用于工业发明的本专利申请涉及一种双筏地基。
背景技术
筏式地基是目前最常用的地基类型，用于小型、中型和大型建筑物。
在具有2～3层的建筑物的情况下，在挖掘土壤之后，浇铸约20cm贫混凝土并且获得工作表面。然后，在由贫混凝土制成的工作表面上直接浇铸高度约为50～60cm(对于具有2～3层的结构)的筏。支柱和承重结构都建在筏上。
显然，在地震期间，这种结构受到高应力，这会损害结构的机械阻力。
目前，即使人工制造的所有建筑结构都受到地震产生的动态应力的影响，其中只有部分由各种结构控制设备防止地震，这些设备可分为三类：
-主动系统，旨在监测结构并施加力量来调节结构的动态状态；
-半主动系统，将结构控制限制在减震器上；
-被动系统，被动地承受地震的动态作用。
最佳解决方案是被动系统，即，能够将建筑物地动隔离从而不将地动应力传递到结构的系统。
目前已知各种类型的能量耗散器用于保护建筑结构免受地震影响。但是，为了正常工作，已知类型的消能器必须应用于重型结构，即，最少四层，最多十层的钢筋混凝土建筑物。对于具有两层或三层的轻型木质结构或钢筋混凝土建筑物，这种能量耗散器不起作用。
fr2619589公开了一种用于建筑物的双筏地基，包括下筏和设置在下筏内部的沥青滑动层。第一沥青板设置在滑动层上，第二沥青板设置在第一板上。上筏连结到第一沥青板和第二沥青板，并且上层结构连结到上筏。考虑到下筏的滑动层由沥青制成，并且连结到上筏的板由也沥青制成，滑动层和板之间的静摩擦系数和动摩擦系数显然非常高。众所周知，沥青和沥青之间的摩擦系数约为0.5。因此，在地震的情况下，上筏相对于下筏的滑动非常小。
技术实现要素：
本发明的目的是通过提供一种能够对建筑结构进行地动隔离的双筏地基来消除现有技术的缺点。
本发明的另一个目的是提供这样一种双筏地基，它适用于轻型小尺寸结构，从而使建筑结构的重量和成本最小化。
本发明的另一个目的是提供这样一种双筏地基，它有效且适于保持其结构特性随时间不变，包括在地震之后。
根据本发明，这些目的通过独立权利要求1中要求保护的特征来实现。
本发明的有利实施例从从属权利要求中显现。
本发明的双筏地基设计为对轻型建筑结构(例如具有一层或两层的房屋)进行地震隔离，考虑到在这种情况下现有技术的能量耗散器不起作用。
本发明的双筏地基包括：
-下筏，
-连结地施加在下筏上的具有低摩擦系数的材料的层，
-平台，包括多个具有低摩擦系数的材料的共面的板，滑动地设置在所述层上，具有下筏的低摩擦系数，
-在所述平台上连结地获得的上筏，和
-与上筏连结的上层结构。
上筏以这样的方式设置在下筏上，使得在地震的情况下，上筏的所述平台能够在具有下筏的低摩擦系数的所述层上滑动地滑动，允许上筏相对于下筏相对地移动。
具有低摩擦系数的材料是这样的材料，当相互摩擦时，其静态和动态滑动摩擦系数等于或低于在特氟隆-钢的情况下的静态(μrs)和动态(μrd)滑动摩擦系数，即μrs≤0.04且μrd≤0.04的材料。
因此，有利地，覆盖下筏的层可以由特氟隆制成，并且平台的板可以由钢制成。
本发明的发明构思是在任何结构和气候条件下制造的特氟隆钢或特氟隆-特氟隆中的地动剪切。
本发明的双筏地基具有以下优点：
-上层结构运动相对于地面分离，并且上筏相对于下筏分离，限制进入的地震能量的量并且避免损坏上筏上的上层结构，避免损坏下筏下方的下层结构并且避免损坏特氟隆-钢或特氟隆-特氟隆绝缘装置；
-安装在上筏上的上层结构更精简，因为它承受更小的力，因此更便宜，因此可以隔离轻型结构；
-特氟龙板的成本有限，远低于任何其他类型的被动耗散系统；
-输入的地震能量通过合适的阻尼器耗散，并且结构是自我再校准的；
-在每次地动之后以及上层建筑的整个寿命期间，不需要维护并且保持效率；
-特氟隆-钢滑动系统的厚度减少到2cm(甚至更小)，并且滑动系统易于安装和快速执行；
-滑动表面由自润滑材料(特氟隆)制成，其不会粘到任何材料上；
-滑动表面可确保低至-260℃的耐寒性、高至+260℃的耐热性，以及耐酸和耐火性能；
-滑动表面确保电绝缘和隔热。
附图说明
从以下描述中，本发明的其他特征将变得更加明显，所述描述仅是示例性而非限制性实施例，其在所附技术附图中示出，其中：
图1是根据本发明的双筏地基的各个部分的分解剖视图。
图2是图1的地基在组装状态下的剖视图；
图3是根据本发明的地基的上筏的三个板的分解透视图。
图4是表示图3的两个板的组装的局部剖视图。
图5是具有埋藏的下层结构和上层结构的建筑物的剖视图。
图6是摩天大楼的剖视图，其中每个壳体模块由根据本发明的双筏地基制成。
具体实施方式
参考附图，公开了本发明的双筏地基，通常用附图标记(1)表示。
参考图1和图2，为了安装根据本发明的双筏地基(1)，制造土壤(2)的凹陷(20)并且在凹陷(20)中浇铸贫混凝土(21)，就像在目前使用的建筑系统中一样。
然后，在贫混凝土(21)上制造钢筋混凝土的下筏(3)；例如，在具有2～3层的房屋的情况下，下筏具有大约30～40cm的厚度。下筏(3)的上表面(30)是光滑的、平面的和水平的。有利地，将平滑材料(例如水泥砂浆)施加在下筏的上表面(30)上，以修复在浇铸贫混凝土(21)时可能产生的不均匀性。
有利地，下筏(3)可以成形为具有周边壁(31)的罐，该周边壁(31)相对于下筏的上表面(30)升高，从而限定凹入的壳体(32)。
将具有低摩擦系数的材料的层(优选厚度为1～10cm的特氟隆层(4)铺设并固定在下筏的上表面(30)上。特氟隆层(4)必须具有恒定的厚度和尽可能均匀的上表面(40)。有利地，具有低摩擦系数的材料的层可包括特氟隆和碳的混合物，以便获得具有低摩擦系数的材料的层的更好的滑动和更长的寿命。
在特氟隆层上设置多个形成平台的板(5)。板(5)由具有低摩擦系数的材料制成，例如钢和/或特氟隆。
有利地，板(5)由钢制成并且具有1～2mm的最小厚度。以这种方式，板(5)的钢与特氟隆层(4)直接接触，并且板(5)可以在特氟隆层(4)上滑动。有利地，板(5)可以是钢的并且可以具有涂有特氟隆的下表面(50)。以这种方式，板(5)的特氟隆表面与特氟隆层(4)接触，从而使特氟隆层(4)和板(5)之间的摩擦最小化。板(5)可以仅由特氟隆制成。
参见图3和图4，每个钢板(5)成形为矩形罐，其设有底壁(51)和从底壁正交地升高约2～4cm高度的四个侧壁(52)。
钢板的两个相邻侧壁(52)具有向下u形弯曲的上边缘(53)，以便限定在底部开口的壳体(54)。以这种方式，通过将第一板的侧壁(52)的上边缘装配在第二板的上边缘的壳体(54)内，可以将第二个板(5)组装到已经铺设在特氟隆层(4)上的第一个板(5)上，以这种方式在两个板之间形成接合并在两个板之间形成单个钢表面。鉴于上述情况，平台由模块化结构制成，该模块化结构包括多个相互连结的钢板(5)。
在组装板(5)之后，板之间的接缝用电工胶带(图中未示出)密封，以防止混凝土落在特氟隆层(40)上。现在，获得了密封的钢表面，制作上筏(6)。
首先，在板(5)上建造钢梁(图中未示出)，然后以这种方式在板(5)上浇铸混凝土，以形成厚度约为30～40cm的钢筋混凝土上筏(6)(适用于2～3层的房屋)。上筏(6)的表面尺寸(长度和宽度)必须低于铸造在下筏(3)上的特氟隆层(4)的表面尺寸，以便在所述特氟隆层(4)上滑动。例如，上筏(6)定心在下筏(3)的凹入式壳体(32)中，在上筏和下筏的侧壁(31)之间留下约30～50cm的间隙。
上筏(6)连结到上层结构(60)，该上层结构(60)例如可以设置有一个或多个壳体模块。
上筏(6)的底部是由搁在特氟隆层(4)上的板(5)组成的平台。考虑到特氟隆上的钢的摩擦力与冰上的摩擦力相似，可获得在下筏(3)上滑动且几乎没有摩擦的上层结构(60)。
下筏(3)必须比上筏(6)宽，以允许滑动，并且必须具有由侧壁(31)组成的周围凸起限制边缘，以防止上筏(6)从下筏(3)中脱出。而且，这种配置允许使用阻尼系统(7)，从而当地震结束时，缓冲上筏(6)和定心系统(8)的滑动，使上筏(6)相对于下筏(3)定心。阻尼系统(7)和定心系统(8)介于下筏(3)的围壁(71)与上筏(6)之间。
有利地，下筏(3)可以比上筏(6)宽得多。在这种情况下，不需要使用耗散装置和定心装置，因为当地震结束时，上筏(6)可以通过支撑物的方式相对于下筏(3)定心。该系统可以有利地应用于地动危险性低的区域，以降低成本。
仅出于经济原因，选择钢作为上筏的摩擦表面。如果是在非常寒冷、非常温暖、酸性和侵蚀性的地方的双筏地基，或者由于工厂等的特殊要求，可以使用额外的特氟隆层作为上筏的滑动表面。特氟隆-特氟隆之间的滑动具有与钢铁-特氟隆相同的特性。都接近于钢和冰之间产生的滑动。
作为钢筋混凝土的替代，上筏(6)和连结到上筏的上层结构(60)可以由另一种材料制成，例如木材、钢、砖或石头。
必须考虑的是，在双筏地基(1)中，操作厚度限制为总共约2cm，下筏的特氟隆层(4)1cm而上筏的钢板(1)1cm。
参考图5，在建筑物具有两个或三个地上楼层和一个用作车库的地下楼层的情况下，地下楼层(下层结构(36))通常可以由钢筋混凝土制成，从而将其连结到下筏(3)。相反，地上楼层(上层结构(60))连结到上筏(6)。以这种方式，地动剪切在地面层的高度处进行。这将使建筑工作更容易，并将降低建筑成本。例如，下层结构(36)和下筏(3)由钢筋混凝土制成，上层结构(60)由木材制成。
始终考虑根据本发明的双筏地基的操作所需的有限厚度，摩天大楼可以采取新的动作。
参考图6，上筏(6)和连结到上筏的上层结构(60)形成与摩天大楼的承重结构(s)分开的预制模块(9)。摩天大楼的地板形成下筏(3)。具有1cm厚度的特氟隆层(4)连结地施加在由摩天大楼的地板组成的下筏(3)上。包括具有1cm厚度的特氟隆板(5)的平台连结地施加在由预制模块(9)的基部构成的上筏(6)下方。以这种方式，预制模块(9)设置在具有双筏地基系统的摩天大楼的承重结构(s)中。
耗散装置(7)和定心装置(8)介于摩天大楼的承重结构(s)与由预制模块(9)的基部构成的上筏(6)之间。
通过这种方式，摩天大楼将具有预制模块(9)，其在每个地板上表现不同，逐渐向上。摩天大楼的整个承重结构(s)在地动期间将受到较小的压力。承重结构(s)的地动运动对应于在承重结构(s)的地板上滑动的预制模块的运动。
在本领域技术人员的能力范围内，可以对本发明的当前实施例进行许多变化和修改，同时仍然落入本发明的范围内。