Сейсмостойкая конструкция здания



Сейсмостойкая конструкция здания
Сейсмостойкая конструкция здания
Сейсмостойкая конструкция здания
Сейсмостойкая конструкция здания
Сейсмостойкая конструкция здания

 


Владельцы патента RU 2562356:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к сейсмостойким объектам. Технический результат - повышение прочности и сейсмостойкости здания, а также эффективности шумоглушения. Сейсмостойкая конструкция здания содержит каркас цеха, несущие стены с ограждениями в виде пола и потолка, которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, оконные и дверные проемы, а также штучные звукопоглотители. Пол выполнен на упругом основании. Стены облицованы звукопоглощающими конструкциями. Система виброизоляции фундамента с цокольным этажом выполнена с одновременной отрезкой его швами типа антисейсмических от соседних зданий и окружающего грунта. Для защиты от вибраций вертикального направления виброизоляторы устанавливаются в ниши стен цокольного этажа на участки ленточного фундамента, а каждый комплект системы виброизоляции состоит из металлической плиты, четырех виброизолятоов, двух листов наждачной бумаги для исключения возможности скольжения элементов фундамента и двух опорных железобетонных блоков. Для защиты здания от вибраций горизонтального направления, распространяющихся по грунту, устроена система виброизоляции по вертикальным граням наружных стен цокольного этажа на уровне фундамента и перекрытия, при этом вокруг всего здания устроена подпорная стенка, контрфорсы которой соединяются с торцами несущих стен через виброизоляторы, которые устанавливаются в нишах контрфорсов, цокольный этаж здания выполнен в виде пространственной рамной конструкции из монолитного железобетона с включенными в раму перекрытием и перегородками, а также усиленными перемычками над дверными и иными проемами при неизменной жесткости перегородок. Каждый из виброизоляторов содержит основание, упругий сетчатый элемент и шайбы, взаимодействующие со втулками, основание выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями, сетчатый упругий элемент, нижней частью опирающийся на основание, и фиксируемый нижней шайбой, жестко соединенной с основанием, а верхней частью фиксируемый верхней нажимной шайбой, жестко соединенной с центрально расположенным поршнем, охватываемым с зазором, соосно расположенной гильзой, жестко соединенной с основанием, а между нижним торцом поршня и днищем гильзы расположен эластомер, например, из полиуретана, при этом плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см3÷2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм÷0,15 мм, а плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к сейсмостойким объектам.

Наиболее близким техническим решением но технической сущности и достигаемому результату является сейсмостойкая конструкция по патенту РФ №123433, кл. P01N 1/04, [прототип], содержащая каркас па перекрытии здания и стены со звукопоглощающей облицовкой.

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая сейсмостойкость перекрытия здания и эффективность его шумоглушения за счет сравнительно невысокого коэффициента вибродемпфирования межэтажного перекрытия.

Технический результат - повышение прочности и сейсмостойкости здания, а также эффективности шумоглушения.

Это достигается тем, что в сейсмостойкой конструкция здания, содержащей каркас цеха, несущие стены с ограждениями в виде пола и потолка, которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, оконные и дверные проемы, а также штучные звукопоглотители, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и установленные над шумным оборудованием, а конструкция пола выполнена на упругом основании и содержит установочную плиту, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на двух, жестко связанных между собой, базовых плитах межэтажного перекрытия повышенной прочности и сейсмостойкости с полостями через слои вибродемпфирующего и гидроизоляционного материала с зазором относительно несущих стен производственного помещения, причем слои вибродемпфирующего и гидроизоляционного материала выполнены с отбортовкой, плотно прилегающей к несущим конструкциям стен и базовым несущим плитам перекрытия, а между базовыми плитами межэтажного перекрытия проложен слой вибродемпфирующего материала, а полости базовых плит расположены в шахматном порядке и заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, полиэтиленом или полипропиленом, а стены облицованы звукопоглощающими конструкциями.

На фиг. 1 изображен общий вид сейсмостойкой конструкция здания, на фиг. 2 - разрез междуэтажного перекрытия здания, на фиг. 3 - система виброизоляции фундамента с цокольным этажом, на фиг. 4 представлен общий вид виброизолятора шайбового сетчатого, на фиг. 5 - фронтальный разрез.

Сейсмостойкая конструкция здания (фиг. 1) содержит каркас цеха (не показан), окопные 9 и дверные 10 проемы и несущие стены 1, 2, 3, 4 с ограждениями 5, 6 (пол и потолок), которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, а также штучные звукопоглотители 7 и 8, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и установленные над шумным оборудованием 11.

Конструкция пола на упругом основании (фиг. 2) содержит установочную плиту 12, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на двух, жестко связанных между собой, базовых плитах 15 и 18 межэтажного перекрытия повышенной прочности и сейсмостойкости с полостями соответственно 16 и 19 через слои вибродемпфирующего материала 14 и гидроизоляционного материала 13 с зазором 17 относительно несущих стен 1, 2, 3, 4 производственного помещения. Чтобы обеспечить эффективную виброизоляцию установочной плиты 12 по всем направлениям слои вибродемпфирующего материала 14 и гидроизоляционного материала 13 выполнены с отбортовкой, плотно прилегающей к несущим конструкциям стен 1, 2, 3, 4 и базовой несущей плите 15 перекрытия.

Для повышения прочности и сейсмостойкости зданий, а также эффективности звукоизоляции и звукопоглощения в цехах, находящихся под межэтажным перекрытием полости, между базовыми плитами 15 и 18 межэтажного перекрытия проложен слой вибродемпфирующего материала 20, а полости 16 и 19 базовых плит 15 и 18 расположены в шахматном порядке и заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, полиэтиленом пли полипропиленом, а стены 1, 2, 3, 4 облицованы звукопоглощающими конструкциями.

В качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом (не показано), например стеклотканью тина ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».

В качестве звукопоглощающего материала может быть использован также жесткий пористый материал, например пеноалюминий или металлокерамика, или камень-ракушечник со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%. В качестве звукопоглощающего материала может быть использован материал в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, или полиуретана, или пластиката, причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3÷2,5 мм (не показано).

Система виброизоляции фундамента с цокольным этажом 21 (фиг. 3) осуществляется путем установки поднимаемой части здания на виброизоляторы 22 с одновременной отрезкой его швами типа антисейсмических (не показано) от соседних зданий и окружающего грунта. Для защиты от вибраций вертикального направления виброизоляторы устанавливаются в ниши стен цокольного этажа 21 на участки ленточного фундамента 25. Каждый комплект системы виброизоляции состоит из металлической плиты, 4-х виброизолятоов, 2-х листов наждачной бумаги для исключения возможности скольжения элементов фундамента и 2-х опорных железобетонных блоков (не показано).

Каждый из виброизоляторов 22 выполнен в виде виброизолятора шайбового сетчатого и содержит основание 27 в виде пластины с крепежными отверстиями 28, сетчатый упругий элемент 33, нижней частью опирающийся на основание 27, и фиксируемый нижней шайбой 32, жестко соединенной с основанием 27, а верхней частью фиксируемый верхней нажимной шайбой 31, жестко соединенной с центрально расположенным поршнем 30, охватываемым с зазором, соосно расположенной гильзой 29, жестко соединенной с основанием 27. Между нижним торцем 34 поршня 30 и днищем 35 гильзы 29 расположен эластомер 36, например из полиуретана.

Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см3…2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.

Плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента.

Упругий сетчатый элемент 7 может быть выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.

Виброизолятор шайбовый сетчатый работает следующим образом.

При колебаниях виброизолируемого объекта (не показан), расположенного на верхней нажимной шайбе 31, упругий сетчатый элемент 33 воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.

Для защиты здания от вибраций горизонтального направления, распространяющихся по грунту, устраивается система виброизоляции по вертикальным граням наружных стен 24 цокольного этажа 21 на уровне фундамента и перекрытия 12 (фиг. 2). С этой целью вокруг всего здания устраивается подпорная стенка, контрфорсы 23 которой соединяются с торцами несущих стен через виброизоляторы, которые устанавливаются в нишах 26 контрфорсов 23. Конструкция виброизолированного здания имеет повышенную жесткость.

Цокольный этаж здания выполнен в виде пространственной рамной конструкции из монолитного железобетона с включенными в раму перекрытием и перегородками (не показано). Такая конструкция обеспечивает повышенную жесткость здания, компенсирующую ее снижение из-за опирания на виброизоляторы. С этой же целью усилены перемычки над дверными и иными проемами (не показано) так, чтобы жесткость перегородок не изменилась, а фундамент цокольного этажа 21 выполнен в виде ленточной перекрестной конструкции высотой порядка 50 см, выступающей над фундаментной плитой-стяжкой.

Сейсмостойкая конструкция здания работает следующим образом.

Звуковая энергия от оборудования 11, находящегося в помещении, попадает на слои звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций, которыми облицованы несущие стены 1, 2, 3, 4 с ограждениями 5, 6 (пол и потолок), а также штучные звукопоглотители 7 и 8, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал и которые установлены над шумным оборудованием 11. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети нор звукопоглотителя. Коэффициент перфорации перфорированной стенки принимается равным или более 0,25. Для предотвращения высыпания мягкого звукопоглотителя предусмотрена стеклоткань, например типа Э3-100, расположенная между звукопоглотителем и перфорированной стенкой.

При установке виброактивного оборудования на плиту 12 происходит двухкаскадная виброзащита за счет вибродемпфирующих вкраплений в саму массу плиты 12, а также за счет слоя вибродемпфирующего материала 14, в качестве которого могут быть использованы иглопробивные маты типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, материал из твердых вибродемпфирующих материалов, например, пластиката, из звукоизоляционных плит на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м3. Причем иглопробивные маты состоят из волокон, имеющих диаметр не ниже предельно допустимого гигиенического значения, не содержат канцерогенных асбестовых и керамических волокон, а в их состав не входят такие вредные связующие, как фенол. Поэтому с уверенностью их можно отнести к классу теплозвукоизоляционных материалов, соответствующих высоким гигиеническим и противопожарным требованиям. При этом стекловолокнистые материалы имеют низкую теплопроводность, не поддаются влиянию пара, масла, воды, обладают высокой температурной стабильностью.

Цокольный этаж здания выполнен в виде пространственной рамной конструкции из монолитного железобетона с включенными в раму перекрытием и перегородками (не показано). Такая конструкция обеспечивает повышенную жесткость здания, компенсирующую ее снижение из-за опирания на виброизоляторы. С этой же целью усилены перемычки над дверными и иными проемами (не показано) так, чтобы жесткость перегородок не изменилась, а фундамент цокольного этажа 21 выполнен в виде ленточной перекрестной конструкции высотой порядка 50 см, выступающей над фундаментной плитой-стяжкой.

1. Сейсмостойкая конструкция здания, содержащая каркас цеха, несущие стены с ограждениями в виде пола и потолка, которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, оконные и дверные проемы, а также штучные звукопоглотители, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и установленные над шумным оборудованием, пол выполнен на упругом основании, конструкция пола на упругом основании содержит установочную плиту, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на двух, жестко связанных между собой, базовых плитах межэтажного перекрытия повышенной прочности и сейсмостойкости с полостями через слои вибродемпфирующего и гидроизоляционного материала с зазором относительно несущих стен производственного помещения, причем слои вибродемпфирующего и гидроизоляционного материала выполнены с отбортовкой, плотно прилегающей к несущим конструкциям стен и базовым несущим плитам перекрытия, а между базовыми плитами межэтажного перекрытия проложен слой вибродемпфирующего материала, а полости базовых плит расположены в шахматном порядке и заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, полиэтиленом или полипропиленом, а стены облицованы звукопоглощающими конструкциями, в качестве звукопоглощающего материала может быть использован жесткий пористый материал, например пеноалюминий, или металлокерамика, или камень-ракушечник со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%, упругое основание пола выполнено из звукоизоляционных плит на базе стеклянного штапельного волокна тина «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м3, система виброизоляции фундамента с цокольным этажом выполнена с одновременной отрезкой его швами типа антисейсмических от соседних зданий и окружающего грунта, для защиты от вибраций вертикального направления виброизоляторы устанавливаются в ниши стен цокольного этажа на участки ленточного фундамента, а каждый комплект системы виброизоляции состоит из металлической плиты, четырех виброизоляторов, двух листов наждачной бумаги для исключения возможности скольжения элементов фундамента и двух опорных железобетонных блоков, для защиты здания от вибраций горизонтального направления, распространяющихся по грунту, устроена система виброизоляции по вертикальным граням наружных стен цокольного этажа на уровне фундамента и перекрытия, при этом вокруг всего здания устроена подпорная стенка, контрфорсы которой соединяются с торцами несущих стен через виброизоляторы, которые устанавливаются в нишах контрфорсов, цокольный этаж здания выполнен в виде пространственной рамной конструкции из монолитного железобетона с включенными в раму перекрытием и перегородками, а также усиленными перемычками над дверными и иными проемами при неизменной жесткости перегородок, отличающаяся чем, что каждый из виброизоляторов содержит основание, упругий сетчатый элемент и шайбы, взаимодействующие со втулками, основание выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями, сетчатый упругий элемент, нижней частью опирающийся на основание, и фиксируемый нижней шайбой, жестко соединенной с основанием, а верхней частью фиксируемый верхней нажимной шайбой, жестко соединенной с центрально расположенным поршнем, охватываемым с зазором, соосно расположенной гильзой, жестко соединенной с основанием, а между нижним торцом поршня и днищем гильзы расположен эластомер, например из полиуретана, при этом плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см3÷2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм÷0,15 мм, а плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента.

2. Сейсмостойкая конструкция здания по п. 1, отличающаяся тем, что упругий сетчатый элемент виброизолятора выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленной акустике. Технический результат - повышение эффективности шумоглушения и сейсмостойкости здания при тех же габаритах элементов, повышающих эффективность снижения шума и вибрации.

Изобретение относится к строительству в сейсмоопасных районах зданий и сооружений, в условиях воздействий вибродинамических нагрузок на заводах, в городах, а также применимо для конструкций емкостей сухих сыпучих в промышленных центрах, обладающих источниками вибраций, и может использоваться в области транспортных средств при создании конструкций кузовов.

Изобретение относится к строительству в сейсмоопасных районах зданий и сооружений. Технический результат - повышение сейсмостойкости кирпичной стеновой панели путем увеличения демпфирования.

Изобретение относится к строительству. Технический результат: повышение эффективности шумоглушения и сейсмостойкости здания.

Изобретение относится к промышленной акустике. Технический результат - повышение эффективности сейсмостойкости здания.

Изобретение относится к сейсмостойким объектам. Технический результат - повышение прочности и сейсмостойкости здания, а также эффективности шумоглушения.

Изобретение относится к области строительства, в частности к защите строительных конструкций от сейсмического воздействия и снижению сейсмической нагрузки на здание.

Изобретение относится к строительству объектов, защищенных от неблагоприятных или катастрофических факторов. Технический результат: повышение надежности комплексной защиты дома в сейсмическом сооружении с микроклиматом от неблагоприятных и катастрофических факторов.

Изобретение относится к области строительства, а именно к реконструкции, восстановлению или возведению сейсмостойких зданий и сооружений. Технический результат: повышение сейсмической безопасности зданий и сооружений.

Изобретение относится к области строительства сейсмостойких сооружений. Технический результат: обеспечение оперативного управления сейсмозащитой здания или сооружения и повышение сейсмостойкости объекта в аварийной ситуации.

Изобретение относится к защитным устройствам, применяющимся во взрывоопасных и радиоактивных объектах, таких как легкосбрасываемые панели и кровли, противовзрывные ограждения и заслонки, клапаны избыточного давления.
Изобретение относится к строительной индустрии и может быть использовано для строительства зданий и сооружений промышленного и гражданского строительства в зонах, опасных по землетрясениям, ураганам, военным действиям.

Изобретение относится к устройствам для гашения колебаний строительных объектов, прежде всего высотных сооружений. .

Изобретение относится к разделительным устройствам, используемым для звуковой изоляции предметов от источника вибрации. .

Изобретение относится к навесным стенам, способным выдерживать воздействие сейсмических сил значительных землетрясений без разрушения стеклянных панелей и без деформации или искажения несущей конструкции таких стен.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для предотвращения воздействия колебаний на объекты строительства. .

Изобретение относится к способу и устройству для гашения колебаний строительных объектов. .

Изобретение относится к виброударопоглощающим композиционным материалам, применяемым для изготовления виброудароизоляторов. .

Изобретение относится к самолетостроению, в частности к вибро- и звукоизоляции салонов. .

Изобретение относится к области строительства наземных зданий и может быть использовано при возведении этих зданий в зонах, где возможно воздействие взрывов при авариях и катастрофах, ураганов и бурь.

Изобретение относится к защитным устройствам, а именно к защитным устройствам для взрывоопасных объектов. Включает металлический бронированной каркас с бронированной металлической обшивкой и наполнителем. Последний выполнен в виде дисперсной системы воздух - свинец. Свинец выполнен по форме в виде крошки. Каркас имеет в торцах неподвижные патрубки-опоры. В покрытии взрывоопасного объекта жестко заделаны, по крайней мере, три опорных стержня с листами-упорами в верхней части. Стержни телескопически вставлены в неподвижные патрубки-опоры в металлическом бронированном каркасе. В верхней части опорных стержней закреплены упруго-демпфирующие элементы, один конец которых жестко связан своим основанием с листами-упорами, а другой - расположен свободно. Каждое из упруго-демпфирующих элементов закреплено посредством винтов своим основанием на листах-упорах, жестко соединенных со стержнями. Основание упруго-демпфирующего элемента соединено со втулкой из эластомера, имеющей центральное отверстие, через которое проходит стержень. Втулка имеет, по крайней мере, три отверстия, соосных со стержнем, в которых расположены упругие элементы, например, цилиндрические винтовые пружины. Верхний их торец посредством крепежных элементов соединен с основанием, а нижний - находится в неподжатом состоянии и выступает за нижнюю плоскость втулки на расстояние, определяемое усилием, развиваемым ударной взрывной волной. Повышается надежность срабатывания взрыво-защитных устройств при аварийном взрыве на объекте. Обеспечивается возврат конструкций в исходное положение после взрыва. 3 илл.
Наверх