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CN106062293B - 抗震建筑连接件及抗震楼梯系统 - Google Patents

抗震建筑连接件及抗震楼梯系统 Download PDF

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CN106062293B CN201580011336.0A CN201580011336A CN106062293B CN 106062293 B CN106062293 B CN 106062293B CN 201580011336 A CN201580011336 A CN 201580011336A CN 106062293 B CN106062293 B CN 106062293B
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Abstract

描述了一种抗震建筑连接件(10)，包括位于彼此相距一距离(13)处的第一结构元件(11)和第二结构元件(12)，并且其中第一结构元件包括面向第二结构元件的外侧面(14)。第一结构元件包括从第一结构元件的所述外侧面(14)突出并伸入第二结构元件(12)中的腔体(17)中的至少一个突出元件(16)，腔体(17)比突出元件(16)更宽、更高且更深。第一结构元件(11)还包括弹性元件(18)以用于如果发生地震吸收力和运动。弹性元件(18)具有围绕突出元件(16)延伸且面向第二结构元件(12)的外表面(19)，由此在弹性元件的外表面(19)与第二结构元件(12)之间且进一步在突出元件(16)与腔体(17)之间形成填充区域(20)。填充区域(20)填充有填充物(21)以使得如果发生地震在第一结构元件(11)与第二结构元件(12)之间传递的力和运动被吸收在弹性元件(18)中。

Description

抗震建筑连接件及抗震楼梯系统
技术领域
本发明涉及两个结构元件的抗震建筑连接件，即，能够经受建筑中地震诱发的振荡和运动的建筑连接件，并且涉及抗震楼梯系统，在该抗震楼梯系统中使用了这种抗震建筑连接件。
背景技术
在地震期间，建筑存在被损坏或损毁的极大危险，从而造成经济损失，人员受伤以及最坏的是人命丧失。为了防止建筑坍塌，已提出许多方案用于连接两个结构元件，诸如将楼梯平台连接到墙壁。JP11148250提出了一种包括弹簧元件的方案以使得台阶可以相对于楼梯平台水平移动，且其中台阶分为两部分以使得下部滑动到布置有弹簧元件的腔体中，而上部在外部上滑动。
涉及抗震建筑的另一文件是JP 09235908，其示出了布置成吸收建筑中的水平运动的减震元件。
在该背景下，本发明的目的是提供结构元件的连接件，其比用于构造建筑中的结构元件之间的抗震连接件的已知方法具有更简单的设计，且其在建筑的构造期间容易且快速使用。
发明内容
该目的通过如下文描述的抗震建筑连接件以及的抗震楼梯系统实现。
两个结构元件之间的本抗震建筑连接件主要包括从第一结构元件突出并伸入第二结构元件中的腔体中而不与这种结构元件接触的突出元件。第一结构元件设置有弹性元件，并且弹性元件与第二结构元件之间的填充区域(包括腔体)填充有填充物，比如砂浆，以使得如果发生地震在第一结构元件与第二结构元件之间传递的力和运动将优选地能够被吸收在弹性元件中。
因此，提供了一种抗震建筑连接件，其包括位于彼此相距一距离处的第一结构元件和第二结构元件，并且其中，第一结构元件包括面向第二结构元件的外侧面。第一结构元件包括至少一个突出元件，该突出元件从第一结构元件的外侧面突出并伸入第二结构元件中的腔体中，腔体比突出元件更宽、更高且更深。第一结构元件还包括弹性元件，该弹性元件具有围绕突出元件延伸的外表面，由此在弹性元件的外表面与第二结构元件之间且进一步在突出元件与腔体之间形成填充区域，该填充区域填充有填充物。
在抗震建筑连接件的实施例中，填充区域中的放置材料可为砂浆或无钢筋混凝土混合物。当然也可使用其它合适的材料。
弹性元件优选嵌入第一结构元件中，但是如果需要，也可紧固到第一结构元件的面向第二结构元件的外表面。
在抗震建筑连接件的实施例中，弹性元件的外表面与第一结构元件的所述外侧面基本齐平。可替换地，弹性元件的外表面相对于第一结构元件的外侧面稍微收入，或其相对于第一结构元件的外表面稍微突出。
弹性元件优选由橡胶材料制成，例如
进一步，在第一结构元件与第二结构元件之间可布置有放置元件以使得在第一结构元件上的填充区域中的复合材料仅与弹性元件接触。除了弹性元件外，填充材料因此并未在任何点处与第一结构元件的面向第二结构元件的外侧面接触。
在抗震建筑连接件的实施例中，至少一个突出元件优选为布置在外管中的可伸缩内管，该外管牢固地布置在第一结构元件中，例如其中，外管嵌入第一结构元件中。可替换地，突出元件牢固地布置在第一结构元件中，例如其中，其嵌入第一结构元件中。
在抗震建筑连接件的实施例中，第一结构元件可为楼梯平台，并且第二结构元件可为楼梯间中的墙壁。因此获得建筑中的抗震楼道，其具有简单构造并使得易于在楼梯间中架设楼梯。
还提供了一种抗震楼梯系统，其包括具有楼梯间的建筑以及包括至少一个楼梯平台的至少一个楼梯单元，其中，至少一个楼梯平台布置在楼梯间中，并且其中，至少一个楼梯平台通过如上所述的多个抗震建筑连接件连接到楼梯间。
在抗震建筑连接件的实施例中，至少一个楼梯平台包括至少四个侧面，其中至少两个侧面是相对的且面向楼梯间中的相对的墙壁，两个侧面中的每个通过至少一个抗震连接件(但优选地通过多个抗震建筑连接件)连接到楼梯间中的相对的墙壁。在两个楼梯平台之间可布置楼梯，楼梯可固定到楼梯平台之一或两个楼梯平台。楼梯因此可移动地支撑在一个或两个楼梯平台上。
在抗震建筑连接件的实施例中，至少一个楼梯平台包括至少四个侧面，其中，三个侧面面向楼梯间中的墙壁，其中，三个侧面中的每个侧面通过至少一个抗震建筑连接件(但优选地通过多个抗震建筑连接件)连接到楼梯间。在两个楼梯平台之间可布置楼梯，楼梯可牢固地固定到楼梯平台之一或两个楼梯平台。楼梯因此可移动地支撑在一个或两个楼梯平台上。
在抗震建筑连接件的实施例中，楼梯单元包括下楼梯平台、上楼梯平台以及在下楼梯平台与上楼梯平台之间延伸并牢固地连接到下楼梯平台和上楼梯平台的楼梯段，其中，下楼梯平台和上楼梯平台均通过至少一个抗震连接件(但是优选地通过多个抗震建筑连接件)连接到楼梯间。下楼梯平台和上楼梯平台均可包括在相反方向上面向彼此的侧面，并且每个侧面均面向楼梯间中的两个相对的墙壁，其中，侧面通过至少一个抗震连接件连接到楼梯间中的相对的墙壁。
在抗震建筑连接件的实施例中，在楼梯间或邻近的楼梯平台与至少一个楼梯平台的未通过抗震连接件连接到楼梯间中的墙壁的至少一个侧面之间可设置有至少一个弹性元件。楼梯平台和邻近的楼梯平台可对应于楼梯单元上的上至半步的楼梯上的上楼梯平台和上至下一半步的楼梯上的下楼梯平台。
在抗震建筑连接件的实施例中，楼梯间与至少一个楼梯平台的通过抗震连接件连接到楼梯间的至少一个侧面之间还可布置有至少一个弹性元件。
可布置在楼梯平台与墙壁和/或邻近的楼梯平台之间的弹性元件优选由橡胶材料制成，例如即与抗震建筑连接件中的弹性元件相同的材料。
附图说明
下面将参考附图详细描述本发明的非限制性实施例，附图中：
图1示意性地示出了根据本发明的抗震建筑连接件。
图2示意性示出如图1中所示的抗震建筑连接件。
图3a至图3b是穿过具有多个楼梯单元的楼梯间的示意性侧视图，该多个楼梯单元所具有的楼梯平台通过抗震建筑连接件以如图1至图2中所示的相同方式连接到楼梯间。
图4是图3中的楼梯间的示意性顶视图，该楼梯间所具有的楼梯平台通过如图1和图2中所示的抗震建筑连接件连接到楼梯间。
图5是图3至图4中楼梯间的示意性透视图。
具体实施方式
图1至图2示出了包括第一结构元件11和第二结构元件12的抗震建筑连接件10。第一结构元件11和第二结构元件12可为不同类型的结构元件，但通常分别为楼梯平台28和楼梯间26中的墙壁30、31、32、33(参见图3至图5)。第一结构元件11具有面向第二结构元件的外侧面14，且在第一结构元件的外侧面14与第二结构元件12之间设置有间隙或距离13。这意味着第一结构元件11和第二结构元件12没有彼此靠置，且因此能够在第一结构元件和第二结构元件之间具有一定的相对运动。
如图1、图3和图4中所示，第一结构元件11包括突出构件16，该突出构件从第一结构元件的外侧面14突出并伸入第二结构元件12中的腔体17中，且突出元件16不与第二结构元件12直接接触。这可实现的是，腔体17比突出元件16更宽、更高且更深。突出元件16可为嵌入第一结构元件中的元件，但优选地为包括嵌入第一结构元件11中的外管15和伸缩地布置在外管15中的内管的互连系统的一部分。外管15具有开口，该开口主要与第一结构元件的外侧面14处于齐平或相对于外侧面14稍微收回。内管全部容纳在外管中且可借助于绳索抽出。在相互连接第一结构元件11和第二结构元件12时，第一结构元件11首先放入相对于第二结构元件12的正确位置中以使得内管的开口位于第二结构元件12中的相应腔体17的对面。内管16然后被拉出它们的外管并被拉入各自的腔体17中。内管16因此形成伸入其各自的腔体17中的突出元件。
第一结构元件11还设置有弹性元件18，该弹性元件优选嵌入面向第二结构元件12的第一结构元件的外侧面14中以使得弹性元件的表面19基本上与第一结构元件11的外侧面14处于齐平。弹性元件的外表面19不一定需要与第一结构元件的外侧面14处于齐平，但如果需要，可稍微从第一结构元件的外侧面14突出或可稍微收入外侧面14中。
弹性元件优选由可具有72邵氏A型硬度的橡胶材料制成。可使用的材料的典型事例为其为由美国公司JVI经销的市售材料。弹性元件的外表面19的大小(即，面积)和弹性元件18的厚度必须根据每个弹性元件将在可能的发生地震时必须吸收的负载的大小以及关于此地震必须处理的运动的大小而在每个个别情况中计算。这些计算为本领域技术人员借助于合适的计算工具将能够进行的的且这里将不更详细描述。
弹性元件18配置有开口，突出元件16经过该开口突出，且因此至少部分地但优选完全地围绕突出元件16(即，内管)延伸且可与突出元件16接触或与突出元件16相距一定的距离。在弹性元件18与第二结构元件12之间，且进一步在第二结构元件12中的腔体17与伸入腔体17中的突出元件16之间形成有连续的填充区域20，即，第一结构元件11的所有部分都不与第二结构元件12的任何部分接触。该填充区域20至少部分地但优选全部地填充有填充物21。例如，填充区域20可填充有砂浆。可替换地，可使用能够填充该填充区域20的其它合适的材料。如图1和图2中所示，优选提供有放置元件22，例如氯丁橡胶条，该放置元件刚好在弹性元件18侧面的下面和上面围绕弹性元件18的外表面19的边缘延伸。这使得易于实施填充区域20的填充，且如果填充物是用过的填充物，则能防止填充物(即，砂浆)越过弹性元件18的外表面19位于第一结构元件11与第二结构元件12之间。在抗震建筑连接件10中，突出元件16因此搁置在腔体17中的填充物21上，且填充物21搁置抵靠弹性元件18的外表面19。如果发生地震，在第一结构元件11和第二结构元件12之间传递的力和运动因此将被吸收在弹性元件18中。同时，内管16将能够移进和移出其各自的外管15。在第一结构元件11与第二结构元件12之间的间隙中，还可布置有如图2中所示的弹性连接件或密封条23。弹性连接件或密封条23优选地定位成使得由第一结构元件11与第二结构元件12之间的距离形成的空间(其包括抗震建筑连接件10)被密封。
图3a至图3b以及图4至图5示出了抗震楼梯系统25，其中，多个楼梯单元27布置在楼梯间26中。如图中所示，楼梯单元27包括两个楼梯平台：下楼梯平台35和上楼梯平台36，但当然也可包括仅一个楼梯平台。在下楼梯平台35和上楼梯平台36之间布置有楼梯37。每个楼梯平台35、36均通过如上所述的多个抗震建筑连接件10(例如，图中示出的两个抗震建筑连接件)连接到楼梯间。楼梯平台35、36通常具有三个侧面29，其中，一个或多个侧面29面向楼梯间26的一个或多个墙壁30、31、32、33，且在图中的实施例中，也面向邻近的楼梯平台，但与墙壁30、31、32、33和可能的邻近的楼梯平台相距一定距离。以如上所述相同的方式，优选为布置在楼梯平台35、36中的外管15中的可伸缩内管16的形式的突出元件16从楼梯平台35、36伸入如图4所示的楼梯间的墙壁30、32中的各自的腔体17中。如上所述，填充物21布置在弹性元件18与楼梯间的墙壁30、32之间的填充区域(包括腔体)中，这样使得在楼梯平台35、36与楼梯间26之间传递的力基本上被弹性元件18吸收，而内管16能够移进和移出其所布置的外管15。为了进一步吸收关于地震出现的力和运动，独立的弹性元件34也可设置在楼梯间26中的楼梯平台与墙壁30、31、32、33和/或邻近的楼梯平台之间。除了抗震建筑连接10中的将楼道单元27的楼梯平台35、36与一个或多个墙壁30、31、32、33连接的弹性元件18之外，在楼梯间26的墙壁30、31、32、33与楼梯平台35、36之间也有弹性元件34。弹性元件34可由与抗震建筑连接件10中的弹性元件18相同的材料制成，即，该材料为由JVI经销和销售的市售材料
对于两个结构元件之间的抗震建筑连接件10，例如如上面详细描述的楼梯间26中的楼梯平台28的墙壁而言，提供了一种抗震系统，其在构造和功能上比用于连接地震外露区域中的结构元件的已知系统要简单得多。

Claims (16)

1.一种抗震建筑连接件(10)，包括位于彼此相距一距离(13)处的第一结构元件(11)和第二结构元件(12)，并且其中，所述第一结构元件包括面向所述第二结构元件的外侧面(14)，所述第一结构元件包括至少一个突出元件(16)，所述突出元件从所述第一结构元件的所述外侧面(14)突出并伸入所述第二结构元件(12)中的腔体(17)中，所述腔体(17)比所述突出元件(16)更宽、更高且更深，所述第一结构元件(11)还包括弹性元件(18)以用于如果发生地震吸收力和运动，所述弹性元件(18)具有外表面(19)，所述外表面围绕所述突出元件(16)延伸且面向所述第二结构元件(12)，由此在所述弹性元件的所述外表面(19)与所述第二结构元件(12)之间且进一步在所述突出元件(16)与所述腔体(17)之间形成填充区域(20)，所述填充区域(20)填充有填充物(21)以使得如果发生地震在所述第一结构元件(11)与所述第二结构元件(12)之间传递的力和运动被吸收在所述弹性元件(18)中。
2.根据权利要求1所述的抗震建筑连接件，其特征在于，所述填充区域中的所述填充物为无钢筋混凝土混合物或砂浆。
3.根据权利要求1或2所述的抗震建筑连接件，其特征在于，所述弹性元件的所述外表面处于与所述第一结构元件的所述外侧面基本齐平。
4.根据权利要求1或2所述的抗震建筑连接件，其特征在于，所述弹性元件由橡胶材料制成。
5.根据权利要求1或2所述的抗震建筑连接件，其特征在于，在所述第一结构元件与所述第二结构元件之间布置有放置元件，以使所述第一结构元件上的所述填充区域中的所述填充物仅与所述弹性元件接触。
6.根据权利要求1或2所述的抗震建筑连接件，其特征在于，至少一个所述突出元件为布置在外管中的伸缩内管，所述外管牢固地布置在所述第一结构元件中。
7.根据权利要求1或2所述的抗震建筑连接件，其特征在于，所述第一结构元件为楼梯平台，并且所述第二结构元件为楼梯间中的墙壁。
8.一种抗震楼梯系统，包括楼梯间和至少一个楼梯单元，所述至少一个楼梯单元包括至少一个楼梯平台，其中，所述至少一个楼梯单元布置在所述楼梯间中，并且其中，所述至少一个楼梯平台通过多个根据权利要求1至7中任一项所述的抗震建筑连接件连接到所述楼梯间。
9.根据权利要求8所述的抗震楼梯系统，其特征在于，所述至少一个楼梯平台包括至少四个侧面，其中，所述侧面中的至少两个侧面是相对的且面向所述楼梯间中的相对的墙壁，并且两个相对的所述侧面中的每个侧面通过至少一个所述抗震建筑连接件连接到所述楼梯间中的所述相对的墙壁。
10.根据权利要求8所述的抗震楼梯系统，其特征在于，所述至少一个楼梯平台包括至少四个侧面，其中，所述侧面中的三个侧面面向所述楼梯间中的墙壁，并且所述三个侧面中的每个侧面通过至少一个所述抗震建筑连接件连接到所述楼梯间。
11.根据权利要求8所述的抗震楼梯系统，其特征在于，所述楼梯单元包括下楼梯平台和上楼梯平台以及在所述下楼梯平台与所述上楼梯平台之间延伸并牢固地连接到所述下楼梯平台和所述上楼梯平台的楼梯段，并且所述下楼梯平台和所述上楼梯平台两者都通过至少一个所述抗震建筑连接件连接到所述楼梯间。
12.根据权利要求11所述的抗震楼梯系统，其特征在于，所述下楼梯平台和所述上楼梯平台每个均包括在相反方向上面向彼此的侧面，并且所述侧面每个均面向所述楼梯间中的两个相对的墙壁，所述侧面通过至少一个所述抗震建筑连接件连接到所述楼梯间中的所述相对的墙壁。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的抗震楼梯系统，其特征在于，在所述楼梯间或邻近的楼梯平台与所述至少一个楼梯平台的未通过所述抗震建筑连接件连接到所述楼梯间中的墙壁的至少一个侧面之间布置有至少一个弹性元件。
14.根据权利要求8至12中任一项所述的抗震楼梯系统，其特征在于，在所述楼梯间与所述至少一个楼梯平台上的通过所述抗震建筑连接件连接到所述楼梯间的至少一个侧面之间布置有至少一个弹性元件。
15.根据权利要求13所述的抗震楼梯系统，其特征在于，所述弹性元件由橡胶材料制成。
16.根据权利要求14所述的抗震楼梯系统，其特征在于，所述弹性元件由橡胶材料制成。
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