一种预制装配式防火摩擦摆支座的功能实现方法技术

本发明专利技术涉及一种预制装配式防火摩擦摆支座的功能实现方法，支座的工厂预制方法是：摩擦摆支座盖板固定于上保护装置下方；摩擦摆支座滑槽固定于下保护装置上方；沿上外围挡和下外围挡的外围，固定数个侧固定板；支座的现场装配方法是：将工厂预制的预制装配式防火摩擦摆支座结构运输至使用现场，将下方盖板与下部主体结构固定，将上部主体结构与上方盖板固定；拆除设上外围挡和下外围挡外围的数个侧固定板；将两个下防火内套对插在一起，将两个下防火外套对插在一起，将两个上防火内套对插在一起，将两个上防火外套对插在一起。本发明专利技术能够为不同承载能力、构造、规格的摩擦摆支座提供兼具隔震和防火功能需求的一体化防火摩擦摆支座结构的实现方法。

【技术实现步骤摘要】
一种预制装配式防火摩擦摆支座的功能实现方法
本专利技术涉及工程结构防火隔震产品领域，具体涉及一种预制装配式防火摩擦摆支座的功能实现方法，用于满足建筑、桥梁等工程结构的隔震设计需求及摩擦摆支座自身的防火设计要求，防火保护部分半工厂预制、半现场装配，高效可靠的满足了火灾下或震后次生火灾下摩擦摆支座隔震性能不退化的需求。
技术介绍
目前需要进行抗震设计的工程结构（建筑结构、桥梁结构）中，通常在上部结构与基础或上、下部结构之间使用隔震支座。通过隔震支座减少地震能量向上部结构的输入，延长了结构的自振周期，使结构基频远离高能量地震频率范围，有效降低结构地震响应，避免强震下结构破坏引起人身伤害和经济损失。当发生火灾时，除上部结构满足规定的耐火性能要求外，还应保证隔震支座具备不先于被连接构件发生失效的耐火性能。倘若隔震支座在火灾中发生破坏，将会使自身丧失隔震能力，严重时会引起结构失稳倒塌。对于应用隔震支座的结构而言，通常先遭受地震破坏，进而遭受火灾破坏。因此，对于这类功能性结构构件，为保证能够维持正常的工作状态，应进行顺应其原理、工作特点的防火保护产品开发。目前常用的隔震支座包括橡胶支座和摩擦摆支座，其中，橡胶支座由橡胶和薄钢板层硫化粘结而成，具有较小水平刚度和较大竖向刚度，在遭受地震时产生水平平动来隔离地震能量。摩擦摆支座通过表面固定有聚四氟乙烯层的滑块在滑槽内弧形滑面上摆动来隔离地震能量，由于聚四氟乙烯的耐高温性能很差，因此在发生火灾时，摩擦摆支座存在因聚四氟乙烯熔化损坏而失去隔震性能的可能。针对此类隔震功能性结构构件设计开发的防火保护技术，现状如下：（1）防火保护装置完全贴靠橡胶支座表面，不具备变形适应性。如：申请号：CN202010034762.9公布了一种通过在橡胶支座外侧设置防火涂料层、防火保护层的防火抗震结构；申请号：CN201520504808.3公布了一种由厚型防火涂料、耐高温防火布和耐高温绝热层组合而成的保护装置。厚型防火涂料作为隔热性能的主要贡献者，与橡胶支座的侧立面紧密贴合。上述专利中保护装置均采用上下连通形式，当橡胶支座产生水平剪切变形时，防火保护装置容易被破坏，显然不能满足震后火灾中橡胶支座的保护需要。（2）防火保护仅谋求一次火灾防御。如：申请号：CN201910208439.6公布了利用防火球和刚性弹簧组成的保护装置，其工作原理为防火涂料受热膨胀填充防火球之间的缝隙，使内部橡胶支座处于封闭状态。实际工程中，防火涂料受热膨胀的温度一般高于橡胶的软化温度且具有随机性，难以保证完全缝隙填充严密。并且膨胀型防火涂料仅可工作一次，哪怕仅有局部膨胀也需全部更换；申请号：CN201710860561.2公布了由防火板、竖筒及膨胀阻燃材料形成围合封闭的串接式保护罩。但该保护装置在强震时，弱抗剪键剪断进入随支座一同水平错动工作状态，存在不能复位的可能，进而在震后火灾中窜入高温烟气。后期仍需拆除修复，不能实现永久保护目标。（3）防火保护的外围方案不能较好的防止高温烟气进入内部橡胶支座周围空间。申请号：CN201811557673.1公布了利用上防火板、下防火板组成的防火保护装置，上防火板的下防火板之间较小的间隙通过弹性密封胶封堵，使内部形成防火空间；申请号：CN201721486068.0公布了由上防火板、下防火板和柔性防火材料填缝封堵组成防火装置，使内部形成防火空间；申请号：CN201911244953.1公布了由钢板和铰链组成的防火装置，其中钢板和铰链表面均涂覆具有受热膨胀性能的耐火材料，阻止发生火灾时火焰直接与橡胶支座接触，对橡胶支座起到防火保护作用。可见上述现有技术中，支座遭遇大震作用后，密封胶、柔性封堵材料、铰链表面的涂料均容易损坏和脱落，形成防火薄弱环节，使内部空间处于非封闭状态。（4）防火保护方案不适应摩擦摆支座的变形特征。如：申请号：CN201811093161公布了利用陶瓷纤维阻火带、防火柔性带和预制PC阻燃版共同组成的三道防火保护结构，能够对摩擦耗能支座起到有效的保护作用。但由于摩擦耗能支座与摩擦摆支座变形方式不同，前者仅产生水平平动，而摩擦摆支座会产生竖向位移，容易使耐火垫圈滑落，难以使支座始终处于封闭状态；类似的技术还有申请号：CN201710254966.1和申请号：CN201710830156.6。总结以上现有技术可以发现：（1）当前针对隔震功能性结构构件的防火保护技术均针对橡胶支座，未有针对摩擦摆支座的保护技术及一体化的产品。（2）橡胶支座承受水平力作用后发生水平剪切变形，水平变形较大时，高度方向上会稍被压缩。而在摩擦摆支座中，当盖板与滑块一同在滑槽内滑动时，盖板维持水平状态，与滑槽边缘（外挡缘）之间的竖向净距是增加的，即便上方盖板受到竖向偏心力作用，也将是一端抬升，一端下降的。总之由原理引发的橡胶支座变形特征与摩擦摆支座不同，不能借鉴现有的橡胶支座防火保护技术方案。（3）未注意到摩擦摆支座的加工安装顺序。橡胶支座出厂及安装过程中不需要进行侧立面的固定及解除，而摩擦摆支座由于盖板、滑块、滑槽是可以竖向分离及水平错动的，因此需要出厂时在侧立面安装固定装置（侧固定板），在施工现场与上下部结构连接完毕后才能拆除。这对防火设计、保护构造提出了新的预制、装配要求。（4）现有针对橡胶支座的防火保护技术方案仍部分聚焦于一次防护以及存在可靠性的不足，因此不能被摩擦摆支座直接或改造使用。
技术实现思路
鉴于当前未有能够防火的摩擦摆支座及现有技术无法满足摩擦摆支座防火设计需求的不足，本专利技术提供了一种预制装配式防火摩擦摆支座的功能实现方法，是一种半工厂预制半现场装配的防火摩擦摆支座结构及针对该支座的功能实现方法。本专利技术克服了现有技术中：防火保护方案及实现方法均针对隔震橡胶支座，未有针对隔震摩擦摆支座的方案；已有方案均为适应于水平剪切变形及微量的竖向压缩变形的特征，未有可靠的针对如摩擦摆支座以竖向分离变形为特征的技术方案；且已有方案无法满足摩擦摆支座这种特有的出厂需要临时固定，现场拼装受载完毕后才能解除临时固定的情况，未有提出工厂预制与现场装配相结合的防火保护方案及整体预制、装配过程及防火功能的实现方法；大多防火保护方案虽可经受地震，但存在震后易损耗、可靠性低的情况，未有防火保护能够经受重复地震后仍能自然保有较高防火可靠性等不足。本专利技术能够为不同承载能力、构造、规格的摩擦摆支座提供兼具满足隔震性能和防火性能需求的一体化防火摩擦摆支座结构的实现方法，弥补了当前技术方案中未有针对摩擦摆支座防火需求的不足及硬性借鉴也无法满足摩擦摆支座变形原理及多次灾害后仍免更换、具有较高可靠性的需求，同时兼顾当前摩擦摆支座的生产、安装过程特点，防火保护实现工厂半预制、现场快速装配，精度及性能均有所保证。应用本技术方案获得的一体化防火摩擦摆支座结构，解决了当前建筑及桥梁结构摩擦摆支座对防火保护的需求问题，预制的方式保证了精度的可靠性、装配的方式顺应了当前发展装配式建筑结构的大趋势，将摩擦摆支座工作原理融入防火保护加工工艺和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预制装配式防火摩擦摆支座的功能实现方法，防火摩擦摆支座包括摩擦摆支座（1）、上部主体结构（5）、下部主体结构（6）；/n所述摩擦摆支座（1）由盖板（1-1）、滑块（1-2）、滑槽（1-3）、聚四氟乙烯滑垫（1-4）组成，所述盖板（1-1）底面中心为凸起柱，凸起柱的端面为凸弧面Ⅰ（1-1-1），所述滑槽（1-3）内面为凹弧面Ⅰ（1-3-1），所述滑块（1-2）为圆柱体，滑块（1-2）上端为凹弧面Ⅱ（1-2-1），滑块（1-2）下端为凸弧面Ⅱ（1-2-2），盖板（1-1）的凸弧面Ⅰ（1-1-1）与滑块（1-2）凹弧面Ⅱ（1-2-1）曲率相同，所述滑槽（1-3）凹弧面Ⅰ（1-3-1）与滑块（1-2）凸弧面Ⅱ（1-2-2）曲率相同；/n其特征在于：还包括上保护装置（2）、下保护装置（3）、侧固定板（4）、上防火套（2-6）、下防火套（3-6）；/n所述上防火套（2-6）由两个簸箕形的上防火内套（2-6-1）和两个簸箕形的上防火外套（2-6-2）构成；/n下防火套（3-6）由两个簸箕形的下防火内套（3-6-1）和两个簸箕形的下防火外套（3-6-2）构成；/n所述上保护装置（2）包括上方盖板（2-1）、上围挡（2-2）、上回形防火棉（2-3）、上固定杆（2-4）、上回形钢网片（2-5）；/n所述上围挡（2-2）由中空矩形的上内围挡（2-2-1）和中空矩形的上外围挡（2-2-2）构成，所述上方盖板（2-1）为方形板，在上方盖板（2-1）的底面四周设有上外围挡（2-2-2），所述上内围挡（2-2-1）设置在上外围挡（2-2-2）内，在上内围挡（2-2-1）和上外围挡（2-2-2）之间的回形空域内设有数块层叠放置的上回形防火棉（2-3），所述上回形钢网片（2-5）贴在最下层的一块上防火棉（2-3）下表面上，数根上固定杆（2-4）均匀分布在上内围挡（2-2-1）和上外围挡（2-2-2）之间的回形空域内，且下端均与上回形钢网片（2-5）连接，上端均穿过层叠放置的数块上回形防火棉（2-3）后，自上方盖板（2-1）对应位置的数个固定杆竖孔Ⅰ（2-1-1）伸出并临时固定；/n所述下保护装置（3）包括下方盖板（3-1）、下围挡（3-2）、下回形防火棉（3-3）、下固定杆（3-4）、下回形钢网片（3-5）；/n所述下围挡（3-2）由中空矩形的下内围挡（3-2-1）和中空矩形的下外围挡（3-2-2）构成，所述下方盖板（3-1）为方形板，在下方盖板（3-1）的顶面四周设有下外围挡（3-2-2），所述下内围挡（3-2-1）设置在下外围挡（3-2-2）内，在下内围挡（3-2-1）和下外围挡（3-2-2）之间的回形空域内设有数块层叠放置的下回形防火棉（3-3），所述下回形钢网片（3-5）贴在最上层的一块下防火棉（3-3）上表面上，数根下固定杆（3-4）均匀分布在下内围挡（3-2-1）和下外围挡（3-2-2）之间的回形空域内，且上端均与下回形钢网片（3-5）连接，下端均穿过层叠放置的数块下回形防火棉（3-3）后，自下方盖板（3-1）对应位置的数个固定杆竖孔Ⅱ（3-1-1）伸出并临时固定；/n一、预制装配式防火摩擦摆支座的工厂预制方法如下：/n第一步、摩擦摆支座（1）盖板（1-1）的顶面与上保护装置（2）上内围挡（2-2-1）内的上方盖板（2-1）底面对中固定在一起；/n第二步、将摩擦摆支座（1）滑槽（1-3）的底面与下保护装置（3）下内围挡（3-2-1）内的下方盖板（3-1）顶面对中固定在一起；/n第三步、将滑块（1-2）放置于滑槽（1-3）凹弧面Ⅰ（1-3-1）的中心，且凹弧面Ⅰ（1-3-1）与凸弧面Ⅱ（1-2-2）之间夹垫有一片聚四氟乙烯滑垫（1-4），另将一片聚四氟乙烯滑垫（1-4）放置于滑块（1-2）的凹弧面Ⅱ（1-2-1）内；/n第四步、移动盖板（1-1）、上保护装置（2）构成的整体置于滑块（1-2）、滑槽（1-3）、聚四氟乙烯滑垫（1-4）、下保护装置（3）构成的整体的上方并对中扣合，且使盖板（1-1）的凸弧面Ⅰ（1-1-1）与滑块（1-2）的凹弧面Ⅱ（1-2-1）对中，且与凹弧面Ⅱ（1-2-1）内的聚四氟乙烯滑垫（1-4）上表面贴合，上回形钢网片（2-5）与下回形钢网片（3-5）重合，数片上回形防火棉（2-3）的底面与数片下回形防火棉（3-3）的顶面重合；/n第五步、解除数根上固定杆（2-4）和数根下固定杆（3-4）的临时固定，向下按压上方盖板（2-1）顶面中心，使数片上回形防火棉（2-3）和数片下回形防火棉（3-3）受到挤压，此时分别完全截断数根上固定杆（2-4）外伸出数个固定杆竖孔Ⅰ（2-1-1）的部分并固定于数个固定杆竖孔Ⅰ（2-1-1）内，分别完全截断数根下固定杆（3-4）外伸出数个固定杆竖孔Ⅱ（3-1-1）的部分并固定于数个固定杆竖孔Ⅱ（...

【技术特征摘要】
1.一种预制装配式防火摩擦摆支座的功能实现方法，防火摩擦摆支座包括摩擦摆支座（1）、上部主体结构（5）、下部主体结构（6）；
所述摩擦摆支座（1）由盖板（1-1）、滑块（1-2）、滑槽（1-3）、聚四氟乙烯滑垫（1-4）组成，所述盖板（1-1）底面中心为凸起柱，凸起柱的端面为凸弧面Ⅰ（1-1-1），所述滑槽（1-3）内面为凹弧面Ⅰ（1-3-1），所述滑块（1-2）为圆柱体，滑块（1-2）上端为凹弧面Ⅱ（1-2-1），滑块（1-2）下端为凸弧面Ⅱ（1-2-2），盖板（1-1）的凸弧面Ⅰ（1-1-1）与滑块（1-2）凹弧面Ⅱ（1-2-1）曲率相同，所述滑槽（1-3）凹弧面Ⅰ（1-3-1）与滑块（1-2）凸弧面Ⅱ（1-2-2）曲率相同；
其特征在于：还包括上保护装置（2）、下保护装置（3）、侧固定板（4）、上防火套（2-6）、下防火套（3-6）；
所述上防火套（2-6）由两个簸箕形的上防火内套（2-6-1）和两个簸箕形的上防火外套（2-6-2）构成；
下防火套（3-6）由两个簸箕形的下防火内套（3-6-1）和两个簸箕形的下防火外套（3-6-2）构成；
所述上保护装置（2）包括上方盖板（2-1）、上围挡（2-2）、上回形防火棉（2-3）、上固定杆（2-4）、上回形钢网片（2-5）；
所述上围挡（2-2）由中空矩形的上内围挡（2-2-1）和中空矩形的上外围挡（2-2-2）构成，所述上方盖板（2-1）为方形板，在上方盖板（2-1）的底面四周设有上外围挡（2-2-2），所述上内围挡（2-2-1）设置在上外围挡（2-2-2）内，在上内围挡（2-2-1）和上外围挡（2-2-2）之间的回形空域内设有数块层叠放置的上回形防火棉（2-3），所述上回形钢网片（2-5）贴在最下层的一块上防火棉（2-3）下表面上，数根上固定杆（2-4）均匀分布在上内围挡（2-2-1）和上外围挡（2-2-2）之间的回形空域内，且下端均与上回形钢网片（2-5）连接，上端均穿过层叠放置的数块上回形防火棉（2-3）后，自上方盖板（2-1）对应位置的数个固定杆竖孔Ⅰ（2-1-1）伸出并临时固定；
所述下保护装置（3）包括下方盖板（3-1）、下围挡（3-2）、下回形防火棉（3-3）、下固定杆（3-4）、下回形钢网片（3-5）；
所述下围挡（3-2）由中空矩形的下内围挡（3-2-1）和中空矩形的下外围挡（3-2-2）构成，所述下方盖板（3-1）为方形板，在下方盖板（3-1）的顶面四周设有下外围挡（3-2-2），所述下内围挡（3-2-1）设置在下外围挡（3-2-2）内，在下内围挡（3-2-1）和下外围挡（3-2-2）之间的回形空域内设有数块层叠放置的下回形防火棉（3-3），所述下回形钢网片（3-5）贴在最上层的一块下防火棉（3-3）上表面上，数根下固定杆（3-4）均匀分布在下内围挡（3-2-1）和下外围挡（3-2-2）之间的回形空域内，且上端均与下回形钢网片（3-5）连接，下端均穿过层叠放置的数块下回形防火棉（3-3）后，自下方盖板（3-1）对应位置的数个固定杆竖孔Ⅱ（3-1-1）伸出并临时固定；
一、预制装配式防火摩擦摆支座的工厂预制方法如下：
第一步、摩擦摆支座（1）盖板（1-1）的顶面与上保护装置（2）上内围挡（2-2-1）内的上方盖板（2-1）底面对中固定在一起；
第二步、将摩擦摆支座（1）滑槽（1-3）的底面与下保护装置（3）下内围挡（3-2-1）内的下方盖板（3-1）顶面对中固定在一起；
第三步、将滑块（1-2）放置于滑槽（1-3）凹弧面Ⅰ（1-3-1）的中心，且凹弧面Ⅰ（1-3-1）与凸弧面Ⅱ（1-2-2）之间夹垫有一片聚四氟乙烯滑垫（1-4），另将一片聚四氟乙烯滑垫（1-4）放置于滑块（1-2）的凹弧面Ⅱ（1-2-1）内；
第四步、移动盖板（1-1）、上保护装置（2）构成的整体置于滑块（1-2）、滑槽（1-3）、聚四氟乙烯滑垫（1-4）、下保护装置（3）构成的整体的上方并对中扣合，且使盖板（1-1）的凸弧面Ⅰ（1-1-1）与滑块（1-2）的凹弧面Ⅱ（1-2-1）对中，且与凹弧面Ⅱ（1-2-1）内的聚四氟乙烯滑垫（1-4）上表面贴合，上回形钢网片（2-5）与下回形钢网片（3-5）重合，数片上回形防火棉（2-3）的底面与数片下回形防火棉（3-3）的顶面重合；
第五步、解除数根上固定杆（2-4）和数根下固定杆（3-4）的临时固定，向下按压上方盖板（2-1）顶面中心，使数片上回形防火棉（2-3）和数片下回形防火棉（3-3）受到挤压，此时分别完全截断数根上固定杆（2-4）外伸出数个固定杆竖孔Ⅰ（2-1-1）的部分并固定于数个固定杆竖孔Ⅰ（2-1-1）内，分别完全截断数根下固定杆（3-4）外伸出数个固定杆竖孔Ⅱ（3-1-1）的部分并固定于数个固定杆竖孔Ⅱ（3-1-1）内，并沿上保护装置（2）上外围挡（2-2-2）和下保护装置（3）下外围挡（3-2-2）的外围，对称间隔的固定数个侧固定板（4），然后解除对上方盖板（2-1）顶面中心的按压，上围挡（2-2）的高度与盖板（1-1）的边缘厚度一致，数块上防火棉（2-3）的总厚度高出上围挡（2-2）的高度，下围挡（3-2）的高度与滑槽（1-3）外边缘的高度一致，数块下防火棉（3-3）的总厚度高出下围挡（3-2）的高度，数个侧固定板（4）避免摩擦摆支座（1）在运输中、安装时滑块（1-2）滑动偏移而影响上部主体结构（5）装配，减轻了运输中上固定杆（2-4）和下固...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹亮，梁倪漪，阚强，支旭东，冯伟，
申请(专利权)人：应急管理部天津消防研究所，哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12