本發明涉及FRP大底盤隔震支座及施工方法,屬于建筑施工技術領域。
背景技術:
地震是威脅人類的自然災害之一,一種抗震構想是把建筑結構物和地面隔離開,在發生地震時,既可保證建筑結構的安全,又能保護建筑結構內部的設備設施不受破壞。
現代隔震技術實現了該構想。目前,疊層橡膠支座基礎隔震房屋已在我國廣泛應用,但是其主要應用于城市中的現代大型建筑結構。然而,通過2008年5月12日發生的汶川地震、2010年4月14日發生的玉樹地震以及2015年4月25日發生的尼泊爾地震,都表明地震主要造成了一些村鎮低矮獨棟民居房的倒塌或損傷,而城市中的現代大型建筑結構倒塌和損傷率較低。
目前,相關技術中所使用的疊層橡膠支座存在以下技術問題:制造疊成層橡膠支座的工藝較為復雜,導致其重量較大,從而成本造價比較高,不適合在村鎮地區的低矮獨棟民居房中應用和推廣。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷,提供一種FRP大底盤隔震支座及施工方法,制作工藝簡單、造價低且重量輕,可作為村鎮地區低矮獨棟民居房的基于級配沙的隔震支座,以解決制造疊成層橡膠支座的工藝較為復雜,導致其重量較大,從而成本造價比較高,使當前隔震產品不適合應用于村鎮地區低矮獨棟民居房的技術問題。
為解決上述技術問題,本發明提供一種FRP大底盤隔震支座,其特征是,包括上盤、下盤、FRP隔震墩;所述上盤位于所述隔震支座的頂部,與建筑隔震結構構件的上部連接;所述下盤和所述上盤平行,其位于隔震支座的底部且與建筑隔震結構構件的下部連接;所述FRP隔震墩位于上盤和下盤之間,放在下盤上,采用位移防護板固定,外側采用限位螺栓與上盤、下盤連接進行限位,與FRP隔震墩一起構成隔震支座。
進一步地,所述上盤是由鋼板制成的圓形或長方形盤,四周或一圈焊接位移防護板,穿過位移防護板在上盤開若干個限位孔。
進一步地,所述下盤是由鋼板制成的圓形或長方形盤,四周或一圈焊接位移防護板,穿過位移防護板在下盤上設有適應于上盤限位孔的螺栓孔。
進一步地,所述FRP隔震墩是由碳纖維、玻璃纖維及芳綸纖維制作的矩形柱體,通過限位螺栓固定在上下盤的位移防護板之間,位移防護板與FRP隔震墩之間設有不小于150mm空隙。
進一步地,所述限位螺栓采用一端開絲,一端不開絲的螺栓。
進一步地,所述下盤、上盤尺寸不小于600mm×600mm,限位螺栓的數量、橫截面的尺寸和位置根據隔震支座的力學性能要求進行調整。
FRP大底盤隔震支座的施工方法,其特征是,包括如下步驟:
步驟一:拆除需安裝隔震支座柱的模板;
步驟二:測量定位;
步驟三:在地下一層獨立柱拆模之后,根據下盤的尺寸利用木膠合板支設隔震支座底部模板,方木做龍骨,碗扣架、U托作為支撐體系;
步驟四:綁扎下盤鋼筋,先綁扎隔震支座主筋,再綁扎隔震支座外側箍筋和拉鉤;
步驟五:檢查隔震支座交付清單,根據清單仔細清點配套的零件,并仔細查驗部件出廠合格證書及產品性能出廠檢驗報告;
步驟六:下盤安裝進行定位放線,下盤放置在下支墩鋼筋上,根據定位線進行校正;
步驟七:綁扎隔震層底板梁鋼筋,綁扎梁鋼筋時,切忌碰撞下盤;
步驟八:下盤和梁側模板采用厚木膠合板,背面襯方木,樓板模板支好后,在上面放出隔震支座的平面位置控制線;
步驟九:下盤最終校正固定,底板鋼筋綁扎完成后,對下盤進行精確校正并固定牢固;
步驟十:安裝FRP隔震墩,待下盤砼強度達到設計強度的75%以后,將預埋件螺孔清理干凈,涂上黃油,將FRP隔震墩放置在下盤的位移防護板內,用限位螺栓擰緊下盤的螺栓孔;
步驟十一:安裝上盤,將上盤的限位孔對準下盤的限位螺栓后放穩;
步驟十二:梁板與下支墩的砼一次性澆筑,為防止布料機振動使下預埋板發生位移,采用汽車泵澆筑;
步驟十三:隔震支座上部結構施工,隔震支座檢查合格后,放軸線和上層的墻柱邊線,驗收合格后支設隔震支座上部結構模板,用木膠合板支設隔震支座上部結構梁、板的模板,隔震支座上部結構底模上表面標高比上盤下表面標高高;然后依次綁扎上盤鋼筋、支梁底模、綁扎梁筋、支梁側模與板底模、綁扎隔震層頂板鋼筋、澆筑砼;
步驟十四:施工測量與維護
(1)在工程施工階段,應對隔震支座的豎向變形做觀測并記錄,
(2)在工程施工階段,應對上部結構、隔震層部件與周圍固定物的脫開距離進行檢查,
(3)制訂和執行對隔震支座進行檢查和維護的計劃,
(4)定期觀察隔震支座的變形及外觀,
(5)經常檢查是否存在可能限制上部結構位移的障礙物。
進一步地,所述步驟二,混凝土強度達到1.2N/mm2時,進行測量定位,為確保隔震墊的平面位置準確,采用全站儀測設每個隔震墊中心點的投影位置,標定在混凝土面上,為確保預埋錨筋位置的準確性,在混凝土面上預先標定隔震支座八個預埋錨筋的豎向投影的位置,以避免預埋錨筋時被承臺的主筋阻擋的情況發生。
進一步地,所述步驟四,梁頂面標高以下的箍筋和拉鉤全部綁扎到位,以上的箍筋和拉鉤待梁筋綁完后再施工,然后在下盤四個角部各焊一根短鋼筋,短鋼筋的頂標高為下盤下表面標高。
進一步地,所述步驟十一,為保證下盤上限位螺栓的位置準確,同時也為了防止澆筑砼過程中套筒內落入砼,先行將高強螺栓擰到下盤上,但不用擰緊;然后用廢舊木膠合板作一塊與下盤形狀一致的木板蓋到下盤上并臨時固定,防止澆筑砼時污染下盤表面。
本發明所達到的有益效果:
1)本發明提供了一種簡單的隔震支座,結構簡單、成本低,安裝簡單,便于普及推廣。
2)本發明采用FRP隔震墩調整隔震支座的剛度性能,柔韌性好、強度高。由于各個部件連接簡單且具有輕質的特點,因此,本發明具有工藝簡單且總體重量輕的優點,易于在建筑工程中應用和推廣。
附圖說明
圖1是本發明的結構剖視圖;
圖2是本發明上盤結構示意圖;
圖3是本發明下盤結構示意圖。
圖中的1是大底盤,2是位移防護板,3是限位螺栓,4是FRP隔震墩,5是上盤,6是限位孔,7是下盤,8是螺栓孔。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案,而不能以此來限制本發明的保護范圍。
如圖1所示,新型FRP大底盤隔震支座包括上盤5、下盤7、FRP隔震墩4;所述上盤5位于所述隔震支座的頂部,與建筑隔震結構構件的上部連接;所述下盤7和所述上盤5平行,其位于隔震支座的底部且與建筑隔震結構構件的下部連接;所述FRP隔震墩4位于上盤5和下盤7之間,放在下盤7上,采用位移防護板2固定,外側采用限位螺栓3與上盤5、下盤7連接進行限位,與FRP隔震墩4一起構成隔震支座。
如圖2所示,所述上盤5由60mm厚度鋼板制作成1200x1000mm的大底盤1四周焊接位移防護板2,位移防護2板用厚度60mm寬度100mm鋼板加工,在焊接位移防護板2的大底盤上開16個Φ50mm限位孔6。
本實施例中,所述FRP隔震墩4是由碳纖維( CFRP)、玻璃纖維( GFRP)及芳綸纖維( AFRP)制作的矩形柱體,尺寸是980x780mmx600mm,FRP隔震墩與上盤下盤的位移防護板之間有150mm空隙。
如圖3所示,所述下盤7由60mm鋼板制作成1200x1000mm的大底盤1四周焊接位移防護板2,位移防護板2用厚度60mm寬度100mm鋼板加工,在焊接位移防護板2的大底盤1上開16個Φ32mm螺栓孔8。
本實施例中,所述限位螺栓3為Φ32mm的長度是660mm的螺栓,一端開絲長度60mm,一端不開絲。
本實施例中,所述FRP隔震墩4放在下盤7上,安裝16個Φ32mm限位螺栓3后,扣上上盤5即構成隔震支座。
本實施例中,所述FRP隔震墩4為矩形柱體。
FRP大底盤隔震支座的上盤5、下盤7、FRP隔震墩4、限位螺栓3的數量、橫截面的尺寸和位置可根據隔震支座的力學性能要求進行調整。FRP大底盤隔震支座的水平剖面的形狀呈正方形、圓形或長方形。
本實施例中, FRP隔震墩為高強FRP材料,輕質高強使整個隔震支座的骨架輕盈,且工程造價較低。
FRP大底盤隔震支座制作及施工方法,包括以下步驟:
步驟一:拆除需安裝隔震支座柱的模板;
步驟二:測量定位,混凝土強度達到1.2N/mm2時,可進行測量定位。為確保隔震墊的平面位置準確,采用全站儀測設每個隔震墊中心點的投影位置,標定在混凝土面上。為確保預埋錨筋位置的準確性,在混凝土面上預先標定隔震支座八個預埋錨筋的豎向投影的位置,以避免預埋錨筋時被承臺的主筋阻擋的情況發生;
步驟三:在地下一層獨立柱拆模之后,根據下盤的尺寸利用木膠合板支設隔震支座底部模板,方木做龍骨,碗扣架、U托作為支撐體系;
步驟四:綁扎下盤鋼筋,先綁扎隔震支座主筋,再綁扎隔震支座外側箍筋和拉鉤。梁頂面標高以下的箍筋和拉鉤全部綁扎到位,以上的箍筋和拉鉤待梁筋綁完后再施工。然后在下盤四個角部各焊一根短鋼筋(與柱中附加的鋼筋焊在一起),短鋼筋的頂標高為下盤下表面標高;與此同時,將梁底模支設完畢;
步驟五:檢查隔震支座交付清單,根據清單仔細清點配套的零件,并仔細查驗部件出廠合格證書及產品性能出廠檢驗報告;
步驟六:下盤安裝應進行定位放線,下盤放置在下支墩鋼筋上,要根據定位線進行校正;
步驟七:綁扎隔震層底板梁鋼筋,綁扎梁鋼筋時,切忌碰撞下盤,如單排鋼筋位置與預埋錨筋和預埋螺栓套筒位置沖突時,可將梁鋼筋呈2排或多排布置,箍筋肢數不變;
步驟八:下盤和梁側模板采用15mm厚木膠合板,背面襯50×100方木;樓板模板支好后,在上面放出隔震支座的平面位置控制線;
步驟九:下盤最終校正固定,底板鋼筋綁扎完成后,對下盤進行精確校正并固定牢固;
步驟十:安裝FRP隔震墩,待下盤砼強度達到設計強度的75%以后,將預埋件螺孔清理干凈,涂上黃油。將FRP隔震墩放置在下盤的位移防護板內,用高強螺栓將擰緊下盤的螺栓孔;
步驟十一:安裝上盤,將上盤的限位孔對準下盤的高強螺栓后放穩。為保證下盤上限位螺栓的位置準確,同時也為了防止澆筑砼過程中套筒內落入砼,先行將高強螺栓擰到下盤上,但不用擰緊;然后用廢舊木膠合板作一塊與下盤形狀一致的木板蓋到下盤上并臨時固定,防止澆筑砼時污染下盤表面;
步驟十二:梁板與下支墩的砼一次性澆筑。為防止布料機振動使下預埋板發生位移,采用汽車泵澆筑;
步驟十三:隔震支座上部結構施工,隔震支座檢查合格后,放軸線和上層的墻柱邊線,驗收合格后支設隔震支座上部結構模板,用15mm木膠合板支設隔震支座上部結構梁、板的模板,隔震支座上部結構底模上表面標高比上盤下表面標高高10mm;然后依次綁扎上盤鋼筋、支梁底模、綁扎梁筋、支梁側模與板底模、綁扎隔震層頂板鋼筋、澆筑砼;
步驟十四:施工測量與維護
(1)在工程施工階段,應對隔震支座的豎向變形做觀測并記錄;
(2)在工程施工階段,應對上部結構、隔震層部件與周圍固定物的脫開距離進行檢查;
(3)應制訂和執行對隔震支座進行檢查和維護的計劃;
(4)應定期觀察隔震支座的變形及外觀;
(5)應經常檢查上否存在可能限制上部結構位移的障礙物。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明技術原理的前提下,還可以做出若干改進和變形,這些改進和變形也應視為本發明的保護范圍。