一种建筑抗震防倒塌结构的制作方法

本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种建筑抗震防倒塌结构。

背景技术：

对于普通建筑物，抗震薄弱环节有三个方面，房屋的基底在地震力作用下水平位移最大，因此水平应力相对也较大，故在地震区域屋面结构的破坏并不乏见。梁柱节点部位是抗震薄弱环节，由于梁柱节点部位容易出现应力集中，在地震发生时大量地震应力会作用于这个部位，尤其是梁以下20cm范围的柱受力很大也容易出现破坏，因此在抗震地区设计常采用强柱弱梁的设计原则。梁柱与结构梁之间的连接则为第三个抗震点，会出现复杂的应力状态，可能会出现水平应力、竖向应力和扭转应力，也是抗震结构中的薄弱部位。

在震动的传递过程中，基底是三个抗震薄弱环节的首要接收部位，梁柱次之，其后才是结构梁，因此，要削弱地震对建筑的影响，首要的需要解决基底以及基底与梁柱连接的抗震性能问题。

技术实现要素：

本发明的目的一是提供一种建筑抗震防倒塌结构，达到了在保持建筑物的结构稳定性的同时大幅度提高建筑物抗震能力的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种建筑抗震防倒塌结构，包括基底、梁柱和结构梁，所述梁柱固定于基底，结构梁架设于多根梁柱之间，所述基底由下至上依次包括带有地基、起底层、缓冲层和面固层，所述地基上间隔设置有第一沟槽和第二沟槽，第一沟槽相对第二沟槽较深；所述起底层部分嵌于第一沟槽，并有部分覆盖于地基表面；所述缓冲层覆盖于起底层，所述面固层覆盖于缓冲层并在底部设置有穿过缓冲层嵌于第二沟槽的底撑，所述底撑与起底层间隔设置。

通过采用上述技术方案，起底层的底部与第一沟槽嵌接组合，使得起底层较好的与地基结合，提供建筑底部支撑的硬度，以有效的降低在地震过程中地基的液化状况，在底部形成稳定的支撑环境；缓冲层为面固层提供滑移环境，达到隔震目的，而穿过缓冲层嵌于基层的底撑、以及起底层对地基的水平挤压则为这种滑移的幅度限制，使得固定于面固层上的梁柱既能随面固层形成一定的漂移隔震又能将漂移幅度限制在极小的范围，保持建筑物稳定；以此，采用此结构作为建筑物的底部支撑，有效的提高状了建筑的抗震能力。

本发明进一步设置为：所述起底层和面固层的材料均为钢筋混凝土，所述缓冲层的材料为砂砾。

通过采用上述技术方案，钢筋混凝土具备较高的硬度和抗拉、抗压性能，可以提供隔震结构中的限位要求；并在施工过程中具备可以支撑于沟槽的骨架结构，使其便于施工成型。

本发明进一步设置为：所述地基上设置有多个第一沟槽以及第二沟槽，所述起底层嵌于第一沟槽的底部端面的为弧面。

通过采用上述技术方案，弧形的底面结构提高起底层偏转减震的能力，同样，受面固层对地基的水平挤压以及起底层的多个凸出结构的相互限制，将起底层的偏转限制在极小的范围，减震的同时保持基底的稳定。

本发明进一步设置为：所述梁柱呈工字型结构，梁柱的底部固定有底座，所述底座包括部分嵌于梁柱工字型的两凹槽内的主座、固定于两主座侧部的支座以及斜撑，所述主座与梁柱之间通过螺栓固定，支座抵接于梁柱的侧面，所述斜撑倾斜的固定于主座和支座之间；所述底座嵌于底撑内。

通过采用上述技术方案，主座与工字型凹槽的连接限制了两者之间在各个方向的相对自由度，支座对梁柱起到辅助支撑以及避免梁柱的各分部被折弯的作用，使得底座和梁柱之间具备较高的稳定形成和抗折弯能力；此外，底座也在梁柱的底部形成面积较大支撑部件，提高了梁柱与基底结构的连接稳定性，提高建筑的抗倒伏能力。

本发明进一步设置为：所述主座远离梁柱的端部设置有第二扣接单元，所述第一沟槽和第二沟槽之间的地基内嵌有延架，所述延架的端部设置有与第二扣接单元对接的第一扣接单元。

通过采用上述技术方案，延架将底座与基底的相互固定由面固层延伸至地基涂层，一方面提高了延架与基座之间的连接稳定性，两一方面面固层作为硬度相对较高的层，通过延架的延伸可以与地基之间形成额外挠度，在震波来临时，形成了微幅度的摆动抗震结构，可以抵消一部分的震动，提高抗震能力。

本发明进一步设置为：所述第一扣接单元包括在延架背向缓冲层的一侧表面凸出设置的第一接板和第一限位板；所述第二扣接单元包括与第一接板远离第一限位板一侧的表面抵接的第二接板、与第一限位板远离第一接板的一侧的表面抵接的第二限位板以及连接第二接板和第二限位板的连板，所述第二接板与延架固定。

通过采用上述技术方案，两个扣接单元相互形成相对并且可相互嵌接的u形或类u形结构，这种包容结构相当于在侧面形成两道压力抵抗结构和均衡的上下压力承受结构；并且此结构形成了间隔式的上下朝向的可微幅度弯曲的叠板结构，提高对震波的削弱作用，提高建筑的抗震能力。

本发明进一步设置为：所述延架靠近第一限位板的内侧表面向内凸出设置，且凸出部分于与第一限位板之间形成第一补偿槽，所述第二限位板的一端呈弧状弯曲，所述第二限位板的一端与第一补偿槽的其中一个内表面抵触。

通过采用上述技术方案，在组装完全之后，受第一补偿槽的限制，第一限位板与第二限位板的弹性形变受到限制，使得骨架在受到强外力作用的时候，可以保持良好的稳定性，而单面抵触则是为其形变余留了一定的预留空间，使得其不至于无法正常装配；并装配完成后形成一定的形变量以供两个扣接单元形成销震形变，并使得对应的延架和底座形成微幅度的位移或偏转抗震。

本发明进一步设置为：所述结构梁包括主梁、用于连接主梁与梁柱的第一转接组件，所述第一转接组件包括基部、侧向凸出于基部的翼部、平行于翼部表面的顶板以及夹持件；所述基部上设置有供梁柱穿过的穿槽，所述基部的上下至少一端固定有两个对称的嵌于梁柱的工字凹槽内的固定单元，固定单元与梁柱通过螺栓固定；所述顶板固定于基部并与翼部、顶板共同组成安装腔，所述翼部和顶板位于安装腔内的一侧均凸出设置有第一限位卡凸，所述限位卡凸与主梁首先接触的部分设置有导向结构；所述主梁的端部嵌于安装腔且设置有供第一限位卡凸嵌接的第一限位卡槽；所述夹持件抵紧于主梁的两侧、包围并抵紧顶板的顶部、与翼部固定。

通过采用上述技术方案，第一转接组件作为梁柱和结构梁之间的转接结构，其中的翼部作为主梁的底部支撑，并提供主要的承重支持；而主梁沿长度方向产生伸缩或外因带来的位移趋向由第一限位卡凸和第一限位卡槽提供受力，在相互组装的时候，第一限位卡凸可通过自身的弹性形变、主梁的形变以及顶板的弹性弯曲来实现与主梁之间的避让，并沿着导向完成安装，在安装完成后将两者不具备相互脱离的导向，并辅以夹持将顶板与翼部收紧，完成对主梁扭转趋势以及延长度方向的运动趋势的限制；从而快速的完成主梁之间的组装，并降低由固接部位直接提供支撑的情况；达到了安装效率高、应急集中点少的效果，提高了梁的负载能力和使用寿命；在此基础上，由于第一限位卡凸在主梁与第一转接件插接时在形变导向，使得主梁与第一转接件相互靠近时可以存在一定形变位移，但两者的脱离将会受到限制，在提供形变抗震的同时保持柱、梁结构连接的稳定性。

本发明进一步设置为：所述主梁包括两块相互相平行的展板和设于两展板之间的腹板，所述展板与腹板之间包围形成减重槽，所述第一限位卡槽设置于展板；所述夹持件包括对称的分布于主梁的两侧的夹持单元，所述夹持单元的中部向减重槽凸出并形成嵌于减重槽的衔接部，所述夹持单元的底部垂向的于翼部的侧面的钩部；所述衔接部上设置有沿主梁长度方向延伸的第一腰型槽，所述腹板上设置有与第一腰型槽对应的第二腰型槽，所述翼部的侧面凸出设置有阻挡部，所述抵紧于阻挡部的底面；所述顶板、翼部以及夹持件共同贯穿设置有拉杆螺栓，所述拉杆螺栓的杆帽和螺帽部分分别抵接于夹持件的上下端面。

通过采用上述技术方案，展板和腹板形成工字结构，如工字钢，以提高抗弯曲能力，并且展板本身也形成了供第一限位卡凸避让在的弹性结构，夹持件分别通过上下抵紧，既实现对顶板与翼部之间的进一步加固定，又使得两者紧密压紧于主梁，阻止主梁脱离第一限位卡凸。而钩部与阻挡部之间也随两夹持单元的之间的螺栓连接完成夹紧，夹持单元既可以是独立的两部分，也可以是顶部相连的两部分在装主梁之前嵌入立第一转接组件，在其连接之后，采用拉杆可以进一步提高可靠性。

本发明进一步设置为：所述第一限位卡凸包括相互垂直的第一导向凸棱和第一限位凸棱，其中第一导向凸棱位于第一限位凸棱靠近主梁与安装腔安装时首次接触的的一侧，且第一导向凸棱和第一限位凸棱相对第一限位卡凸所在的表面的凸出高度均由两者相交的位置至各自的端部逐渐减小。

通过采用上述技术方案，在主梁沿顶板表面滑入的过程中，第一导向凸棱首先与主梁的外壁接触，并在表面上相互产生弹性形变，以形成避让；并且此时以第一导向凸棱为中心形成平滑的凹面，在第一限位凸棱与主梁的表面抵接前，主梁的表面已经进行了预形变，可以比较顺畅的第一限位凸棱进行进一步的形变，直至第一限位凸棱与第一限位卡槽配合时，形变部分复位；在配合之后由于主梁向外脱离的过程中，缺少导向预形变，其相互脱离比较困难；以此既实现了主梁的快速安装，又充分的保证了主梁与安装腔之间的连接稳定性。

本发明的目的一是提供该一种建筑抗震防倒塌结构的加工工艺，其包括如下步骤：

步骤s1，地基开挖，根据实际土层结构确定开挖深度，并开挖形成地基，清除地基表面的浮土、杂物，洒水湿润；而后开挖地基形成第一沟槽和第二沟槽，在第二沟槽的开口或第二沟槽内设立遮挡物；

步骤s2，浇注起底层，在第一沟槽内以及第一沟槽的开口处搭建钢筋骨架，或预制钢筋笼并将其放入第一沟槽内和第一沟槽的开口处，并在地基表面之上的钢筋骨架外围设立围挡；将第一沟槽沿高度方向分为3-5层，地基以上的作为单独的一层，并逐层灌注混凝土浇注，浇注过程中不断的进行振捣，每层浇注完成后洒水养护1-2小时；全部浇注完成后养护3-5天；

步骤s3，预埋底座，将地基部分开挖，并在其内预埋延架，逐个挪开遮挡物并安装底座与延架对接，完成后重新掩盖遮挡物；

步骤s4，缓冲层摊铺，将砂砾摊铺至地基以及起底层的表面，略微覆盖遮挡物；采用碾压设备进行碾压；

步骤s5，面固层浇注，取出遮挡物，将底座的各组件组装完成，并将梁柱与底座固定，其后在第二沟槽内以及缓冲层表层搭建钢筋骨架，向第二沟槽内浇注混凝土，完成后养护8小时，而后向缓冲层表面浇注混凝土，完成后养护8-12天；

步骤s6，组装结构梁，将主梁与第一转接组件对接，而后将将第一转接组件套接于梁柱，并与梁柱通过螺钉固定。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、采用软硬层之间的相互嵌接和限位有效的降低在地震过程中地基的液化状况，在底部形成稳定的支撑环境；结合缓冲层的流动结构使基底具备在极小幅度范围形成飘逸隔震的能力，有效的提高了立于地基上的建筑的抗震能力；

2、底座也在梁柱的底部形成面积较大支撑部件，提高了梁柱与基底结构的连接稳定性，提高建筑的抗倒伏能力；

3、通过延架将底座与基底的相互固定由面固层延伸至地基涂层，，形成了微幅度的摆动抗震结构，可以抵消一部分的震动，提高抗震能力。

附图说明

图1是实施例1的建筑抗震防倒塌结构的基底部分的结构的；

图2是实施例1的建筑抗震防倒塌结构的底座部分的结构图；

图3是实施例1的建筑抗震防倒塌结构的延板与底座的连接结构图；

图4是实施例1的建筑抗震防倒塌结构的结构梁的结构图；

图5是实施例1的建筑抗震防倒塌结构的第一转接组件的结构图；

图6是实施例1的图5在a处的放大图；

图7是实施例1的夹持件的结构图。

图中1、基底；2、第一转接组件；3、主梁；4、底座；5、梁柱；10、结构梁；11、地基；12、起底层；13、缓冲层；14、面固层；15、第一沟槽；16、第二沟槽；17、底撑；21、基部；211、固定单元；212、固定柱；213、加强部；214、固定孔；22、翼部；221、阻挡部；23、顶板；24、夹持件；241、钩部；242、衔接部；243、第一腰型槽；244、固定板；25、凸柱；251、稳定槽；26、第一加强板；27、安装腔；28、第一限位卡凸；281、第一导向凸棱；282、第一限位凸棱；29、拉杆螺栓；31、展板；32、腹板；33、减重槽；34、第一限位卡槽；35、第二腰型槽；41、主座；42、支座；43、斜撑；44、第二扣接单元；441、第二接板；442、第二限位板；443、连板；45、第一扣接单元；451、第一接板；452、第一限位板；453、第一补偿槽；46、延架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种建筑抗震防倒塌结构，如图1和图2所示，包括基底1、梁柱5和结构梁10，梁柱5固定于基底1，结构梁10架设于多根梁柱5之间。

基底1由下至上依次包括带有地基11、起底层12、缓冲层13和面固层14。地基11上间隔设置有第一沟槽15和第二沟槽16，第一沟槽15相对第二沟槽16较深，且第一沟槽15呈井字形结构分布。起底层12的材料为钢筋混凝土，起底层12部分嵌于第一沟槽15，并有部分覆盖于地基11表面。缓冲层13的材料为砂砾，缓冲层13覆盖于起底层12和地基11表面。面固层14的材料也为钢筋混凝土，面固层14覆盖于缓冲层13并在底部设置有穿过缓冲层13嵌于第二沟槽16的底撑17，底撑17与起底层12间隔设置。

参照图2和图3，梁柱5呈工字型结构，梁柱5的底部固定有底座4，底座4包括部分嵌于梁柱5工字型的两凹槽内的主座41、固定于两主座41侧部的支座42以及斜撑43，主座41与梁柱5之间通过螺栓固定，支座42抵接于梁柱5的侧面，斜撑43倾斜的固定于主座41和支座42之间，底座4嵌于底撑17内。主座41远离梁柱5的端部设置有第二扣接单元44，第一沟槽15和第二沟槽16之间的地基11内嵌有延架46，延架46的端部设置有与第二扣接单元44对接的第一扣接单元45。

第一扣接单元45包括在延架46背向缓冲层13的一侧表面凸出设置的第一接板451和第一限位板452，延架46靠近第一限位板452的内侧表面向内凸出设置，且凸出部分于与第一限位板452之间形成第一补偿槽453。第二扣接单元44包括与第一接板451远离第一限位板452一侧的表面抵接的第二接板441、与第一限位板452远离第一接板451的一侧的表面抵接的第二限位板442以及连接第二接板441和第二限位板442的连板443，第二接板441与延架46固定，第二限位板442的一端呈弧状弯曲，第二限位板442的一端与第一补偿槽453的其中一个内表面抵触。

参照图4和图5，结构梁10包括主梁3、用于连接主梁3与梁柱5的第一转接组件2。主梁3包括两块相互相平行的展板31和设于两展板31之间的腹板32，展板31与腹板32之间包围形成减重槽33，展板31与腹板32形成工字结构。展板31的外侧表面设置有第一限位卡槽34。腹板32上设置有沿主梁3长度方向延伸的第二腰型槽35。

第一转接组件2包括基部21、侧向凸出于基部21的翼部22、平行于翼部22表面的顶板23以及夹持件24，顶板23、翼部22以及夹持件24共同贯穿设置有拉杆螺栓29，拉杆螺栓29的杆帽和螺帽部分分别抵接于夹持件24的上下端面。基部21位于安装腔27的一侧凸出设置有轴线垂向于主梁3的长度方向并平行于顶部的凸柱25，凸柱25上设置有供腹板32嵌接的稳定槽251。翼部22的侧面投影大致呈三角形结构，并在侧面凸出设置有阻挡部221。

参照图5和图6，顶板23固定于基部21并与基部21之间固定有第一加强板26。顶板23、基部21、顶板23共同组成安装腔27。翼部22和顶板23位于安装腔27内的一侧均凸出设置有与第一限位卡槽34配合的第一限位卡凸28，第一限位卡凸28包括相互垂直的第一导向凸棱281和第一限位凸棱282，其中第一导向凸棱281位于第一限位凸棱282靠近主梁3与安装腔27安装时首次接触的的一侧，且第一导向凸棱281和第一限位凸棱282相对第一限位卡凸28所在的表面的凸出高度均由两者相交的位置至各自的端部逐渐减小。第一导向凸棱281与第一限位凸棱282的相交的一端的顶部与第一限位凸棱282的顶部平齐，且第一限位凸棱282朝向第一导向凸棱281的一侧为导向面，另一侧以及第一导向凸棱281的两侧均垂向于第一限位卡凸28所在的表面。在主梁3与安装腔27对接的时候，第一导向凸棱281提供形变导向，以形成易装入难分离的结构，以快速稳定的完成组装。

参照5图和图7，夹持件24包括对称的分布于主梁3的两侧的夹持单元，夹持单元的底部垂向的于翼部22的侧面的钩部241，钩部241抵紧于阻挡部221的底面。夹持单元的中部向减重槽33凸出并形成嵌于减重槽33的衔接部242，衔接部242上设置有与第二腰型槽35对应的第一腰型槽243；固定时，螺栓穿过第一腰型槽243和第二腰型槽35将衔接部242拉紧。夹持单元的顶部设置有固定板244，顶板23的顶部与基部21之间设置有第一加强板26，相邻的夹持单元的固定板244设于第一加强板26的两侧，相对的固定板244以及第一加强板26之间通过穿设螺栓拉紧。

实施例2：一种建筑抗震防倒塌结构的加工工艺，其包括如下步骤：

步骤s1，地基11开挖，根据实际土层结构确定开挖深度，并开挖形成地基11，清除地基11表面的浮土、杂物，洒水湿润；而后开挖地基11形成第一沟槽15和第二沟槽16，在第二沟槽16的开口或第二沟槽16内设立遮挡物；

步骤s2，浇注起底层12，在第一沟槽15内以及第一沟槽15的开口处搭建钢筋骨架，或预制钢筋笼并将其放入第一沟槽15内和第一沟槽15的开口处，并在地基11表面之上的钢筋骨架外围设立围挡；将第一沟槽15沿高度方向分为3-5层，地基11以上的作为单独的一层，并逐层灌注混凝土浇注，浇注过程中不断的进行振捣，每层浇注完成后洒水养护1-2小时；全部浇注完成后养护3-5天；

步骤s3，预埋底座4，将地基11部分开挖，并在其内预埋延架46，逐个挪开遮挡物并安装底座4与延架46对接，完成后重新掩盖遮挡物；

步骤s4，缓冲层13摊铺，将砂砾摊铺至地基11以及起底层12的表面，略微覆盖遮挡物；采用碾压设备进行碾压；

步骤s5，面固层14浇注，取出遮挡物，将底座4的各组件组装完成，并将梁柱5与底座4固定，其后在第二沟槽16内以及缓冲层13表层搭建钢筋骨架，向第二沟槽16内浇注混凝土，完成后养护8小时，而后向缓冲层13表面浇注混凝土，完成后养护8-12天；

步骤s6，组装结构梁10，将主梁3与第一转接组件2对接，而后将将第一转接组件2套接于梁柱5，并与梁柱5通过螺钉固定。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。