结构示意图；
[0020]图3是本实用新型一层小楼房双层地基立面结构示意图；[0021]图4是本实用新型二层小楼房双层地基立面结构示意图；
[0022]图5是本实用新型工厂生产车间双层地基立面结构示意图；
[0023]图6是本实用新型城市6-10层双层地基与地下室层立面结构示意图；
[0024]图7是本实用新型城市10-30层以上双层地基与地下室立面结构示意图。
[0025]附图标记说明:
[0026]1.主楼、2.打桩似地基、3.第二层地基、4.中间隔离层、5.第一层地基、6.剪力墙结构地下室、7.楼层四角。
[0027]【具体实施方式】:
[0028]本实用新型是一种可抗地震的房地产建筑物，包括主楼1，如图3-图7所示，其特征在于:在地表以下主楼I的楼层的底部建有双层地基结构，即第一层地基5和第二层地基
3,第二层地基3设置在第一层地基5的上方；在第一层地基5与第二层地基3之间设置有中间隔离层4。
[0029]在地表以下主楼I楼层底部的双层地基结构上方建有剪力墙结构地下室6。
[0030]主楼I楼层高度为10层以下时，剪力墙结构地下室6建一层或二层；主楼I楼层高度为10层以上时，剪力墙结构地下室6建二层或三层。
[0031]主楼I的楼层四角应为加强型刚性结构，即加倍钢筋排列密度。
[0032]本实用新型的原理如下:
[0033]双层地基结构
[0034]第一层浇灌钢筋水泥地基，须根据楼层竖向高与选址地地质状况史为依据，决定第一层地基结构深度、高度与宽度。或者说即是第一层地基断裂还有第二层地基设防抗震，这就是说只要第二层地基安全牢固，楼层整体安全就不会有大问题。
[0035]因为第一层地基结构是在对第二层地基结构予以保护，以动“制”动运动中耗散了地震波对楼层的弹性力、惯性力、颤振力等诸综合作用力。所以第二层地基比第一层地基接受的地震波能量小的多，因此楼层在地震弹性波中得到了保护。
[0036]中间隔离层结构，是在第一层地基与第二层地基之间的隔离层，称之为中间隔离层。它的意义是让楼层整体与“大地隔离”，相似楼层“浮在”大地表面，如同海洋中的轮船浮在大海。其不同的是，楼房“浮在”大地的表面运动时摩擦系数大，而轮船浮在大海的表面运行摩擦系数小，这就是相同又不相同之处，所以中间隔离层结构到了对地震波传导第二层地基的缓冲作用。
[0037]第一层地基结构
[0038]6-10或10-30楼层地基结构设计，根据总平面图工程布局，第一层地基和室内承重墙共为一体结构。
[0039]中间隔离层
[0040]中间隔离层要求做到与第一层、第二层地基几何面积相同，要求光滑、摩擦系数小，高楼层选材2mm不锈钢板，一般楼层选用2-4mm塑料板作中间隔离层。
[0041]第二层地基结构
[0042]第二层地基结构与楼层地下室同一浇灌施工，选用钢筋材料和钢筋排列密度与第一层加倍钢筋排列密度地基结构相同。
[0043]地下室空间[0044]地表以下地下室空间外沿至双层地基，要求充填沙土挤压，以设防重度地震弹性波对高层剧烈摇晃、歪斜。
[0045]楼层四角
[0046]楼层四角结构即楼层墙体拐点，它关链到两面墙体的安全，是高楼层建筑物工程设防抗震的要点。
[0047]要求楼层四角与墙体两面和第二层地基结构基础同一浇灌施工，并做到不能因为建通风管道或卫生间或楼层的造型，而凸出或凹进楼层四角的位置，影响楼层竖向钢性结构。
[0048]抗震分析
[0049]当地震能量冲撞或冲破地壳时，地下岩石层因受到强烈冲击，产生弹性震动波并以辐射状相似海洋巨浪般的传播，就是这个波，因为通过地面物理性质的不同，而传播的速度也不相同，不相同的速度能量对房地产破坏性极大，这种弹性波称之为地震波。
[0050]当小能量级地震发生，弹性波动能作用于楼层第一层地基结构时，因为中间隔离层缓冲作用，耗散了弹性波能量，楼层轻度颤动，这种地震弹性波能量大致在4-5级。
[0051]当中度级地震袭来，人群好像登上江河激流中的小竹伐，地震弹性波动能传导于竖向高楼层建筑物时，大于地表面的动能，相似放大了的弹性力、惯性力、颤振力对楼层的摇晃，此刻，多数未设防的建筑物应声坍倒。或者说，地震波动能作用于第一层地基结构时，因为第二层地基楼层摇晃，削弱了地震弹性波动能，由此7.1级地震动能只有相似于约6级地震作用力。
[0052]当重度级地震突袭，地震弹性波动能等于或大于房地产总压力能量，相似地震波动能抬起房地产建筑物。由此地震波的弹性力、惯性力、颤振力对楼层猛烈摇晃，但因楼层双层地基与地震波弹性力能量不是硬碰硬的对抗，而是以动“制”动的作用力耗散了地震波综合应力，即减缓了地震波的动能对竖向高楼层剧烈摇晃，这就是双层地基，即第一层与第二层和中间隔离层互为作用的结果。如图3、图4、图5、图6、图7，在地震中均以动制动的实施方案，经得起地震弹性波的考验。
[0053]下面对本实用新型的原理做模拟实验:
[0054]图1 (a)是由60mm高直径200mm小圆桶，焊接在方型铁板上用作底盘，里面放置两只A、B玻璃杯，A玻璃杯底牢固的粘接于底盘。B玻璃杯底平放于底盘，并在圆桶里挤满沙土。
[0055]实验模型1:
[0056]用普通手锤重击底盘的O点两锤或三锤，相似地震弹性波对地壳释放能量。牢固粘接的A玻璃杯破裂。没有粘接的B玻璃杯完整的摇晃，或者说相似不倒翁式的摇晃。
[0057]图1 (b)在与图1 (a)相同一块铁板上固定两个机械性能相同的螺栓，上螺栓加弹簧垫圈紧固于铁板。下螺栓松联接于铁板。
[0058]实验模型2:
[0059]用普通手锤重击上螺栓的O点两锤或三锤，相似地震弹性波对地壳释放能量。箭头表示铁锤剪切力作用的方向，螺栓在重力剪切作用下完全断裂。
[0060]下螺栓由于直径小于铁板孔径许多为松联接，用同等重量的铁锤重击螺栓的O点两锤或三锤，相似地震弹性波对地壳释放能量，箭头表示铁锤剪切力作用的方向，在重力作用下螺栓右端向下产生作用力，螺栓左端向上产生作用力，不仅分散了铁锤作用力，而且促使螺杆在铁板圆孔内回弹，因此耗散了铁锤的剪切力螺栓完全无损。
[0061]通过小实验模型，相似直接观察地震弹性波对地壳释放能量，对其地表房地产建筑工程的破坏，由此研究抗地震的房地产建筑物。
[0062]本实用新型这种可抗地震的房地产建筑物，是建立在对地震波模型试验与对地震弹性波、惯性波、颤振波研究的基础上，而提出的抗震实施方案，即双层地基以动制动，耗散地震波综合应力，减缓了地震波对楼房的冲击力，由此房地产建筑物在地震中得到了保护。
【权利要求】
1.可抗地震的房地产建筑物，包括主楼(1)，其特征在于:在地表以下主楼(I)的楼层的底部建有双层地基结构，即第一层地基(5)和第二层地基(3)，第二层地基(3)设置在第一层地基(5)的上方；在第一层地基(5)与第二层地基(3)之间设置有中间隔离层(4)。
2.根据权利要求1所述的可抗地震的房地产建筑物，其特征在于:在地表以下主楼(I)楼层底部的双层地基结构上方建有剪力墙结构地下室(6 )。
3.根据权利要求2所述的可抗地震的房地产建筑物，其特征在于:主楼(I)楼层高度为10层以下时，剪力墙结构地下室(6)建一层或二层；主楼(I)楼层高度为10层以上时，剪力墙结构地下室(6)建二层或三层。
4.根据权利要求1所述的可抗地震的房地产建筑物，其特征在于:主楼(I)的楼层四角设置有加强型刚性结构。
【文档编号】E04H9/02GK203613857SQ201320795291
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】熊兆祥, 熊刚, 吴瑶, 熊英 申请人:熊兆祥