建筑隔震橡膠支座橡膠支座除了本身的隔震橡膠支座力學(xué)性能滿足抗震設(shè)計(jì)及使用要求外,還具備以下優(yōu)點(diǎn):一是建筑隔震橡膠支座橡膠支座耐久性好,抗低周期疲勞性能、抗熱空氣老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均較好,其壽命可達(dá)60~80年〔1〕,期間的隔震橡膠支座力學(xué)性能不會(huì)發(fā)生明顯變化,也就是說(shuō)在60年之內(nèi)不會(huì)影響使用,可見(jiàn),與建筑物具有同等壽命。
由于其結(jié)構(gòu)的特性,當(dāng)板式橡膠支座受到垂直荷載的時(shí)候,在橡膠層厚度不同的支座上,其橡膠層處會(huì)出現(xiàn)明顯或不明顯的弧形突凸、鋼板處會(huì)出現(xiàn)弧形凹槽狀,因此形成了板式橡膠支座的側(cè)面波紋狀凸凹現(xiàn)象。
采用隔震技術(shù)的建筑物,與一般傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)相比,上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)減少到1/4到1/8左右,其抗震可靠度大大提高,建筑的設(shè)防目標(biāo)一般可以提高一個(gè)設(shè)防等級(jí)。傳統(tǒng)建筑的設(shè)防目標(biāo)一般是。小震不壞,中震可修,大震不倒”而合理設(shè)計(jì)的隔震建筑通常能做到“小震不壞,中震不壞或輕度破壞,大震不喪失使用功能。,其潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是十分可觀的。按施工經(jīng)驗(yàn),隔震結(jié)構(gòu)一般比非隔震結(jié)構(gòu)造偷降低7-15%。
待下部結(jié)構(gòu)混凝土達(dá)到75設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,將預(yù)埋件螺孔清理干凈,涂上黃油,再用黃油和油氈作一隔離層,為將來(lái)更換橡膠鉛芯隔震支座作好準(zhǔn)備。
當(dāng)同一片梁需兩個(gè)或四個(gè)支座時(shí),為方便找平,可以在支承墊石和支座之間鋪一層水泥砂漿,讓支座在建筑體的壓力下自動(dòng)找平。
安裝隔震支座階段,應(yīng)對(duì)隔震支座的支座表面、隔震支座頂面的水平度、隔震支座中心的平面位置和標(biāo)高進(jìn)行觀察并記錄。
橡膠支座與金屬剛性支座相比,具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便、節(jié)省鋼材、造價(jià)低、結(jié)構(gòu)高度小、安裝方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。
鋼質(zhì)邊梁采用16MN精軋而成,錨固板及Φ16錨GQF-CD型、GQF-F型、GQF-E型、GQF-L型伸縮裝置均是由兩根邊梁(CD型、F型、E型、L型熱軋異型鋼材)和橡膠密封帶組成,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便,適用于伸縮量為0~80MM的建筑橡膠支座。
(圖一)LRB1400橡膠支座廠家
當(dāng)支座采用焊接連接時(shí),在盆式橡膠支座頂、底板相應(yīng)位置處預(yù)埋鋼板,盆式橡膠支座就位后用對(duì)稱斷續(xù)方式焊接。焊接時(shí)注意防止溫度過(guò)高時(shí)對(duì)橡膠板、聚四氟乙烯板的影響。焊接后要在焊接部位做放銹處理。
這就是隔震支座自由布置,上部結(jié)構(gòu)自由布置,地下室或下部結(jié)構(gòu)自由布置!通過(guò)上、下兩塊堅(jiān)強(qiáng)的厚板,中間是無(wú)數(shù)小型隔震墊,或者一塊巨大的“隔震毯”取代傳統(tǒng)支墩和轉(zhuǎn)換層,賦予結(jié)構(gòu)極度的自由!夢(mèng)寐以求的自由!
但使用油毛氈支座時(shí),為防止墩、臺(tái)帽被拉壞的現(xiàn)象發(fā)生,設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)將墩、臺(tái)帽邊棱做成圓弧形或削角,也有的將墩、臺(tái)帽沿橋孔方向一定范圍內(nèi)做成斜坡形式。
在四氟橡膠支座上加蓋不銹鋼板(厚度為3MM)和上鋼板(厚度為18MM),上鋼板的下平面采用機(jī)械加工成倒槽形。
阻尼特性(阻尼比)。橡膠支座的阻尼比基本上代表了隔震結(jié)構(gòu)體系的阻尼比。MRB、HD-MRB和LRB的阻尼比分別為3%~5%、10%~15%、20%~30%,因此LRB不需匹配阻尼器便可單獨(dú)使用。
板式橡膠支座在實(shí)際工程中用量較多,而且其安裝看似簡(jiǎn)單,因此施工單位的重視程度也就不夠,在安裝工人眼里有時(shí)更是隨意性很強(qiáng),因此除了上面所提到的幾種現(xiàn)象外,還有以下一些異?,F(xiàn)象:支座墊石簡(jiǎn)單的采用砂漿進(jìn)行代替(10)。
采用一次預(yù)埋到位,避免通常采用的二次灌漿法,隔震支座先裝法或者分兩次澆筑墩柱混凝土。施工簡(jiǎn)單方便,效率高。
說(shuō)到這里就要說(shuō)支座的使用壽命了,一般支座的使用壽命是10~20年,有的因?yàn)樘厥庠?,使用壽命更短,但是建筑的壽命遠(yuǎn)比支座長(zhǎng),所以要定期更換橡膠支座,這個(gè)時(shí)候有支座墊石,可以方便更換橡膠支座的時(shí)候騰出空間,方便放置千斤頂。
(圖二)LRB700敦煌市鉛芯橡膠支座
隔震橡膠支座安裝階段,應(yīng)對(duì)隔震橡膠支座的支墩(或柱)頂面、隔震橡膠支座頂面的水平度、隔震橡膠支座中心的平面位置和標(biāo)高進(jìn)行觀測(cè)并記錄。
敦煌市摩擦擺支座的設(shè)計(jì)和應(yīng)用體現(xiàn)了其在抗震領(lǐng)域的重要作用。它不僅在房屋建筑中得到應(yīng)用,還被廣泛應(yīng)用于橋梁、大型儲(chǔ)油罐等結(jié)構(gòu)上。以橋梁為例,摩擦擺支座是橋梁構(gòu)件減隔震領(lǐng)域的三款主要產(chǎn)品之一,與橡膠支座和鋼阻尼支座并列。相比其他支座,摩擦擺支座因其較大的承載力和復(fù)位功能,在中大噸位橋梁中得到了廣泛應(yīng)用。例如,設(shè)計(jì)最大承載力達(dá)到180MN的摩擦擺支座已應(yīng)用于實(shí)際工程中。
板式橡膠支座的其他異?,F(xiàn)象板式橡膠支座在實(shí)際工程中用量較多,而且其安裝看似簡(jiǎn)單,因此施工單位的重視程度也就不夠,在安裝工人眼里有時(shí)更是隨意性很強(qiáng),因此除了上面所提到的幾種現(xiàn)象外,還有以下一些異常現(xiàn)象:支座墊石簡(jiǎn)單的采用砂漿進(jìn)行代替。
如果支座安裝不符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的,支座不能正常使用,監(jiān)理工程師應(yīng)要求施工單位制定詳盡可行的處理方案,待方案審批后對(duì)支座進(jìn)行修補(bǔ)或更換。
對(duì)于一般的板式橡膠支座處于無(wú)側(cè)限受壓狀態(tài),其抗壓強(qiáng)度不高,加之其位移量取決于橡膠的容許剪切變形和支座高度,所以板式橡膠支座的承載力和位移值受到一定的限制。
我公司專業(yè)從事建筑減隔震技術(shù)咨詢,減隔震結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì),減隔震產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、檢測(cè)、安裝指導(dǎo)及更換,減隔震建筑監(jiān)測(cè),售后維護(hù)等成套技術(shù)為一體的高科技企業(yè)。
一、板式橡膠支座的衍生產(chǎn)品網(wǎng)架橡膠支座網(wǎng)架橡膠支座是為適應(yīng)各種現(xiàn)代建筑大跨度房屋因溫度變化而產(chǎn)生的水平位移和建筑結(jié)構(gòu)之間隔震、減震的需要而設(shè)計(jì)的。
支座墊石施工時(shí)應(yīng)督促、檢查承包人按有關(guān)規(guī)定施工保證墊石質(zhì)量:支座墊石一般較薄,施工時(shí)應(yīng)督促承包人必須嚴(yán)格按照監(jiān)理批復(fù)的混凝土配合比施工,加強(qiáng)振搗,并應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)生,以確保墊石混凝土的質(zhì)量符合要求。
(圖三)建筑Y4Q鉛芯橡膠支座
原理是通過(guò)粘彈性材料的往復(fù)剪切變形來(lái)耗散能量。圓形板式橡膠支座近行情橡膠支座的正確就位先使支座和支承墊石按設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確就位。圓形球冠板式橡膠支座具有在平面上各向同性,并以其球冠調(diào)節(jié)受力狀況。圓形支座各向同性,安裝時(shí)無(wú)需考慮方向性,只需將支座圓心同設(shè)計(jì)位置中心點(diǎn)重合即可。圓形支座可以不考慮方向問(wèn)題,只需支座圓心與設(shè)計(jì)位置中心相重合即可。圓型板式橡膠支座的安裝方法也與普通板式橡膠支座的安裝方法,大同小異。
橡膠建筑支座抗滑穩(wěn)定性計(jì)算橡膠支座一般直接設(shè)置在墩臺(tái)和梁底之間,在其受到梁體傳來(lái)的水平力后,則支座與下面的墊石及上面的梁底間要有足夠大的摩擦力,以保證支座不滑走,即:無(wú)活載作用時(shí),應(yīng)滿足:μRGK≥1.4GEAG△T/TE有活載作用時(shí),應(yīng)滿足:μRCK≥1.4GEAG△T/TE+FBK式中,μ為摩擦系數(shù),橡膠支座與砼表面的摩阻系數(shù)取0.3,與鋼板的摩阻系數(shù)取0.2;RGK為由結(jié)構(gòu)自重引起的支座反力;RCK為由結(jié)構(gòu)自重和汽車活載(計(jì)入沖擊系數(shù))引起的小支座反力;GEAG△T/TE為溫度變化等因素因?yàn)橹ё蠹羟凶冃螘r(shí)的相應(yīng)水平力;FBK為由活載引起的制動(dòng)力分在一個(gè)支座上的水平力;AG為支座平面毛面積。
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力臂式減震工法力臂式橡膠支座減震工法是日本近年來(lái)出現(xiàn)的新工法,該工法利用設(shè)有減震器的肘結(jié)力臂式機(jī)構(gòu)來(lái)放大結(jié)構(gòu)的層間變形從而提高耗能效率,減少地震反應(yīng)。
不同的建筑上要使用不同類型的橡膠支座或型號(hào)的橡膠支座,為了克服上拔支座反力而必需承受拉力,此時(shí)支座即要承受壓力又要承受拉力,以下板式橡膠支座、盆式橡膠支座包括球型支座都可以做成拉壓支座形式。
采用橡膠隔震支座的建筑設(shè)計(jì)、施工和傳統(tǒng)建筑差別很小,一般的設(shè)計(jì)和施工單位都很容易做到.從目前的工程實(shí)踐來(lái)看隔震建筑與傳統(tǒng)建筑相比具有很大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益:
隔震建筑結(jié)構(gòu)的定型基本規(guī)則。應(yīng)控制隔震支座的布置及結(jié)構(gòu)的剛度,使其分布均勻。盡量使結(jié)構(gòu)剛度中心與上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心的偏移小一些,這樣做可以保證結(jié)構(gòu)不致因太大的扭轉(zhuǎn)作用而發(fā)生意外破壞。
其活動(dòng)支座系由平板支座中的下座板改為圓弧面板而成,可提高其滑移和轉(zhuǎn)動(dòng)性能,用于跨度小于20米的公、鐵路橋。
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