Сейсмостойкое многоэтажное здание

 

Использование: строительство сейсмостойких многоэтажных зданий, обеспечивающих повышение их сейсмостойкости. Сущность изобретения: наружное ограждение в виде сферической оболочки с переменной толщиной, уменьшающейся от ее опорной части к верхнему этажу, оперто на дно выемок в стенке корытообразной круглой в плане плиты фундамента через шаровые опоры. В зазорах между опорной частью наружного ограждения и гранями выемки установлены демпферы. В центре плиты установлен упор в виде колонны переменного сечения по высоте с поверхностью Бельтрами. Упор пропущен в круглые отверстия плит перекрытий и оболочки с зазорами между ними, в которых размещены упруго-пластические прокладки и которые имеют величину меньшую, чем зазоры между опорной частью наружного ограждения и гранями выемки стенки корытообразной плиты фундамента. 2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 04 Н 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4795165/33 (22) 22.02.90 (46) 15.09.92. Бюл. ¹ 34 (71) Государственный институт по проектированию предприятий машиностроения для животноводства и кормопроизводства (72) В,А,Лебедев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1488422, кл. Е 04 Н 9/02, 1989.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1694830, кл. Е 04 Н 9/02, 1989. (54) СЕЙСМОСТОЙКОЕ МНОГОЭТАЖНОЕ

ЗДАНИЕ (57) Использование: строительство сейсмостойких многоэтажных зданий, обеспечивающих повышение их сейсмостойкости.

Сущность изобретения; наружное ограждеИзобретение относится к сейсмостойкому строительству.

Известно решение, включающее железобетонный корпус с опорной плитой, установленной на дно корытообразной плиты фундамента через шаровые опоры и соединенной с ее стенками посредством демпферов, расположенных по контуру опорной плиты, в котором корпус образован по высоте из двух частей, нижняя из которых имеет в вертикальном сечении криволинейное очертание по кривой Бернулли, а верхняя— форму усеченной пирамиды, причем дно плиты фундамента выполнено с каналами, расположенными параллельно ее стенкам одного направления, а стены другого направления выполнены с соосными каналами сквозными отверстиями, нижние грани которых имеют выступы, расстояние между

„„Я) „„1761928 А1 ние в виде сферической оболочки с переменной толщиной, уменьшающейся от ее опорной части к верхнему этажу, оперто на дно выемок в стенке корытообраэной круглой в плане плиты фундамента через шаровые опоры. В зазорах между опорной частью наружного ограждения и гранями выемки установлены демпферы. В центре плиты установлен упор в виде колонны переменного сечения по высоте с поверхностью Бельтрами, Упор пропущен в круглые отверстия плит перекрытий и оболочки с зазорами между ними, в которых размещены упруго-пластические прокладки и которые имеют величину меньшую, чем зазоры между опорной частью наружного ограждения и гранями выемки стенки корытообраэной плиты фундамента, 2 ил. которыми и отметки нижней грани соответственно равны ширине и отметке дна каналов, и снабжены прикрепленными к ним вкладышами, установленными в сквозных отверстиях, при этом шаровые опоры объединены в блоки и расположены в каналах с зазором относительно стенок последних, Его недостаток: сложность замены блоков шаровых опор в случае их заклинивания.

При заклинивании сейсмостойкость здания понижается, Цель изобретения — повышение сейсмостойкости.

Указанная цель достигается тем, что в сейсмостойком здании, включающем корпус в виде наружного ограждения и жестко соединенных с ним плит перекрытий, установленный на корытообразную плиту фундамента через шаровые опоры и соеди1761928

55 ненный с ней демпферами, размещенными в зазорах между корпусом и стенкой плиты фундамента, наружное ограждение выполнено в виде сферической оболочки с переменной толщиной, уменьшающейся от ее опорной части к верхнему этажу, а плита фундамента имеет круглую форму в плане и выемку в верхней грани стенки, в которой размещены шаровые опоры с установленной на них опорной частью оболочки, при этом плиты перекрытий и оболочка имеют круглое отверстие по центральной оси здания, которое снабжено упругопластическими прокладками и упоры в виде колонны переменного сечения по высоте с поверхностью Бельтрами, жестко прикрепленной в центре плиты фундамента и пропущенной в отверстии плит перекрытий и оболочки с образованием зазоров между ними, величина которых меньше величины зазоров между опорной частью оболочки и стенкой плиты фундамента.

На фиг. 1 изображено сейсмостойкое здание в разрезе; на фиг. 2 — показано сечение А — А, Сейсмостойкое здание включает в себя корытообразную фундаментную плиту 1.

Упор 2 в виде колонны переменного сечения, жестко прикрепленный к середине фундаментной плиты 1 одним концом, и, выполненный в виде поверхности Бельтрами, борты 3 плиты 1, в которых выполнены выемки 4 (фиг,1,2), сферическую оболочку 5, краями входящую в выемку 4, и, опирающуюся на шаровые опоры 6, пластинчатые пружины 7, соединяющие борты 3 с краями сферической оболочки 5, перекрытия, жестко соединенные со сферической оболочкой 5, отверстия 9,10 выполненные в сферической оболочке 5 и перекрытиях 8 (соответственно) для пропуска упора 2, упругопластические прокладки 11, размещенные в отверстиях между упором 2 и сферической оболочкой 5 и перекрытиями 8, Материалы плиты 1, упора 2, сферической оболочки 5, перекрытий 8 — монолитный железобетон. Шары 6 должны быть выполнены из чугуна, а пластинчатые пружины 7 — из стали.

Известно, что сферическая оболочка— это плоская искривленная пластинка. Пластинки эти тонкие. В нашем случае нам нужна толстая пластина. Толщина сферической оболочки в середине должна быть порядка

200 мм, а по краям — 400 — 600 мм (должно быть определено расчетом). Все сопряжения конструкций должны иметь плавные сопряжения, чтобы уменьшить концентрацию напряжений от волн Рэлея.

Упор 2 выполнен в виде поверхности

Бельтрами для того, чтобы он мог воспринимать на себя значительные изгибающие моменты, возникающие от горизонтальных нагрузок, и гасить их, По существую, упор 2 является ядром жесткости и одновременно демпфером. Его диаметр вверху — порядка

500 — 700 мм, а внизу — 1500 — 2000 мм.

При действии сейсмического воздействия на плиту 1 сферическая оболочка 5 покатится на шарах 6, Здесь шары 6 снижают сейсмическую нагрузку, а пластинчатые пружины 7 поглощают сейсмическую энергию. Часть энергии будет передана упору 2, который будет понижать действие сейсмического воздействия тем, что он сам ее воспримет, Кроме того, он будет колебаться, Этим упор 2 будет гасить сейсмические колебания и колебания пружины 7, Толщина перекрытий должна уменьшаться снизу вверх.

Предлагаемое сейсмостойкое здание будет стоять века, Здесь обеспечена сейсмостойкость здания в целом.

Формула изобретения

Сейсмостойкое многоэтажное здание, включающее корпус в виде наружного ограждения и жестко соединенных с ним плит перекрытий, установленный на корытообразную плиту фундамента через шаровые опоры и соединенный с ней демпферами, размещенными в зазорах между опорной частью корпуса и стенкой плиты фундамента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения сейсмостойкости, наружное ограждение выполнено в виде сферической оболочки с переменной толщиной, уменьшающейся от опорной части к верхнему эта. ку, а плита фундамента имеет круглую в плане форму и выемку в верхней грани стенки, в которой расположены шаровые опоры с установленной на них опорной частью оболочки, причем плиты перекрытий и оболочка имеют круглое отверстие по центральной оси здания, а последнее снабжено упругопластическими прокладками и упором в виде колонны переменного сечения по высоте с поверхностью Бельтрами, жестко прикрепленной в центре плиты фундамента и пропущенной в отверстия плит перекрытия и оболочки с образованием зазоров между ними, в которых размещены упругопластические прокладки и величина которых меньше величины зазоров между опорной частью оболочки и вертикальными гранями выемки стенки плиты фундамента.

1761928

g fI Г

Составитель В, Лебедев

Техред М.Моргентал Корректор М. Ткач

Редактор Т. Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3241 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5