一種疊層鋼?鉛支座制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種疊層鋼?鉛支座，屬于隔震技術(shù)領(lǐng)域。該支座主要由上、下蓋板和上、下蓋板間間隔疊放在一起的鉛板和薄鋼板構(gòu)成。本發(fā)明專利技術(shù)中，疊層鉛板中鋼板對(duì)鉛板提供環(huán)箍效應(yīng)，使鉛板在受壓時(shí)板平面內(nèi)徑向膨脹變形受到限制，同時(shí)利用鉛材優(yōu)越塑性性能在水平方向變形時(shí)提供高效耗能能力。通過(guò)增加疊層鉛板水平尺寸和數(shù)量，可輕易實(shí)現(xiàn)水平大變形目標(biāo)。該支座具有較大的豎向承載力和豎向剛度，在水平方向具有穩(wěn)定的耗能能力和大變形能力。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種疊層鋼-鉛支座
本專利技術(shù)涉及支座，特別是一種疊層鋼-鉛支座，屬于隔震

技術(shù)介紹
隔震技術(shù)是在建筑物底部與地基之間或支承結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)之間增加適當(dāng)?shù)木彌_物，使建筑物在受到地震波作用后的加速度反應(yīng)大大減弱，同時(shí)讓建筑物的位移主要由隔震系統(tǒng)承擔(dān)，從而使建筑物在地震中產(chǎn)生的變形非常小，以達(dá)到防護(hù)目的。隔震元件有疊層橡膠支座、鉛芯橡膠支座、砂墊層、石墨墊層、摩擦滑移支座及橡膠支座與摩擦滑移支座并聯(lián)復(fù)合等。疊層橡膠支座和鉛芯橡膠支座為較常用的兩種形式。疊層橡膠隔震支座屬于鋼板、橡膠復(fù)合而成的厚制品，一般規(guī)格較大，層數(shù)多，需要長(zhǎng)時(shí)間硫化。硫化的要求也很高，加工不當(dāng)會(huì)造成硫化程度不均、橡膠層厚度不均等，這樣會(huì)造成支座的失穩(wěn)。且普通疊層橡膠支座的阻尼效果并不理想，多與阻尼器一起使用，或者是加入鉛芯構(gòu)成鉛芯橡膠支座來(lái)提高支座的耗能能力。但由于隔震結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下隔震層的變形可高達(dá)350mm，一般的位移型阻尼器變形幅值遠(yuǎn)不能滿足該技術(shù)指標(biāo)；而鉛芯橡膠支座又在疊層橡膠支座的基礎(chǔ)上中間掏洞布置鉛柱，加工工藝比疊層橡膠支座又復(fù)雜一些。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于上述缺陷，本專利技術(shù)提出了一種疊層鋼-鉛支座，用以解決現(xiàn)有的普通疊層橡膠支座不能滿足高耗能能力的問(wèn)題和普通阻尼器不能滿足大變形幅值的問(wèn)題。本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：一種疊層鋼-鉛支座，所述支座包括上、下蓋板以及薄鋼板，還包括鉛板，所述鉛板和薄鋼板間隔疊層布置于上、下蓋板之間，且上、下蓋板內(nèi)側(cè)緊挨著的是鉛板；所述鉛板平面尺寸小于所述上、下蓋板以及薄鋼板的平面尺寸，且與所述鉛板接觸的上、下蓋板以及薄鋼板部分分別按鉛板平面尺寸設(shè)置有第一凹槽和第二凹槽，所述鉛板全部或大部分嵌在上、下蓋板以及薄鋼板中；同時(shí)，與所述鉛板接觸的所述上、下蓋板和薄鋼板的部位均通過(guò)噴砂或拉毛處理以提高表面摩擦系數(shù)，從而使鉛板與上、下蓋板以及薄鋼板之間具有一定的粘結(jié)力。進(jìn)一步地，所述上、下蓋板的角部設(shè)置有4個(gè)螺栓孔，以便采用連接螺栓與上、下部連接件連接。進(jìn)一步地，所述上、下蓋板為鋼板；所述鉛板為預(yù)制切割鉛板或現(xiàn)場(chǎng)灌注冷卻成型鉛板。進(jìn)一步地，所述上、下蓋板以及薄鋼板均采用Q235鋼板；所述現(xiàn)場(chǎng)灌注冷卻成型鉛板采用純度為99.99%的鉛灌注。進(jìn)一步地，所述薄鋼板以及鉛板的形狀為方形或圓形。進(jìn)一步地，所述鉛板形狀為正方形或圓形，其邊長(zhǎng)或直徑尺寸為500-700mm；所述薄鋼板尺寸為正方形或圓形，其邊長(zhǎng)或直徑尺寸為550-750mm，所述上、下蓋板形狀為正方形，其邊長(zhǎng)尺寸為800-1000mm。優(yōu)選的，所述鉛板形狀為正方形或圓形，其邊長(zhǎng)或直徑尺寸為600mm；所述薄鋼板尺寸為正方形或圓形，其邊長(zhǎng)或直徑尺寸為650mm，所述上、下蓋板形狀為正方形，其邊長(zhǎng)尺寸為900mm。進(jìn)一步地，所述鉛板和薄鋼板疊合在一起的總層數(shù)為30-60層，其總高度為300-700mm。優(yōu)選的，所述鉛板和薄鋼板疊合在一起的總層數(shù)為50層，其總高度為500mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果：1.該支座主要由上、下蓋板和上下蓋板間間隔疊在一起的鉛板和薄鋼板構(gòu)成；薄鋼板的存在可產(chǎn)生環(huán)箍效應(yīng)，使鉛板在板平面內(nèi)方向的變形受到約束，使支座具有較大的豎向承載力和豎向剛度。2.支座形式構(gòu)造簡(jiǎn)單、美觀、零件較少且能夠工廠預(yù)制，精度有保證，能夠減少施工誤差。3.在結(jié)構(gòu)結(jié)束使用功能之后，該支座拆卸方便，拆卸后可重復(fù)利用，經(jīng)濟(jì)合理。4.可通過(guò)鉛片的剪切變形提供塑性耗能，避免了安裝額外的阻尼器或在疊層橡膠墊中挖孔灌鉛。5．該支座可以通過(guò)很簡(jiǎn)單的方式提供大變形耗能能力，比如位移幅值達(dá)到350mm，這是大多數(shù)阻尼器或隔震支座不能解決的技術(shù)指標(biāo)，現(xiàn)在在隔震結(jié)構(gòu)中的阻尼部件一般采用粘滯阻尼器，其原因很大程度上是位移型阻尼器很難提供隔震層在極限位移下的變形。同時(shí)，本專利技術(shù)的疊層構(gòu)造與目前市場(chǎng)上橡膠墊的構(gòu)造一致，形狀也可以與其保持一致，這樣在工程中不用設(shè)計(jì)阻尼器的安裝方案什么的，需要增加阻尼，直接把某些橡膠墊更換為鉛墊就可以了，設(shè)計(jì)和施工都方便。6.與疊層橡膠支座搭配使用可彌補(bǔ)橡膠支座提供阻尼不足的缺陷。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)疊層鋼-鉛支座的立面圖；圖2為上下連接件連接的疊層鋼-鉛支座立面圖；圖3為上蓋板仰視圖或下蓋板俯視圖；圖4為上、下蓋板立面圖；圖5為上、下蓋板剖面圖；圖6為薄鋼板俯（仰）視圖；圖7為薄鋼板立面圖；圖8為薄鋼板剖面圖；圖9為疊層鋼-鉛支座用臨時(shí)貫通螺栓固定立面圖；圖10為上、下蓋板上設(shè)置“門”型凹槽示意圖；圖11為上、下蓋板上設(shè)置“門”型凹槽剖面圖；圖12為圍板分解示意圖；圖13為圍板剖面圖。圖中，1-上、下蓋板；2-鉛板；3-薄鋼板；4-螺栓孔；5-連接螺栓；6-第一凹槽；7-第二凹槽；8-貫通螺栓；9-“門”型凹槽；10-圍板。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖1-13對(duì)本專利技術(shù)做具體說(shuō)明。如圖1所述，本專利技術(shù)的一種疊層鋼-鉛支座，包括上、下蓋板1以及薄鋼板3，其還包括鉛板2，鉛板2和薄鋼板3間隔疊層布置于上、下蓋板1之間，且上、下蓋板1內(nèi)側(cè)緊挨著的是鉛板2；所述鉛板2平面尺寸小于所述上、下蓋板1以及薄鋼板3的平面尺寸，參見(jiàn)圖3-8所示，與鉛板2接觸的上、下蓋板1以及薄鋼板3部分分別按鉛板2平面尺寸設(shè)置有第一凹槽6和第二凹槽7，鉛板2全部嵌在上、下蓋板1以及薄鋼板3中；同時(shí)，與鉛板2接觸的上、下蓋板1和薄鋼板3的部位均通過(guò)噴砂或拉毛處理以提高表面摩擦系數(shù)，從而使鉛板2與上、下蓋板1以及薄鋼板3之間具有一定的粘結(jié)力。上、下蓋板1的角部設(shè)置有4個(gè)螺栓孔4，以便采用連接螺栓5與上、下部連接件連接。其中，上、下蓋板1為Q235鋼板，鉛板2為預(yù)制切割鉛板或現(xiàn)場(chǎng)灌注冷卻成型鉛板，而現(xiàn)場(chǎng)灌注冷卻成型鉛板采用純度為99.99%的鉛灌注。鉛板2形狀為正方形，其邊長(zhǎng)尺寸為600mm；薄鋼板3尺寸為正方形，其邊長(zhǎng)尺寸為650mm，上、下蓋板1形狀為正方形，其邊長(zhǎng)尺寸為900mm。鉛板2和薄鋼板3疊合在一起的總層數(shù)為50層，其總高度為500mm。對(duì)于預(yù)制切割鉛板來(lái)說(shuō)，上述疊層鋼-鉛支座的組裝方法，其具體步驟如下：步驟一：場(chǎng)外預(yù)制切割鉛板2，制作上、下蓋板1以及薄鋼板3，在上、下蓋板1以及薄鋼板3與鉛板2對(duì)應(yīng)部位分別設(shè)置第一凹槽6和第二凹槽7，并在上、下蓋板1四角設(shè)置螺栓孔4；步驟二：將下蓋板1的第一凹槽6向上設(shè)置在臺(tái)面上，在第一凹槽6內(nèi)放置鉛板2，然后在鉛板2上對(duì)應(yīng)第二凹槽7依次間隔層疊放置薄鋼板3以及鉛板2，使得鉛板2全部或大部分對(duì)應(yīng)嵌設(shè)在相應(yīng)薄鋼板3的第二凹槽7內(nèi)，并保證最后一層設(shè)置的是鉛板2；步驟三：將上蓋板1倒扣在最后一層鉛板2上，使得最后一層鉛板2全部或大部分嵌設(shè)在上蓋板1對(duì)應(yīng)的第一凹槽6內(nèi)，形成支座；步驟四：將上、下蓋板1四角的螺栓孔4對(duì)齊，并采用臨時(shí)的貫通螺栓8貫穿上、下螺栓孔4，將整個(gè)支座臨時(shí)固定，見(jiàn)圖9，直至使用時(shí)拆除所述貫通螺栓8并采用連接螺栓5將上、下蓋板1與上、下部連接件連接，從而使支座安裝到結(jié)構(gòu)中。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)灌注冷卻成型鉛板來(lái)說(shuō)，上述疊層鋼-鉛支座的現(xiàn)場(chǎng)灌鉛組裝方法，其具體步驟如下：步驟一：制作上、下蓋板1以及薄鋼板3，在上、下蓋板1上設(shè)置第一凹槽6，在薄鋼板3上設(shè)置第二凹槽7；步驟二：制作組裝模具：參見(jiàn)圖10-13，在上、下蓋板1上設(shè)置“門”型凹槽9，在本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種疊層鋼?鉛支座，所述支座包括上、下蓋板（1）以及薄鋼板（3），其特征在于：還包括鉛板（2），所述鉛板（2）和薄鋼板（3）間隔疊層布置于上、下蓋板（1）之間，且上、下蓋板（1）內(nèi)側(cè)緊挨著的是鉛板（2）；所述鉛板（2）平面尺寸小于所述上、下蓋板（1）以及薄鋼板（3）的平面尺寸，且與所述鉛板（2）接觸的上、下蓋板（1）以及薄鋼板（3）部分分別按鉛板（2）平面尺寸設(shè)置有第一凹槽（6）和第二凹槽（7），所述鉛板（2）全部或大部分嵌在上、下蓋板（1）以及薄鋼板（3）中；同時(shí)，與所述鉛板（2）接觸的所述上、下蓋板（1）和薄鋼板（3）的部位均通過(guò)噴砂或拉毛處理以提高表面摩擦系數(shù)，從而使鉛板（2）與上、下蓋板（1）以及薄鋼板（3）之間具有一定的粘結(jié)力。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種疊層鋼-鉛支座，所述支座包括上、下蓋板（1）以及薄鋼板（3），其特征在于：還包括鉛板（2），所述鉛板（2）和薄鋼板（3）間隔疊層布置于上、下蓋板（1）之間，且上、下蓋板（1）內(nèi)側(cè)緊挨著的是鉛板（2）；所述鉛板（2）平面尺寸小于所述上、下蓋板（1）以及薄鋼板（3）的平面尺寸，且與所述鉛板（2）接觸的上、下蓋板（1）以及薄鋼板（3）部分分別按鉛板（2）平面尺寸設(shè)置有第一凹槽（6）和第二凹槽（7），所述鉛板（2）全部或大部分嵌在上、下蓋板（1）以及薄鋼板（3）中；同時(shí)，與所述鉛板（2）接觸的所述上、下蓋板（1）和薄鋼板（3）的部位均通過(guò)噴砂或拉毛處理以提高表面摩擦系數(shù)，從而使鉛板（2）與上、下蓋板（1）以及薄鋼...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彭凌云，閆維明，蘇經(jīng)宇，秦麗，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11