一种农房简易隔震支座及安装方法与流程

1.本发明涉及工程结构减隔震技术，主要用于农房结构的耗能及隔震。


背景技术：

2.地震是对人类生命和财产威胁最大的自然灾害，地震造成的人员伤亡和经济损失超过90%源于建筑物倒塌。我国农村房屋的抗震能力普遍较低，每次发生地震农村都成为地震灾害的重灾区。隔震技术是一种非常有效的防震减灾技术手段，隔震建筑在结构安全性方面明显优于传统抗震建筑，由于隔震结构需要引入隔震层和隔震装置，增加了建筑的建造成本，所以隔震结构的推广利用率很低，特别是在农房结构中，应用接近空白。
3.随着轿车进入家庭和汽车保有量的增加，与汽车时代一同到来的还有堆积如山的废旧轮胎。目前，废旧轮胎多通过堆放、填埋、焚毁等方式进行处理，这给生态环境造成了严重的污染问题。如何应对汽车废旧轮胎造成的“黑色污染”问题，实现废旧轮胎的转型重复利用，节约能源和原材料，减少环境污染已经成为世界性的环保难题。
4.由于废旧轮胎的利用效率低，故回收价格很低。废旧轮胎中的橡胶属于高分子弹性材料，具有高弹性、高韧性、轻质、延性好等优点，且具有良好的吸能效果。所以，废旧轮胎是加工简易隔震装置的理想材料。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种农房简易隔震支座及安装方法。
6.本发明是一种农房简易隔震支座及安装方法，农房简易隔震支座，包括上连接板1、变形体2、下连接板3、盖板4、环形衬板5、第一连接螺栓6、填充料7，变形体2是一种弹性装置，变形体2的一端与上连接板1通过第一连接螺栓6和环形衬板5固连，另一端与下连接板3通过第一连接螺栓6和环形衬板5固连；环形衬板5设置在变形体2内部，上、下两侧各设四块，正好拼成一个圆环；变形体2内部装满填充料7。
7.本发明的农房简易隔震支座的安装方法，其步骤为：步骤（1）将下连接板3与基础12通过第二连接螺栓11固连；步骤（2）将变形体2置于下连接板3的中心位置，再将四块环形衬板5置于变形体2内部拼成一个圆环板，使下连接板3上的连接螺杆依次穿过变形体2、环形衬板5上的螺栓孔，通过第一连接螺栓6将变形体2与下连接板3固连；步骤（3）采用与步骤（2）相同的方法将变形体2与上连接板1固连；步骤（4）通过上连接板1中部的大圆孔将变形体2内部装满填充料7，并振捣密实；步骤（5）将盖板4置于上连接板1中部的大圆孔上，进行封闭；步骤（6）将上连接板1与衔接板8通过第二连接螺栓11固连。
8.本发明的有益效果是：本发明针对抗震能力较弱的农房建筑提出一种构造简单、经济的简易隔震装置及其安装方法，旨在应用隔震技术提高农房建筑的抗震能力，避免未来发生地震时因农房建筑倒塌造成大量人员伤亡和巨大经济损失，对国计民生具有重要意
义。现有用于农房建筑的隔震装置种类较少，且普遍存在减震效果不理想、经济性差、构造复杂、施工繁琐等诸多问题。与现有农房建筑的隔震装置相比，本发明具有以下优点：（1）本发明中的关键变形及耗能部件是变形体，变形体的横截面为圆形，在水平各个方向上的力学性能相同，所以用于农房建筑时不必考虑支座的布置方向问题；（2）变形体属于高分子弹性材料，具有高弹性、高韧性、延性和吸能效果好等优点，加上卵石之间的挤压摩擦耗能，故本发明具有较强的变形、耗能能力；（3）废旧轮胎和卵石材料非常普遍且价格低廉，故本发明的经济效益明显；（4）废旧轮胎二次转型利用，一定程度上减轻了因处理废旧轮胎带来的黑色污染问题，故本发明绿色、环保；（5）废旧轮胎质量较轻，支座现场安装时再装填卵石，构造简单，施工方便，容易更换。
附图说明
9.图1是本发明的三维示意图，图2是本发明沿中性轴剖开后的三维示意图，图3是本发明的上连接板的俯视图和仰视图，图4是本发明的变形体的三维示意图，图5是本发明的下连接板的俯视图，图6是本发明的盖板的俯视图和仰视图，图7是本发明的环形衬板的三维示意图，图8是本发明的变形体与下连接板的连接示意图，图9是本发明的变形体内部装满填充料后的三维示意图，图10是本发明安装于十字形圈梁构造柱底部的连接示意图，图11是本发明安装于t形圈梁构造柱底部的连接示意图，图12是本发明安装于l形圈梁构造柱底部的连接示意图。附图标记及对应名称为：1—上连接板；2—变形体；3—下连接板；4—盖板；5—环形衬板；6—第一连接螺栓；7—填充料；8—衔接板；9—圈梁；10—圈梁构造柱；11—第二连接螺栓；12—基础。
具体实施方式
10.如图1~图12所示，本发明是一种农房简易隔震支座及安装方法，农房简易隔震支座，包括上连接板1、变形体2、下连接板3、盖板4、环形衬板5、第一连接螺栓6、填充料7，变形体2是一种弹性装置，变形体2的一端与上连接板1通过第一连接螺栓6和环形衬板5固连，另一端与下连接板3通过第一连接螺栓6和环形衬板5固连；环形衬板5设置在变形体2内部，上、下两侧各设四块，正好拼成一个圆环；变形体2内部装满填充料7。
11.以上所述的农房简易隔震支座，上连接板1呈方形，四角开设螺栓安装孔，中部开设大直径圆孔，圆孔边缘分两级阶梯；上连接板1底部固定连接螺杆，均匀分布在圆孔附近，相邻两个螺杆与圆孔中心之间的夹角为45度；下连接板3中心未设大直径圆孔，其余构造与上连接板1完全相同。
12.以上所述的农房简易隔震支座，变形体2优选汽车轮胎，变形体2上下两侧圆环面上开设螺栓孔，螺栓孔的数量、孔径和位置与上连接板1上连接螺杆的数量、直径和位置相契合。
13.以上所述的农房简易隔震支座，盖板4呈圆形，边缘分两级阶梯，中部开设小直径圆孔；盖板4直径及边缘阶梯设置与上连接板1中心大圆孔的直径和阶梯构造相契合。
14.以上所述的农房简易隔震支座，环形衬板5取等直径圆环板的四分之一，圆环板的宽度与变形体2上下两侧环形部分的宽度相等；环形衬板5的环向中轴线上均匀布设螺栓孔，螺栓孔的孔径和位置与上连接板1上任意两个相邻连接螺杆的直径和位置相契合。
15.以上所述的农房简易隔震支座，填充料7选用表面粗糙且粒径相对均匀的卵石颗粒。
16.本发明的农房简易隔震支座的安装方法，其步骤为：步骤（1）将下连接板3与基础12通过第二连接螺栓11固连；步骤（2）将变形体2置于下连接板3的中心位置，再将四块环形衬板5置于变形体2内部拼成一个圆环板，使下连接板3上的连接螺杆依次穿过变形体2、环形衬板5上的螺栓孔，通过第一连接螺栓6将变形体2与下连接板3固连；步骤（3）采用与步骤（2）相同的方法将变形体2与上连接板1固连；步骤（4）通过上连接板1中部的大圆孔将变形体2内部装满填充料7，并振捣密实；步骤（5）将盖板4置于上连接板1中部的大圆孔上，进行封闭；步骤（6）将上连接板1与衔接板8通过第二连接螺栓11固连。
17.下面详细描述本发明一种农房简易隔震支座及安装方法，所述实施例的示例如图1~图12所示。其中，所有相同的标号表示相同的构件或具有相同或类似功能的构件。下面通过参考附图描述的实施例只是示例性的，目的在于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
18.在本发明描述中的术语“上”、“下”等指示方位或位置关系的词为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所述的装置或构件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以这些词不能理解为对本发明的限制。
19.此外，术语中的“第一”、“第二”仅用于描述目的，表示不同的部件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.本发明是一种农房简易隔震支座及安装方法，包括上连接板1、变形体2、下连接板3、盖板4、环形衬板5、第一连接螺栓6、填充料7等。所述变形体2分别与上连接板1、下连接板3通过环形衬板5和第一连接螺栓6固连，变形体2内部装满填充料7；所述上连接板1为普通方形钢板，四角开设螺栓孔，中部设大直径圆孔，圆孔边缘设两级阶梯，底部设有一圈连接螺杆，均匀排布在大直径圆孔附近，任意相邻两个螺杆与圆孔中心的夹角为45度，螺杆通过焊接固定在连接板上，螺杆的规格由具体计算确定；所述下连接板3除中心未设大直径圆孔外，其余构造与上连接板1完全相同；所述变形体2是具有高弹性、高韧性的装置，选用汽车行业淘汰的废旧轮胎，在变形体2的上下两侧圆环面上开设螺栓孔，螺栓孔的数量、孔径和位置与上连接板上1连接螺杆的数量、直径和位置相契合；所述盖板4为普通圆形钢板，中部开设小直径圆孔，边缘分两级阶梯，盖板4直径和边缘构造与上连接板上1中心大圆孔的直径和内边缘构造相契合；所述环形衬板5是普通钢板，取相同直径圆环板的四分之一，环形衬板5上对称布设两个螺栓孔，螺栓孔的孔径和位置与上连接板上1任意两个相邻螺杆的直径和位置相契合，环形衬板5宽度与变形体2上下两侧圆环部分的宽度相当；所述填充料7是表面粗糙且粒径相对均匀的卵石颗粒。
21.地震时农房结构发生水平移动，简易隔震支座的上连接板随圈梁构造柱一起水平移动，变形体随之产生水平剪切变形。在竖向轴压和水平剪切共同作用下，变形体自身发生超弹性变形，内部的卵石颗粒之间互相发生挤压、滑动和摩擦作用，以此耗散地震能量，减少地震能量向上部结构的传递，从而减轻对农房的损伤。
22.下面结合附图与具体实施例进一步展开本发明的技术内容：
实施例：如图1~图12所示，本发明是一种农房简易隔震支座，主要由上连接板1、变形体2、下连接板3、盖板4、环形衬板5、第一连接螺栓6、填充料7组成。各部件加工制作时，上连接板1和下连接板3由普通钢板切割、开孔得到，四角设螺栓孔，中部固定一圈连接螺杆，任意相邻两个连接螺杆与连接板中心连线之间的夹角为45度，螺杆通过焊接固定，上连接板1中部设大直径圆孔，圆孔边缘设两级阶梯构造；盖板4为圆形钢板，为方便拼装中部开设小直径圆孔，边缘分两级阶梯，盖板4的直径和边缘构造与上连接板1中心大圆孔的直径和内边缘构造相契合；环形衬板5由普通钢板加工制作而成，先将钢板切割成圆环板，圆环板的宽度与变形体2上下两侧圆环面的宽度相等，在圆环板上开设螺栓孔，螺栓孔的孔径、数量和位置与上连接板1、下连接板3上连接螺杆的直径、数量和位置相契合，并将圆环板平均分成四份，以方便安装到变形体2内部；变形体2选用废旧汽车轮胎，在变形体2的上下两个圆环面上开设螺栓安装孔，螺栓安装孔的孔径、数量和位置与上连接板1、下连接板3上连接螺杆的直径、数量和位置相契合；第一连接螺栓6选用小直径高强螺栓；填充料7选用表面粗糙且粒径相对均匀的卵石颗粒。简易隔震支座拼装时，首先将变形体2与下连接板3连接，具体连接方式为：将变形体2水平放置到下连接板3的中心位置，下连接板3上的连接螺杆正好穿过变形体2底部预留的螺栓孔，再将由四块环形衬板5拼成的圆环板水平放置到变形体2的内部，下连接板3上的连接螺杆也正好穿过圆环板上的螺栓孔，再把第一连接螺栓6紧固；接着，将上连接板1与变形体2进行连接，具体连接方式与变形体2和下连接板3的连接方式一致；然后，将变形体2的内部空腔装满填充料7，并振捣密实；最后，将盖板4嵌套到上连接板1中部的大圆孔上。简易隔震支座用于农房建筑时，需要提前加工一块衔接板8，衔接板8由普通钢板制作而成，四角开设螺栓孔，螺栓孔的位置、尺寸与上连接板1角部的螺栓孔位置、孔径相契合，衔接板8上部焊接锚固栓钉或者大直径带肋钢筋，采用锚固方式与圈梁构造柱10固结；基础12上预埋第二连接螺栓11的螺杆部分，下连接板3与基础12通过第二连接螺栓11固连，上连接板1与衔接板8也通过第二连接螺栓11固连。
23.农房建筑的平面布置方式多为规则的矩形结构，所以农房结构中圈梁节点的常见构造形式有三种：十字形、t形和l形。农房建筑中圈梁9的尺寸普遍较小，衔接板8角部的螺栓孔正好处在圈梁9的边缘外侧，所以有足够的安装、施工空间。经历地震后支座损伤或者破坏后，可利用千斤顶将农房建筑抬升，更换损坏的支座，农房建筑的抗震能力将恢复到原来的性能水平。