Многоэтажное здание повышенной устойчивости



Многоэтажное здание повышенной устойчивости
Многоэтажное здание повышенной устойчивости

 


Владельцы патента RU 2606895:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калмыцкий государственный университет" (RU)

Изобретение относится к строительству многоэтажных зданий. Задача изобретения - повышение устойчивости конструкции здания к динамическим нагрузкам и улучшение обтекаемости ветровыми воздушными потоками. Это достигается тем, что создается многоэтажное здание повышенной устойчивости, включающее фундамент, ядро жесткости, внешний рамный контур из колонн и ригелей, а также объединенные в диски с центральным отверстием перекрытия. Фундамент, ядро жесткости, внешний рамный контур и диски перекрытий выполнены в плане в виде треугольника Рело. Здание в плане одним из углов установлено встречно направлению основного вектора розы ветров. 2 ил.

 

Изобретение относится к строительству многоэтажных зданий.

Известна конструкция многоэтажного здания, включающая фундамент, ядро жесткости, внешний рамный контур из колонн и ригелей, а также объединенные в диски с центральным отверстием перекрытия. Причем все перечисленные конструкционные элементы здания выполнены в плане в виде квадрата (см. Поляков C.B., Черкашина А.В., ред. Сейсмостойкие сооружения и теория сейсмостойкости (по материалам V Международной конференции по сейсмостойкому строительству). М.: Стройиздат, 1978, с. 235-237, рис. VIII.5).

Основными недостатками указанного здания является неравнопрочность конструкции в разных направлениях по отношению к динамическим и сейсмическим нагрузкам.

Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому (прототипом) является конструкция многоэтажного здания, включающая фундамент, ядро жесткости, внешний рамный контур из колонн и ригелей, а также объединенные в диски с центральным отверстием перекрытия. Причем все перечисленные конструкционные элементы здания выполнены в плане в виде круга (см. Поляков C.B., Черкашина А.В., ред. Сейсмостойкие сооружения и теория сейсмостойкости (по материалам V Международной конференции по сейсмостойкому строительству). М.: Стройиздат, 1978, с. 242-244, рис. VIII.8).

Основными недостатками здания-прототипа являются относительно ограниченные устойчивость к динамическим нагрузкам и обтекаемость ветровыми воздушными потоками.

Задачей изобретения является повышение устойчивости конструкции здания к динамическим нагрузкам и улучшение обтекаемости ветровыми воздушными потоками.

Для решения поставленной задачи в многоэтажном здании повышенной устойчивости, включающем фундамент, ядро жесткости, внешний рамный контур из колонн и ригелей, а также объединенные в диски с центральным отверстием перекрытия, причем все перечисленные конструкционные элементы выполнены в плане в виде фигуры постоянной ширины, фундамент, ядро жесткости, внешний рамный контур и диски перекрытий выполнены в плане в виде треугольника Рело, а здание в плане одним из углов установлено встречно направлению основного вектора розы ветров.

Сущность изобретения заключается в том, что фундамент, ядро жесткости, внешний рамный контур и диски перекрытий многоэтажного здания выполнены в плане в виде треугольника Рело, а здание в плане одним из углов установлено встречно направлению основного вектора розы ветров. Такой новый признак, как выполнение в плане ядра жесткости и внешнего рамного контура многоэтажного здания в виде треугольника Рело, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что у ядра жесткости и внешнего рамного контура здания повышается площадь внешних боковых поверхностей и внутренних поверхностей, что позволяет более эффективно рассеивать напряжения в конструкции, возникающие при динамических нагрузках, при этом повышается жесткость конструкции в целом. Второй новый признак, такой как выполнение в плане фундамента и дисков перекрытий здания в виде треугольника Рело, позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в повышении жесткости и прочности этих элементов конструкции здания, т.к. среди фигур постоянной ширины треугольник Рело обладает наиболее высокими прочностными и жесткостными параметрами. При этом выполнение фундамента и дисков перекрытий в плане в виде треугольника Рело реализует общую компактность и реализуемость вышеуказанного первого нового признака предложенного технического решения. Третий новый признак, такой как установка здания в плане одним из углов встречно направлению основного вектора розы ветров, позволяет предложенному техническому решению достигнуть нового свойства, заключающегося в заметном уменьшении сопротивления конструкции здания движению ветровых воздушных потоков.

Вышеуказанные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть эффектов, заключающихся в повышении устойчивости конструкции здания к динамическим нагрузкам и улучшении обтекаемости ветровыми воздушными потоками. Это позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

На фиг. 1 показан вертикальный разрез многоэтажного здания повышенной устойчивости; на фиг. 2 - разрез Α-A на фиг. 1.

Многоэтажное здание повышенной устойчивости состоит из фундамента 1, ядра жесткости 2, внешнего рамного контура из колонн 3 и ригелей 4, а также из объединенных в диски с центральным отверстием перекрытия, состоящие из сегментов перекрытий 5, объединенных и опирающихся на радиальные балки 6 и внешний рамный контур.

Фундамент 1, ядро жесткости 2, внешний рамный контур из колонн 3 и ригелей выполнены в плане в виде треугольника Рело. Диски перекрытий состоят из сегментов (сегментов Рело) 5, которые в боковых контактах объединяются радиальными балками 6, которые одним концом связаны с ядром жесткости 2, а вторым концом с внешним рамным контуром в точках пересечения с колоннами 3. Таким образом, в целом перекрытия в плане получаются в форме треугольника Рело с центральным отверстием в плане в форме треугольника Рело (меньшего и геометрически подобного).

Центральное ядро жесткости 2 образует пространство, используемое для различных целей, здесь могут размещаться лифтовые шахты и лестничные клетки.

Треугольник Рело представляет собой фигуру постоянной ширины, образованную пересечением трех дуг радиуса а, центры которых находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной а.

Из всех фигур заданной постоянной ширины треугольник Рело обладает наименьшей площадью. Если ширина его равна а, то его площадь равна . Следовательно, при равных площадях, треугольник Рело имеет большую ширину по сравнению с кругом. По сравнению с многоэтажным зданием, у которого ядро жесткости и внешний рамный контур выполнены в плане в виде круга, многоэтажное здание с ядром жесткости и внешним рамным контуром, выполненным в плане в виде треугольника Рело, имеет в указанных конструктивных элементах больший суммарный периметр (внешний плюс внутренний), а следовательно, большую суммарную поверхность, что имеет существенное значение для более эффективного рассеяния поверхностных статических и динамических напряжений и повышения трещиностойкости.

У треугольника Рело по сравнению с кругом той же площади диаметр практически во всех направлениях, проходящих через центр тяжести фигуры, больше на 5%, за исключением нескольких направлений, где они равны. Следовательно, жесткость сечения фундамента, ядра жесткости, внешнего рамного контура и дисков перекрытий, выполненных в плане в виде треугольника Рело, увеличивается. Предлагаемая конструкция многоэтажного здания более устойчива к горизонтальным и крутильным деформациям.

В предложенной конструкции многоэтажное здание одним из углов установлено встречно направлению основного вектора розы ветров, установленного для территории возведения здания.

Углы при вершинах треугольника Рело равны 120°, это более чем на 30% меньше угла, образованного касательными пересекающимися линиями, куда может вписаться круг. Естественно, обтекаемость здания релообразной формы при установке его одним из углов встречно ветровому воздушному потоку будет заметно лучше обтекаемости здания круглой формы. Следовательно, ветровые нагрузки на здание предложенной конструкции уменьшаются.

Технико-экономическая эффективность предложенного технического решения по сравнению с прототипом заключается в повышении жесткости, прочности и устойчивости по отношению к статическим, динамическим и сейсмическим нагрузкам, кроме этого у конструкции здания повышается степень обтекаемости ветровыми воздушными потоками.

Многоэтажное здание повышенной устойчивости, включающее фундамент, ядро жесткости, внешний рамный контур из колонн и ригелей, а также объединенные в диски с центральным отверстием перекрытия, причем все перечисленные конструкционные элементы здания выполнены в плане в виде фигуры постоянной ширины, отличающееся тем, что фундамент, ядро жесткости, внешний рамный контур и диски перекрытий выполнены в плане в виде треугольника Рело, а здание в плане одним из углов установлено встречно направлению основного вектора розы ветров.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации зданий. Устройство энергоэффективного отапливаемого здания с теплицей содержит водогрейный котел, систему рекуперации тепла вытяжного вентиляционного воздуха и дымовых газов водогрейного котла, включающую газовоздушный миксер, каналы теплообмена газовоздушных выбросов здания, расположенные в слое утеплителя наружного ограждения здания, теплоинерционное пространство под зданием с конденсатопроводом, газорегулировочную арматуру, регулирующую приток наружного воздуха, вытяжку газовых выбросов из помещений здания, количество работающих каналов теплообмена газовоздушных выбросов здания.
Изобретение относится к области строительства малогабаритных построек. Способ бескаркасной постройки монолитных сэндвич-ротонд в полевых условиях включает доставку укомплектованных для стройки объекта наборов в виде материалов и изделий на подготовленную площадку, на которой из твердого покрытия в плане квадрата выложен пол.
Изобретение относится к области строительства малогабаритных сооружений. Поточную сборку сэндвич-бытовок производят в полевых условиях.

Изобретение относится к области строительства и коммунального хозяйства, в частности системам несущих элементов для монтажа инфраструктурных объектов в прифасадных зонах здания.

Настоящее изобретение относится к области капитального строительства зданий и сооружений гражданского назначения. Жизнеобеспечивающая планировка зданий включает внутренние и наружные стены, образующие планировочные модули (зоны).

Изобретение относится к трансформируемому сиденью, которое может быть размещено в общественных местах и направлено на повышение защищенности пользователя и его багажа.

Изобретение относится к области программно-технических комплексов и предназначено для быстрого развертывания инфраструктуры центра обработки данных (ЦОД). Технический результат - уменьшение площади, необходимой для размещения модульного ЦОД, не ухудшая его функциональности, эффективности и надежности, унификация конструктивных решений и оптимизация взаимодействия инженерных систем, позволяющих существенно сократить время развертывания модульного ЦОД.

Изобретение относится к области строительства, в частности к несущей конструкции многоэтажного большепролетного сооружения. Технический результат изобретения заключается в увеличении свободного пространства сооружения.

Постовая кабина относится к сооружениям специального назначения, отдельно сооружаемым убежищам, стоящим на открытом месте, а именно к области объектов систем охраны и безопасности.

Изобретение относится к безопасным средствам труда, в частности при работе операторов в чрезвычайных ситуациях. Кабина оператора, работающего в условиях повышенной запыленности и высоких уровнях шума, содержит основание, каркас, оборудование жизнеобеспечения, оконные и дверные проемы и ограждения в виде акустических панелей.

Изобретение относится к строительству многоэтажных зданий. Многоэтажное здание включает корпуса с ломанными в плане очертаниями фасадов, выполненные с остекленными участками стен, установленные радиально и соединенные между собой торцами с образованием центрального ядра, наружное светопрозрачное покрытие и наружное светопрозрачное стеновое ограждение, выполненное непрерывным по периметру в плане в виде фигуры постоянной ширины. Светопрозрачное покрытие и стеновое ограждение прикреплены к корпусам с образованием между ними внутренних замкнутых двориков. Наружное светопрозрачное стеновое ограждение выполнены в плане в виде треугольника Релло. Корпуса внешними торцами упираются в центральные части сторон треугольника Релло. Здание одним из углов установлено напротив направления основного вектора розы ветров. Изобретение позволяет повысить устойчивость, прочность и степень обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции многоэтажного здания.

Изобретение относится к области строительства пунктов специального назначения, в частности к производству транспортабельных модулей, предназначенных для размещения в них основного технологического оборудования. Блок-контейнер для технологического оборудования содержит корпус, выполненный в виде усиленного с внутренней стороны металлическим уголком каркаса, имеющего основание с негорючим термоизолятором. Блок-контейнер оборудован системой электроснабжения, системой отопления, вентиляции, охранно-пожарной сигнализации. Блок-контейнер снабжен средствами, обеспечивающими захват модуля подъемным механизмом, и разделен на несколько отсеков. Крыша по структуре панелей аналогична структуре панелей стен. Каркас выполнен из сэндвич-панелей и усилен с наружной стороны металлическим уголком. Основание представляет собой раму, которая сварена из продольных балок из швеллера №20, поперечных балок, выполненных из установленных друг на друга швеллеров №18, центральной поперечной балки, выполненной из сваренных друг с другом швеллеров №14. Внутри основания образованы ячейки из профильных труб и уголков. Между балок уложен негорючий термоизолятор типа «ISOROC» толщиной 150 мм, сверху на который уложена фанера ФСФ толщиной 15 мм, цементно-стружечная плита ЦСП толщиной 16 мм и линолеум типа «автолин». В нижнем основании рамы расположены металлические вентилируемые кабельные лотки для прокладки кабелей между отсеками, дно, зашитое стальными листами. Внутри продольных балок из швеллера №20 с краев и по центру приварены пластины с выполненными в них пазами, а по всей длине продольных балок из швеллера №20 установлены распорки. Панели стен и крыши представляют собой склеенный пакет, слои которого, начиная с наружной стороны, состоят из листовой стали толщиной 1 мм, фанеры толщиной 4 мм, экструдированного пенополистирола «ПЕНОПЛЭКС 35» толщиной 80 мм, фанеры толщиной 8 мм, стекломагнезитового листа толщиной 10 мм, оцинкованного листа с полимерным покрытием толщиной 0,55 мм. Перегородки отсеков представляют собой пакет из оцинкованного листа с полимерным покрытием толщиной 0,55 мм, стекломагнезитового листа толщиной 10 мм, фанеры толщиной 8 мм, экструдированного пенополистирола «ПЕНОПЛЭКС 35» толщиной 80 мм, фанеры толщиной 8 мм, стекломагнезитового листа толщиной 10 мм, оцинкованного листа с полимерным покрытием толщиной 0,55 мм. Снаружи стены блок-контейнера обшиты профлистом С-10 с полимерным покрытием. Блок-контейнеры оборудованы входными дверями, выполненными аналогично стенам и дополнительно обшитыми стальными листами толщиной 0,55 мм, имеющими по контуру резиновое уплотнение, снабженными доводчиком и запирающимися снаружи ключом. На крыше изделия предусмотрены отверстия для установки воздуховодов, которые в транспортном положении закрываются технологическими заглушками. Изобретение позволяет повысить теплоизолирующие свойства конструкции. 5 з.п. ф-лы, 18 ил., 3 пр.
Наверх