專利名稱：橢圓面鋼球建筑物防震結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬建筑結構技術領域，是一種抗地震的建筑結構。
技術背景地震波對建筑物的破壞力有垂直方向的壓力和水平方向的剪切力， 其中水平方向的剪切力造成的破壞巨大。對于建筑物的防震抗震，目前主要有三類方法第一類是加強建筑 物的強度和剛度設計，使建筑物能抵抗地震波的沖擊，但其建筑成本較 大，而抗震的效價比較低；第二類是釆用橡膠墊或摩擦滑移隔震技術，使大部分地震能被吸收，可對地震波能量的吸收轉(zhuǎn)化不完全，且有震后建筑物產(chǎn)生位移的現(xiàn)象，而解決橡膠墊的老化問題代價也很大；第三類 是采用滾動鋼球法，以消除地震波對建筑物產(chǎn)生的剪切力，而震后建筑 物產(chǎn)生的位移問題仍沒有解決。研究表明采用建筑物主體與地下基礎分離，在其中加入橢圓面鋼球 結構，可將水平方向的剪切力完全消除，其中一小部分轉(zhuǎn)化為垂直方向的 壓力。在建筑物受到地震波沖擊時，建筑物水平方向的相對運動是不受 限制的，地震停止后，建筑物不產(chǎn)生位移。通過橢圓面的作用，在一定 的范圍內(nèi)，建筑物產(chǎn)生一種向上的由靜止開始的加速運動，同時建筑物 在地震時不因水平剪切力的轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生瞬時的垂直沖擊力。而承受垂直 方向的壓力，則可由承重柱、地梁板和整板基礎的載荷設計來實現(xiàn)。增 加地基整板結構的厚度，使其能由"板特性"變?yōu)槟茱@示其"體特性"， 其抗破壞能力可得到增強。因此，設計一種在建筑物的地梁板與整板基礎之間加入橢圓面組合 鋼球的防震結構是可行的。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能使建筑物的抗地震能力得到較大提高 的防震結構。本發(fā)明的技術方案是建筑物主體與其地下基礎釆取分離的結構， 在每一個承重柱的下方，整板基礎與地梁板之間，加入一組(n只)橢 圓面鋼球結構，其n的數(shù)值由建筑的載荷和鋼球的鋼性確定。橢圓面外 側可有3至5只鋼筋爪，用于固定在混凝土中。其橢圓面可采用雙橢圓面，也可采用單橢圓面。橢圓面的長、短半軸比為4 2: 1，長軸的尺寸取決于所抗地震級的震幅，震幅大，則長軸尺寸也長。鋼球的直徑為 橢圓面的長軸〉鋼球直徑》橢圓面的短軸+ 10毫米。橢圓面的內(nèi)面和鋼球均作永久性防腐處理，如電鍍、包塑，或采用 不銹鋼材料等。整板基礎和地梁板之間的空隙處可填入塑膠，以隔絕空 氣、吸收震能。在地震時，地梁板的四周是建筑物的水平活動空間，其尺寸小于橢 圓面的長軸，在此空間里不得有其他建筑物存在。本發(fā)明的優(yōu)點是l.壽命長，其結構不隨時間的推移而影響其性能； 2.結構簡單易行，投資少，施工方便；3.防震效果顯著，地震波對建筑 物的水平剪切力全部被轉(zhuǎn)化；4.地震停止后，建筑物不產(chǎn)生位移。


圖1是符合本發(fā)明主題結構的示意圖。圖2是圖1的A局部放大剖視圖。圖3是圖1的B—B向視圖。
具體實施方式
下面結合附圖，將本發(fā)明的實施方式說明如下先制造好橢圓面(5)和鋼球(6)，按圖1、圖2、圖3所示，在建 造建筑物的整板基礎(3)時，將橢圓面(5)置入承重柱(1)位置下的 整板基礎(3)的上面之中，再在整板基礎(3)的無橢圓面(5)處鋪設 一層塑膠，其厚度應小于鋼球(6)直徑減橢圓面(5)短軸的長度。然 后將鋼球(6)置于橢圓面(5)中，按圖在鋼球(6)上放置另一個橢圓 面(5)，其位置要正，橢圓面(5)各自要水平。之后進行地梁板的建造， 使上面的橢圓面(5)與地梁板(2)形成一個整體。如采用單橢圓面(5)鋼球(6)結構，則可用一平面板材代替另一 橢圓面(5)即可，但采用單橢圓面(5)結構，地震后建筑物會產(chǎn)生一 定的位移。為使橢圓面(5)、鋼球(6)在地震時受力均勻，要求橢圓面(5) 各自水平，鋼球(6)的圓度要高。本發(fā)明適用于除水壩、鋼塔、煙囪外的各種地面建筑物的防地震結構。
權利要求
1.橢圓面鋼球建筑物防震結構，其特征在于建筑主體的承重柱(1)下方的地梁板(2)與整板基礎(3)之間加入了橢圓面(5)和鋼球(6)結構?？刹捎秒p橢圓面(5)鋼球(6)結構，或者單橢圓面(5)鋼球(6)結構。
2. 按照權利要求1所述，其特征在于橢圓面(5)的長半軸短半軸 =4 2 : 1。橢圓面(5)外側上可有3至5只鋼筋爪(4)分別用于固定 在混凝土地梁板(2)和整板基礎(3)之中。
3. 按照權利要求1所述，其特征在于鋼球(6)的直徑為橢圓面(5) 的長軸〉鋼球(6)直徑》橢圓面(5)的短軸+ 10毫米。
全文摘要
本發(fā)明的橢圓面鋼球建筑物防震結構屬建筑結構技術領域，是一種抗地震的建筑結構。加強建筑的強度設計、隔震技術和滾動鋼球法，都存在震后建筑物有位移、橡膠老化或抗震效果不顯著等問題。本發(fā)明采用地梁板與整板基礎分離的結構，在承重柱下方，地梁板與整板基礎之間置入橢圓面鋼球結構，以完全消除地震波對建筑物剪切力的作用，從而起到抗震的作用。本發(fā)明的優(yōu)點是壽命長，其結構性能不隨時間的推移而改變；結構簡單易行，投資少，施工方便；防震效果顯著，地震波對建筑物的水平剪切力全部被轉(zhuǎn)化；地震停止后，建筑物不產(chǎn)生位移。本發(fā)明適用于除水壩、鋼塔、煙囪外的各種地面建筑物，具有較好的抗地震性能。
文檔編號E04B1/98GK101619599SQ20081012441
公開日2010年1月6日 申請日期2008年7月2日 優(yōu)先權日2008年7月2日
發(fā)明者李德安 申請人:李德安