[发明专利]一种楼房加层减震方法

说明书

本发明是一种对已经建好的房屋进行加层防震、减震的方法。

目前，大量已建的房屋(包括住宅、公寓、办公楼、学校教学楼等)耐震性能不足，地震时可能发生破坏或倒塌，对此，传统的思想认识是在设计相同的情况下，房屋越高，其抗震能力越低，这已成为人们的普遍共识，受此影响，现在大多采用“加强”或“加固”结构的方法，即加粗柱子或加厚墙体，在建筑物结构中交叉穿入高强度的钢管来提高楼房的抗震能力，不仅耗费大量的人力、物力、财力，而且，由于柱子加粗，墙体加厚，导致结构钢度增大，地震作用也相应增大，如发生较强的地震，仍不安全。

本发明的目的在于提供一种楼房加层减震方法。一方面采用加层的方式来减轻房屋的地震反应，同时也增加了建筑面积。

本发明是这样实现的；在已有房屋(框架结构或砖石结构)的屋顶顶层设置若干橡胶隔震垫，在橡胶隔震垫上面增建若干层房屋，利用隔震垫具有的较大的垂直承载力、较小的水平刚度以及较大的阻尼比，当地震发生时，隔震垫变形，并水平变形滑动，加层房屋沿地面房屋倾斜的反方向也随隔震垫的水平移动，从而形成对地面房屋的阻尼效应，利用隔震垫具有的这种阻尼作用，减小了地面房屋的位移。有效地减少了地面房屋的地震反应，提高了原建房屋的耐震能力，同时也增加了房屋的建筑面积。

图1为地震时未加层房屋的地震反应图。

图2为地震时加层房屋的地震反应图。

图3为橡胶隔震垫结构示意图。

图4a、图4b为橡胶隔震垫的两种安装连接示意图。

图5为设置的消能限位件安装示意图。

夹层橡胶隔震垫3的结构如图3所示，是由橡胶垫体4内包覆的若干夹层钢板5以及上、下封钢板6、7组成，夹层钢板5水平间隔地设置在橡胶垫体4内的上、下封钢板6、7之间，上、下封钢板6、7还可以位于垫体外的上表面和下表面。只要此种隔震垫可在已建楼房的顶层柔性滑动，且具有足够的垂直承载力，支撑上面的加层房屋，较小的水平刚度，水平滑动位移小，以及较大的阻尼比，吸收地震能量，就会具有很好的抗震效果。具体设置方法是在加层房屋2的底层和已建房屋1的顶层铺设上预埋钢板9和下预埋钢板10，通过与上、下预埋钢板9、10紧固连接的上、下连接件将橡胶隔震垫固定在地面房屋和加层房屋之间，至于橡胶隔震垫所需的数量和大小可根据地面房屋层数、高度以及加层房屋的层数、高等实际情况通过计算而定，地震时，由于橡胶隔震垫自身所具有的上述特性，使其沿水平方向变形滑动，并带动上面的加层房屋向着与地面房屋倾斜的反方向移动，有效地减小了地面房屋的地震反应(D₂＜D₁)，同时，由于隔震垫具有的隔震、减震效果，加层房屋的地震反应也很小。

上述的上、下连接件可以是套在隔震垫上、下端的上定位钢圈11和下定位钢圈12，由上、下钢圈11、12通过螺钉与上、下预埋钢板9、10紧固连接，以固定隔振垫，如图4a所示，上、下连接件也可以是通过螺钉固接在隔震垫体4的上、下表面的上连接钢板13、下连接钢板14，由上、下连接钢板13、14通过螺钉与上、下预埋钢板9、10紧固连接，以固定隔震垫。

为了加强减振效果，在已建房屋与加层房屋的外围之间还可增设消能限位元件，利用消能限位元件的变形来吸收部分地震能量，并限制加层房屋的位移，具体方法如图5所示，在已建房屋与加层房屋的外围之间固定带弯度的消能限位钢件15。

本发明由于在已建地面房屋的顶层设置橡胶隔震垫，在橡胶隔震垫上加盖房屋，以加强地面房屋的抗震能力，冲破了人们对提高已建房屋抗震能力的传统认识，既省时、省力，具有好的防震、抗震效果，又可增加建筑面积，提高了土地利用率。