Сейсмоизолирующее устройство



Сейсмоизолирующее устройство
Сейсмоизолирующее устройство
Сейсмоизолирующее устройство
Сейсмоизолирующее устройство

 


Владельцы патента RU 2614822:

Оилз Корпорейшн (JP)

Изобретение относится к строительству, а именно к сейсмоизолирующим устройствам для защиты сооружений от сейсмических колебаний. Сейсмоизолирующее устройство, помещающееся между частью здания выше фундамента и фундаментом, чтобы выдерживать вертикальную нагрузку части здания выше фундамента на фундамент и изолировать часть здания выше фундамента от горизонтальных вибраций фундамента, содержит верхний поясной лист, который соединен с частью здания выше фундамента, нижний поясной лист, который соединен с фундаментом. Корпус из слоистой резины помещается между верхним поясным листом и нижним поясным листом и содержит множество слоев упругого резинового материала и множество слоев жесткого материала, попеременно наслоенных в вертикальном направлении и путем вулканизации соединенных друг с другом. Полый цилиндрический облицовочный слой, который покрывает множество слоев упругого резинового материала и соответствующие наружные кромки множества слоев жесткого материала, путем вулканизации соединен с наружными кромками множества слоев жесткого материала и образует единое целое с множеством слоев упругого резинового материала. По меньшей мере, одно столбчатое отверстие в корпусе из слоистой резины. Цилиндрический свинцовый столбик помещается в столбчатом отверстии. Пара дисковидных запирающих элементов прикреплены соответственно к верхнему поясному листу и нижнему поясному листу на нижней поверхности и верхней поверхности цилиндрического свинцового столбика вблизи столбчатого отверстия. Множество слоев жесткого материала включают множество верхних слоев жесткого материала, находящихся в непосредственной близости от верхнего поясного листа и примыкающих друг к другу в вертикальном направлении, множество нижних слоев жесткого материала, находящихся в непосредственной близости от нижнего поясного листа и примыкающих друг к другу в вертикальном направлении, и множество промежуточных слоев жесткого материала, расположенных между множеством верхних слоев жесткого материала и множеством нижних слоев жесткого материала в вертикальном направлении. Каждый из множества верхних слоев жесткого материала имеет большую протяженность в горизонтальном направлении, чем соседний верхний промежуточный слой жесткого материала, и выступает в горизонтальном направлении наружу от наружной кромки верхнего соседнего промежуточного слоя жесткого материала, примыкающего к множеству верхних слоев жесткого материала из множества промежуточных слоев жесткого материала. Каждый из множества нижних слоев жесткого материала имеет большую протяженность в горизонтальном направлении, чем нижний соседний промежуточный слой жесткого материала, и выступает в горизонтальном направлении наружу от наружной кромки нижнего соседнего промежуточного слоя жесткого материала вблизи множества нижних слоев жесткого материала из множества промежуточных слоев жесткого материала. Верхний соседний промежуточный слой жесткого материала имеет одинаковую протяженность в горизонтальном направлении с центральным промежуточным слоем жесткого материала, находящимся ближе к центру в вертикальном направлении, чем верхний соседний промежуточный слой жесткого материала из множества промежуточных слоев жесткого материала. Нижний соседний промежуточный слой жесткого материала имеет одинаковую протяженность в горизонтальном направлении с центральным промежуточным слоем жесткого материала, находящимся ближе к центру в вертикальном направлении, чем соседний нижний промежуточный слой жесткого материала из множества промежуточных слоев жесткого материала. Верхний участок облицовочного слоя, который покрывает множество верхних слоев жесткого материала, выступает в горизонтальном направлении наружу относительно участка облицовочного слоя, который покрывает промежуточный слой жесткого материала и путем вулканизации соединен с нижней поверхностью верхнего поясного листа, расположенного вблизи множества верхних слоев жесткого материала. Нижний участок облицовочного слоя, который покрывает множество нижних слоев жесткого материала, выступает в горизонтальном направлении наружу относительно участка облицовочного слоя, который покрывает промежуточный слой жесткого материала и путем вулканизации соединен с верхней поверхностью нижнего поясного листа, расположенного вблизи множества нижних слоев жесткого материала. С нижней поверхностью верхнего поясного листа путем вулканизации соединен слой упругого резинового материала из слоев упругого резинового материала, который входит в соприкосновение с верхним поясным листом и находится между множеством верхних слоев жесткого материала и верхним поясным листом. С верхней поверхностью нижнего поясного листа путем вулканизации соединен слой упругого резинового материала из слоев упругого резинового материала, который входит в соприкосновение с нижним поясным листом и находится между множеством нижних слоев жесткого материала и нижним поясным листом. Самый верхний слой жесткого материала из множества верхних слоев жесткого материала, который расположен ближе всего к верхнему поясному листу, имеет большую протяженность, чем другие верхние слои жесткого материала, исключая самый верхний слой жесткого материала, и выступает в горизонтальном направлении наружу от наружных кромок других верхних слоев жесткого материала, исключая самый верхний слой жесткого материала, а самый нижний слой жесткого материала из множества нижних слоев жесткого материала, который расположен ближе всего к нижнему поясному листу, имеет большую протяженность, чем другие нижние слои жесткого материала, исключая самый нижний слой жесткого материала, и выступает в горизонтальном направлении наружу от наружных кромок других нижних слоев жесткого материала, исключая самый нижний слой жесткого материала. Каждый из множества верхних слоев жесткого материала имеет верхнюю круглую наружную кромку, проходящую по горизонтали снаружи от круглых наружных кромок множества промежуточных слоев жесткого материала. Каждый из множества нижних слоев жесткого материала имеет нижнюю круглую наружную кромку, проходящую по горизонтали снаружи от круглых наружных кромок множества промежуточных слоев жесткого материала. Верхняя круглая наружная кромка и нижняя круглая наружная кромка соответственно имеют больший диаметр, чем круглые наружные кромки множества промежуточных слоев жесткого материала. Технический результат состоит в обеспечении эффективной сейсмоизоляции конструкций сооружения. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к сейсмоизолирующему устройству, содержащему корпус из слоистой резины для изоляции от сейсмических колебаний какой-либо конструкции, включающей мосты и здания, такие как офисные здания, отдельно стоящие здания и складские помещения.

Уровень техники

В патентном документе 1, например, описано сейсмоизолирующее устройство из слоистой резины, содержащее корпус из слоистой резины, который помещается между верхним поясным листом и нижним поясным листом для уменьшения концентрации напряжений на участки корпуса из слоистой резины в непосредственной близости от соответствующего верхнего поясного листа, соединенного с частью здания выше фундамента, или нижнего поясного листа, соединенного с фундаментом здания, и который сформирован путем попеременного наслаивания в вертикальном направлении множества слоев резиновых пластин и множества слоев стальных пластин, проходящих в горизонтальном направлении, при этом множество слоев резиновых пластин изготовлены из одинакового материала одинаковой толщины, но имеют различную площадь, за счет чего их жесткость постепенно снижается от верхнего и нижнего концов корпуса из слоистой резины в сторону его центральной части.

Документ известного уровня техники

Патентный документ 1: JP-A-11-141180

Краткое изложение сущности изобретения

Задачи, которые призвано решить изобретение

Известно, что при горизонтальной деформации вследствие относительных горизонтальных колебаний части здания выше фундамента и фундамента существует вероятность концентрации напряжений в сейсмоизолирующем устройство из слоистой резины на участках (кромочных участках) корпуса из слоистой резины в непосредственной близости от соответствующего верхнего поясного листа или нижнего поясного листа. Таким образом, желательно средство, в котором преодолен недостаток, связанный с концентрацией напряжений, способной вызывать продольный изгиб, а также желательно, чтобы сейсмоизолирующее устройство было способным выполнять функцию виброизоляции, которой оно по существу обладает.

Настоящее изобретение задумано с учетом указанных особенностей и в его основу положена задача создания сейсмоизолирующего устройства, позволяющего преодолеть концентрацию напряжений на участках корпуса из слоистой резины в непосредственной близости от соответствующего верхнего поясного листа или нижнего поясного листа и способного выполнять функцию виброизоляции, которой оно по существу обладает.

Средства решения задач изобретения

Сейсмоизолирующее устройство согласно настоящему изобретению содержит верхний поясной лист, который соединен с частью здания выше фундамента, нижний поясной лист, который соединен с фундаментом, и корпус из слоистой резины, который помещается между верхним поясным листом и нижним поясным листом и содержит слои упругого резинового материала и слои жесткого материала, попеременно наслоенные в вертикальном направлении, при этом слои жесткого материала включают по меньшей мере один верхний слой жесткого материала в непосредственной близости от верхнего поясного листа, по меньшей мере один нижний слой жесткого материала в непосредственной близости от нижнего поясного листа и множество промежуточных слоев жесткого материала, расположенных между верхним слоем жесткого материала и нижним слоем жесткого материала в вертикальном направлении, по меньшей мере верхний слой жесткого материала или нижний слой жесткого материала имеет большую протяженность в горизонтальном направлении, чем соседний промежуточный слой жесткого материала, примыкающий по меньшей мере к одному из множества промежуточных слоев жесткого материала, а соседний промежуточный слой жесткого материала имеет такую же или меньшую протяженность в горизонтальном направлении, чем центральный промежуточный слой жесткого материала, находящийся ближе к центру в вертикальном направлении, чем соседний промежуточный слой жесткого материала из множества промежуточных слоев жесткого материала.

В частности, за счет того что в сейсмоизолирующем устройстве согласно настоящему изобретению по меньшей мере верхний слой жесткого материала или нижний слой жесткого материала имеет большую протяженность в горизонтальном направлении, чем соседний промежуточный слой жесткого материала, примыкающий по меньшей мере к одному из множества промежуточных слоев жесткого материала, может преодолеваться концентрация напряжений на участках (кромочных участках) корпуса из слоистой резины в непосредственной близости от соответствующего верхнего поясного листа или нижнего поясного листа. Кроме того, за счет того что соседний промежуточный слой жесткого материала имеет такую же или меньшую протяженность в горизонтальном направлении, чем центральный промежуточный слой жесткого материала, находящийся ближе к центру в вертикальном направлении, чем соседний промежуточный слой жесткого материала из множества промежуточных слоев жесткого материала, сейсмоизолирующее устройство способно выполнять функцию виброизоляции, которой оно по существу обладает, без увеличения его размеров, может выдерживать циклическое напряжение и также способно выполнять функцию виброизоляции скручивающих усилий.

В сейсмоизолирующем устройстве согласно настоящему изобретению слои жесткого материала могут включать множество верхних слоев жесткого материала, примыкающих друг к другу в вертикальном направлении и имеющих одинаковую протяженность в горизонтальном направлении.

В сейсмоизолирующем устройстве согласно настоящему изобретению слои жесткого материала могут включать множество верхних слоев жесткого материала, примыкающих друг к другу в вертикальном направлении, при этом самый верхний слой жесткого материала в непосредственной близости от верхнего поясного листа из множества верхних слоев жесткого материала может иметь большую протяженность в горизонтальном направлении, чем остальные верхние слои жесткого материала, за исключением самого верхнего слоя жесткого материала из множества верхних слоев жесткого материала. В таком сейсмоизолирующем устройстве маловероятно возникновение пластической деформации во множестве верхних слоев жесткого материала даже во время горизонтальной деформации корпуса из слоистой резины, за счет чего может достигаться стабилизация в горизонтальном направлении и исключаться возможность возникновения продольного изгиба и т.п. вследствие концентрации напряжений на кромочном участке.

В сейсмоизолирующем устройстве согласно настоящему изобретению слои жесткого материала могут включать множество нижних слоев жесткого материала, примыкающих друг к другу в вертикальном направлении и имеющих одинаковую протяженность в горизонтальном направлении.

В сейсмоизолирующем устройстве согласно настоящему изобретению слои жесткого материала могут включать множество нижних слоев жесткого материала, примыкающих друг к другу в вертикальном направлении, при этом самый нижний слой жесткого материала в непосредственной близости от нижнего поясного листа из множества нижних слоев жесткого материала может иметь большую протяженность в горизонтальном направлении, чем другие слои жесткого материала за исключением самого нижнего слоя жесткого материала из множества нижних слоев жесткого материала. В таком сейсмоизолирующем устройстве маловероятно возникновение пластической деформации во множестве нижних слоев жесткого материала даже во время горизонтальной деформации корпуса из слоистой резины, за счет чего может достигаться стабилизация в горизонтальном направлении и исключаться возможность возникновения продольного изгиба и т.п. вследствие концентрации напряжений на кромочном участке.

В сейсмоизолирующем устройстве согласно настоящему изобретению корпус из слоистой резины может дополнительно содержать полый цилиндрический облицовочный слой, который путем вулканизации соединен с наружными кромками слоев жесткого материала и образует единое целое со слоями упругого резинового материала, при этом участок облицовочного слоя, который покрывает по меньшей мере верхний слой жесткого материала или нижний слой жесткого материала, может выступать в горизонтальном направлении относительно участка облицовочного слоя, который покрывает промежуточные слои жесткого материала.

В сейсмоизолирующем устройстве согласно настоящему изобретению по меньшей мере верхний слой жесткого материала или нижний слой жесткого материала может иметь круглую наружную кромку, проходящую по горизонтали снаружи от наружных кромок множества промежуточных слоев жесткого материала.

В сейсмоизолирующем устройстве согласно настоящему изобретению множество промежуточных слоев жесткого материала могут иметь круглые наружные кромки, при этом диаметр круглой наружной кромки по меньшей мере верхнего слоя жесткого материала или нижнего слоя жесткого материала может превышать диаметр круглых наружных кромок множества промежуточных слоев жесткого материала.

В сейсмоизолирующем устройстве согласно настоящему изобретению по меньшей мере верхний слой жесткого материала или нижний слой жесткого материала может иметь многоугольную наружную кромку, проходящую по горизонтали снаружи от наружных кромок множества промежуточных слоев жесткого материала.

Сейсмоизолирующее устройство согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать по меньшей мере одно столбчатое отверстие в корпусе из слоистой резины и поглощающий энергию колебаний элемент, помещающийся по меньшей мере в одном столбчатом отверстии.

Преимущества изобретения

В соответствии с настоящим изобретением может быть создано сейсмоизолирующее устройство, позволяющее преодолевать концентрацию напряжений на участках корпуса из слоистой резины в непосредственной близости от соответствующего верхнего поясного листа или нижнего поясного листа и способного выполнять функцию виброизоляции, которой оно по существу обладает.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан пояснительный вид в поперечном разрезе одного из вариантов осуществления настоящего изобретения,

на фиг. 2 показан пояснительный увеличенный вид в поперечном разрезе варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 1,

на фиг. 3 показан пояснительный вид в основном слоев жесткого материала согласно варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 1,

на фиг. 4 показан пояснительный увеличенный вид в поперечном разрезе варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 1,

на фиг. 5 показана блок-схема, поясняющая действие варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 1,

на фиг. 6 показан пояснительный увеличенный вид в поперечном разрезе другого варианта осуществления настоящего изобретения,

на фиг. 7 показан пояснительный вид в основном слоев жесткого материала согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Способ осуществления изобретения

Далее на примере предпочтительных вариантов осуществления со ссылкой на чертежи более подробно описан один из способов осуществления изобретения. Следует отметить, что изобретение не ограничено этими вариантами осуществления.

Как показано на фиг. 1-4, сейсмоизолирующее устройство 1 согласно этому варианту осуществления содержит верхний поясной лист 2, который соединен с частью здания выше фундамента; нижний поясной лист 3, который соединен с фундаментом, образованным основанием и т.п.; корпус 7 из слоистой резины, который помещается между верхним поясным листом 2 и нижним поясным листом 3 и содержит слои упругого резинового материала 4 из натуральной резины или резины с высокой демпфирующей способностью и кольцевые слои жесткого материала 5, попеременно наслоенные в вертикальном направлении V, а также цилиндрический облицовочный слой 6, который путем вулканизации соединен с наружными кромками 16 слоев жесткого материала 5 и образует единое целое со слоями упругого резинового материала 4; по меньшей мере одно столбчатое отверстие, т.е. столбчатое отверстие 8 в этом варианте осуществления, которое выполнено в корпусе 7 из слоистой резины; поглощающий энергию колебаний элемент 9, помещающийся в столбчатом отверстии 8; и пару дисковидных запирающих элементов 10 и 11, прикрепленных, соответственно, к верхнему поясному листу 2 и нижнему поясному листу 3 на нижней поверхности и верхней поверхности поглощающего энергию колебаний элемента 9 и закрывающих столбчатое отверстие 8.

Столбчатое отверстие 8 ограничено нижней поверхностью 13 верхнего запирающего элемента 10 и верхней поверхности 14 нижнего запирающего элемента 11, а также внутренней краевой поверхностью 12 корпуса 7 из слоистой резины и выполнено посередине корпуса 7 из слоистой резины в горизонтальном направлении Н. Поглощающий энергию колебаний элемент 9 выполнен из свинца, цинка, цинкового сплава или представляет собой пластичный элемент из термопластичной смолы, например, цилиндрический свинцовый столбик 15, который плотно входит в столбчатое отверстие 8. Цилиндрический свинцовый столбик 15 испытывает пластическую деформацию и поглощает энергию колебаний.

Слои жесткого материала 5 включают два кольцевых верхних жестких стальных листа 21 и 22, которые служат по меньшей мере одним верхним слоем жесткого материала в непосредственной близости от верхнего поясного листа 2 в вертикальном направлении V; два кольцевых нижних жестких стальных листа 23 и 24, которые служат по меньшей мере одним нижним слоем жесткого материала в непосредственной близости от нижнего поясного листа 3; и множества кольцевых промежуточных жестких стальных листов 25, которые служат множеством промежуточных слоев жесткого материала между верхними жесткими стальными листами 21 и 22 с одной стороны и нижними жесткими стальными листами 23 и 24 с другой стороны и проходят в вертикальном направлении V. Каждый из верхних жестких стальных листов 21 и 22, нижних жестких стальных листов 23 и 24 и множество промежуточных жестких стальных листов 25 имеет одну и ту же ось О.

Верхние жесткие стальные листы 21 и 22 примыкают друг к другу в вертикальном направлении V, нижние жесткие стальные листы 23 и 24 примыкают друг к другу в вертикальном направлении V, при этом верхние жесткие стальные листы 21 и 22, нижние жесткие стальные листы 23 и 24 и множество промежуточных жестких стальных листов 25, соответственно, расположены через одинаковые интервалы в вертикальном направлении V и имеют одинаковую толщину. Как и стальные листы одинаковой толщины, расположенные через одинаковые интервалы, слои упругого резинового материала 4 также расположены через одинаковые интервалы и имеют одинаковую толщину.

Верхний жесткий стальной лист 21, служащий самым верхним слоем жесткого материала в непосредственной близости от верхнего поясного листа 2 между верхними жесткими стальными листами 21 и 22 имеет большую протяженность в горизонтальном направлении Н, чем верхний жесткий стальной лист 22, при этом круглая наружная кромка 31 верхнего жесткого стального листа 21 имеет больший диаметр, чем диаметр круглой наружной кромки 32 верхнего жесткого стального листа 22, и проходит по горизонтали снаружи от нее. Круглая наружная кромка 31 верхнего жесткого стального листа 21 и круглая наружная кромку 32 верхнего жесткого стального листа 22 имеют больший диаметр, чем диаметр круглых наружных кромок 35 множества промежуточных жестких стальных листов 25 и проходят по горизонтали снаружи от них.

Нижний жесткий стальной лист 23, который служит самым нижним слоем жесткого материала в непосредственной близости от нижнего поясного листа 3 между нижних жестких стальных листов 23 и 24, имеет большую протяженность в горизонтальном направлении Н, чем нижний жесткий стальной лист 24, при этом круглая наружная кромка 33 нижнего жесткого стального листа 23 имеет больший диаметр, чем диаметр круглой наружной кромки 34 нижнего жесткого стального листа 24, и проходит по горизонтали снаружи от нее. Круглая наружная кромка 33 нижнего жесткого стального листа 23 и круглая наружная кромка 34 нижнего жесткого стального листа 24 имеют больший диаметр, чем диаметр круглых наружных кромок 35 множества промежуточных жестких стальных листов 25 и проходят по горизонтали снаружи от них.

В этом варианте осуществления верхний жесткий стальной лист 21 и нижний жесткий стальной лист 23 выполнены аналогично друг другу, а верхний жесткий стальной лист 22 и нижний жесткий стальной лист 24 выполнены аналогично друг другу. В описанных слоях жесткого материала 5 каждый из верхних жестких стальных листов 21 и 22 имеет большую протяженность в горизонтальном направлении Н, чем промежуточный жесткий стальной лист 26, который служит соседним промежуточным слоем жесткого материала, примыкающим к верхнему жесткому стальному листу 22 из множества промежуточных жестких стальных листов 25, а каждый из нижних жестких стальных листов 23 и 24 имеет большую протяженность в горизонтальном направлении Н, чем промежуточный жесткий стальной лист 27, который служит соседним промежуточным слоем жесткого материала, примыкающим к нижнему жесткому стальному листу 24 из множества промежуточных жестких стальных листов 25.

В этом варианте осуществления множество промежуточных жестких стальных листов 25 выполнены аналогично друг другу, за счет чего стальные листы 25 имеют одинаковую протяженность в горизонтальном направлении Н, а каждый из промежуточных жестких стальных листов 26 и 27 имеет одинаковую протяженность в горизонтальном направлении Н относительно промежуточного жесткого стального листа 28, который служит центральным промежуточным слоем жесткого материала, находящимся ближе к центру в вертикальном направлении V, чем стальные листы 26 и 27. Следует отметить, что, хотя множество промежуточных жестких стальных листов 25 выполнены аналогично друг другу, в этом варианте осуществления вместо этого множество промежуточных жестких стальных листов 25 могут быть выполнены таким образом, что промежуточные жесткие стальные листы 26 и 27, например, имеют меньшую протяженность в горизонтальном направлении Н, чем промежуточный жесткий стальной лист 28, находящийся ближе к центру в вертикальном направлении V, чем промежуточные жесткие стальные листы 26 и 27.

Облицовочный слой 6 содержит кольцевой облицовочный участок 41 большого диаметра, который покрывает верхние жесткие стальные листы 21 и 22, кольцевой облицовочный участок 42 большого диаметра, который покрывает нижние жесткие стальные листы 23 и 24, кольцевой облицовочный участок 43, который покрывает множество промежуточных жестких стальных листов 25. Облицовочный участок 41 за одно целое соединен с верхней кромкой облицовочного участка 43, а облицовочный участок 42 за одно целое соединен с нижней кромкой облицовочного участка 43. Облицовочные участки 41 и 42 выступают в горизонтальном направлении Н относительно облицовочного участка 43.

При изготовлении сейсмоизолирующего устройства 1 сначала формируют слоистый корпус путем попеременного наложения слоев упругого резинового материала 4 и слоев жесткого материала 5, затем помещают на верхнюю поверхность и нижнюю поверхность слоистого корпуса, соответственно, верхний поясной лист 2 и нижний поясной лист 3, и после соединения этих слоев друг с другом, например, путем вулканизации под давлением в пресс-форме для изготовления корпуса 7 из слоистой резины запрессовывают свинец в столбчатое отверстие 8, чтобы тем самым сформировать цилиндрический свинцовый столбик 15 в столбчатом отверстии 8. Свинец запрессовывают в столбчатое отверстие 8 гидравлическим поршнем или т.п. таким образом, чтобы цилиндрический свинцовый столбик 15 без зазора входил в столбчатое отверстие 8 в корпусе 7 из слоистой резины. После запрессовки свинца устанавливают запирающие элементы 10 и 11. Следует отметить, что при формировании корпуса 7 из слоистой резины путем вулканизации под давлением в пресс-форме достаточно, чтобы формируемый цилиндрический облицовочный слой 6 окружал наружные кромки 16 слоев 5 жесткого материала 5.

Когда при использовании описанного сейсмоизолирующего устройства 1 фундамент колеблется в горизонтальном направлении Н в случае землетрясения и т.п., корпус 7 из слоистой резины испытывает упругую деформацию в горизонтальном направлении Н, как показано на фиг. 5, и часть здания выше фундамента изолируется от сейсмических колебаний фундамента в горизонтальном направлении Н, а цилиндрический свинцовый столбик 15 испытывает пластическую деформацию, поглощая энергию колебаний фундамента относительно части здания выше фундамента и тем самым гася эти колебания. Когда корпус 7 из слоистой резины испытывает упругую деформацию в горизонтальном направлении Н, промежуточный жесткий стальной лист 28 смещается в горизонтальном направлении H1 относительно промежуточного жесткого стального листа 27, промежуточный жесткий стальной лист 27 смещается в горизонтальном направлении H1 относительно нижних жестких стальных листов 23 и 24, а нижний жесткий стальной лист 24 смещается в горизонтальном направлении H1 относительно нижнего жесткого стального листа 23. При этом, поскольку нижние жесткие стальные листы 23 и 24 служат опорой для промежуточных жестких стальных листов 25, в основном для промежуточного жесткого стального листа 27, обеспечивается малая вероятность возникновения концентрации напряжений на этом сжатом (кромочном) участке корпуса 7 из слоистой резины в непосредственной близости от нижнего поясного листа 3 и тем самым может исключаться возможность продольного изгиба, а за счет (промежуточного) участка, на котором попеременно наслоено множество промежуточных жестких стальных листов 25 и слоев упругого резинового материала 4 с достаточной площадью поперечного сечения, сейсмоизолирующее устройство может выполнять функцию виброизоляции, которой оно по существу обладает. Кроме того, поскольку нижний жесткий стальной лист 23 служит опорой для нижнего жесткого стального листа 24 даже при такой упругой деформации, может достигаться более устойчивая пластическая деформация и боковая жесткость корпуса 7 из слоистой резины. Верхние жесткие стальные листы 21 и 22 во взаимодействии с промежуточными жесткими стальными листами 26 и 28 также действуют аналогично нижним жестким стальным листам 23 и 24 при упругой деформации корпуса 7 из слоистой резины.

Сейсмоизолирующее устройство 1 согласно этому варианту осуществления состоит из верхнего поясного листа 2, который соединен с частью здания выше фундамента, нижнего поясного листа 3, который соединен с фундаментом, и корпуса 7 из слоистой резины, который помещается между верхним поясным листом 2 и нижним поясным листом 3 и содержит слои упругого резинового материала 4 и слои жесткого материала 5, которые попеременно наслоены в вертикальном направлении V, при этом слои жесткого материала 5 включают верхние жесткие стальные листы 21 и 22, служащие по меньшей мере одним верхним слоем жесткого материала в непосредственной близости от верхнего поясного листа 2, нижние жесткие стальные листы 23 и 24, служащие по меньшей мере одним нижним слоем жесткого материала в непосредственной близости от нижнего поясного листа 3, и промежуточные жесткие стальные листы 25, служащие множеством промежуточных слоев жесткого материала между верхними жесткими стальными листами 21 и 22 с одной стороны и нижними жесткими стальными листами 23 и 24 с другой стороны и проходящие в вертикальном направлении V. Верхние жесткие стальные листы 21 и 22, а также нижние жесткие стальные листы 23 и 24 имеют большую протяженность в горизонтальном направлении Н, чем промежуточные жесткие стальные листы 26 и 27, служащие соседними промежуточными слоями жесткого материала вблизи этих стальных листов из множества промежуточных жестких стальных листов 25, а промежуточные жесткие стальные листы 26 и 27 имеют такую же или меньшую протяженность в горизонтальном направлении Н, чем промежуточный жесткий стальной лист 28, служащий центральным промежуточным слоем жесткого материала, находящимся ближе к центру в вертикальном направлении V, чем промежуточные жесткие стальные листы 26 и 27. Соответственно, на этих (кромочных) участках корпуса 7 из слоистой резины в непосредственной близости от соответствующего верхнего поясного листа 2 или нижнего поясного листа 3 может преодолеваться концентрация напряжений, сейсмоизолирующее устройство способно выполнять функцию виброизоляции, которой оно по существу обладает, без увеличения его размеров, может выдерживать циклическое напряжение и также способно выполнять функцию виброизоляции скручивающих усилий.

В сейсмоизолирующем устройстве 1 слои жесткого материала 5 включают множество верхних жестких стальных листов 21 и 22, которые примыкают друг к другу в вертикальном направлении V, и верхний жесткий стальной лист 21, который служит самым верхним слоем жесткого материала в непосредственной близости от верхнего поясного листа 2 между верхними жесткими стальными листами 21 и 22 и имеет большую протяженность в горизонтальном направлении Н, чем верхний жесткий стальной лист 22. Соответственно, во множестве верхних жестких стальных листов 21 и 22 маловероятно возникновение пластической деформации даже при горизонтальной деформации корпуса 7 из слоистой резины, что позволяет стабилизировать жесткость в горизонтальном направлении Н и исключить возможность возникновения продольного изгиба и т.п. вследствие концентрации напряжений на кромочном участке.

В сейсмоизолирующем устройстве 1 слои жесткого материала 5 включают множество нижних жестких стальных листов 23 и 24, которые примыкают друг к другу в вертикальном направлении V, и нижний жесткий стальной лист 23, который служит самым нижним слоем жесткого материала в непосредственной близости от нижнего поясного листа 3 между нижними жесткими стальными листами 23 и 24 и имеет большую протяженность в горизонтальном направлении Н, чем нижний жесткий стальной лист 24. Соответственно, во множестве нижних жестких стальных листов 23 и 24 маловероятно возникновение пластической деформации даже при горизонтальной деформации корпуса 7 из слоистой резины, что позволяет стабилизировать жесткость в горизонтальном направлении Н и исключить возможность возникновения продольного изгиба и т.п. вследствие концентрации напряжений на кромочном участке.

Следует отметить, что, как показано на фиг. 6, слои жесткого материала 5 сейсмоизолирующего устройства 1 вместо нижних жестких стальных листов 23 и 24 могут включать нижние жесткие стальные листы 53 и 54, служащие множеством нижних слоев жесткого материала, примыкающих друг к другу в вертикальном направлении V и имеющих одинаковую протяженность в горизонтальном направлении Н. Кроме того, вместо верхних жестких стальных листов 21 и 22 слои жесткого материала 5 могут включать множество верхних слоев жесткого материала (не показанных), примыкающих друг к другу в вертикальном направлении V и имеющих одинаковую протяженность в горизонтальном направлении Н, как описано выше.

Верхние жесткие стальные листы 21 и 22 и нижние жесткие стальные листы 23 и 24, соответственно, имеют круглые наружные кромки 31 и 32, а также 33 и 34, но в качестве альтернативы могут иметь многоугольные наружные кромки 55, проходящие по горизонтали снаружи от наружных кромок 16 множества промежуточных жестких стальных листов 25, как показано на фиг. 7. Наружные кромки 16 могут являться круглыми наружными кромками, как описано выше, или многоугольными наружными кромками. В этом случае облицовочный слой 6 может иметь многоугольную трубчатую форму.

В этом варианте осуществления сейсмоизолирующее устройство 1 содержит поглощающий энергию колебаний элемент 9, но он может отсутствовать, и в таком случае соответствующие слои упругого резинового материала 4 и слои жесткого материала 5 могут иметь дисковидную форму, а корпус 7 из слоистой резины может иметь цилиндрическую столбчатую форму.

Список позиций

1 - сейсмоизолирующее устройство

2 - верхний поясной лист

3 - нижний поясной лист

4 - слой упругого резинового материала

5 - слой жесткого материала

6 - облицовочный слой

7 - корпус из слоистой резины

9 - поглощающий энергию колебаний элемент

21, 22 - верхний жесткий стальной лист

23, 24, 53, 54 - нижний жесткий стальной лист

25, 26, 27, 28 - промежуточный жесткий стальной лист

1. Сейсмоизолирующее устройство, помещающееся между частью здания выше фундамента и фундаментом, чтобы выдерживать вертикальную нагрузку части здания выше фундамента на фундамент и изолировать часть здания выше фундамента от горизонтальных вибраций фундамента, содержащее:

верхний поясной лист, который соединен с частью здания выше фундамента;

нижний поясной лист, который соединен с фундаментом;

корпус из слоистой резины, который помещается между верхним поясным листом и нижним поясным листом и содержит множество слоев упругого резинового материала и множество слоев жесткого материала, попеременно наслоенных в вертикальном направлении и путем вулканизации соединенных друг с другом;

полый цилиндрический облицовочный слой, который покрывает множество слоев упругого резинового материала и соответствующие наружные кромки множества слоев жесткого материала, путем вулканизации соединен с наружными кромками множества слоев жесткого материала и образует единое целое с множеством слоев упругого резинового материала;

по меньшей мере одно столбчатое отверстие в корпусе из слоистой резины;

цилиндрический свинцовый столбик, который помещается в столбчатом отверстии;

пару дисковидных запирающих элементов, прикрепленных соответственно к верхнему поясному листу и нижнему поясному листу на нижней поверхности и верхней поверхности цилиндрического свинцового столбика вблизи столбчатого отверстия;

при этом множество слоев жесткого материала включают множество верхних слоев жесткого материала, находящихся в непосредственной близости от верхнего поясного листа и примыкающих друг к другу в вертикальном направлении, множество нижних слоев жесткого материала, находящихся в непосредственной близости от нижнего поясного листа и примыкающих друг к другу в вертикальном направлении, и множество промежуточных слоев жесткого материала, расположенных между множеством верхних слоев жесткого материала и множеством нижних слоев жесткого материала в вертикальном направлении;

каждый из множества верхних слоев жесткого материала имеет большую протяженность в горизонтальном направлении, чем соседний верхний промежуточный слой жесткого материала, и выступает в горизонтальном направлении наружу от наружной кромки верхнего соседнего промежуточного слоя жесткого материала, примыкающего к множеству верхних слоев жесткого материала из множества промежуточных слоев жесткого материала;

каждый из множества нижних слоев жесткого материала имеет большую протяженность в горизонтальном направлении, чем нижний соседний промежуточный слой жесткого материала, и выступает в горизонтальном направлении наружу от наружной кромки нижнего соседнего промежуточного слоя жесткого материала вблизи множества нижних слоев жесткого материала из множества промежуточных слоев жесткого материала;

верхний соседний промежуточный слой жесткого материала имеет одинаковую протяженность в горизонтальном направлении с центральным промежуточным слоем жесткого материала, находящимся ближе к центру в вертикальном направлении, чем верхний соседний промежуточный слой жесткого материала из множества промежуточных слоев жесткого материала;

нижний соседний промежуточный слой жесткого материала имеет одинаковую протяженность в горизонтальном направлении с центральным промежуточным слоем жесткого материала, находящимся ближе к центру в вертикальном направлении, чем соседний нижний промежуточный слой жесткого материала из множества промежуточных слоев жесткого материала;

верхний участок облицовочного слоя, который покрывает множество верхних слоев жесткого материала, выступает в горизонтальном направлении наружу относительно участка облицовочного слоя, который покрывает промежуточный слой жесткого материала и путем вулканизации соединен с нижней поверхностью верхнего поясного листа, расположенного вблизи множества верхних слоев жесткого материала;

нижний участок облицовочного слоя, который покрывает множество нижних слоев жесткого материала, выступает в горизонтальном направлении наружу относительно участка облицовочного слоя, который покрывает промежуточный слой жесткого материала и путем вулканизации соединен с верхней поверхностью нижнего поясного листа, расположенного вблизи множества нижних слоев жесткого материала;

с нижней поверхностью верхнего поясного листа путем вулканизации соединен слой упругого резинового материала из слоев упругого резинового материала, который входит в соприкосновение с верхним поясным листом и находится между множеством верхних слоев жесткого материала и верхним поясным листом;

с верхней поверхностью нижнего поясного листа путем вулканизации соединен слой упругого резинового материала из слоев упругого резинового материала, который входит в соприкосновение с нижним поясным листом и находится между множеством нижних слоев жесткого материала и нижним поясным листом;

самый верхний слой жесткого материала из множества верхних слоев жесткого материала, который расположен ближе всего к верхнему поясному листу, имеет большую протяженность, чем другие верхние слои жесткого материала, исключая самый верхний слой жесткого материала, и выступает в горизонтальном направлении наружу от наружных кромок других верхних слоев жесткого материала, исключая самый верхний слой жесткого материала, а самый нижний слой жесткого материала из множества нижних слоев жесткого материала, который расположен ближе всего к нижнему поясному листу, имеет большую протяженность, чем другие нижние слои жесткого материала, исключая самый нижний слой жесткого материала, и выступает в горизонтальном направлении наружу от наружных кромок других нижних слоев жесткого материала, исключая самый нижний слой жесткого материала;

каждый из множества верхних слоев жесткого материала имеет верхнюю круглую наружную кромку, проходящую по горизонтали снаружи от круглых наружных кромок множества промежуточных слоев жесткого материала;

каждый из множества нижних слоев жесткого материала имеет нижнюю круглую наружную кромку, проходящую по горизонтали снаружи от круглых наружных кромок множества промежуточных слоев жесткого материала; и

верхняя круглая наружная кромка и нижняя круглая наружная кромка, соответственно, имеют больший диаметр, чем круглые наружные кромки множества промежуточных слоев жесткого материала.

2. Сейсмоизолирующее устройство, содержащее:

верхний поясной лист, который соединен с частью здания выше фундамента;

нижний поясной лист, который соединен с фундаментом;

корпус из слоистой резины, который помещается между верхним поясным листом и нижним поясным листом и содержит множество слоев упругого резинового материала и множество слоев жесткого материала, попеременно наслоенных в вертикальном направлении;

при этом самый верхний слой упругого резинового материала из множества слоев упругого резинового материала путем вулканизации соединен с верхним поясным листом, а самый нижний слой упругого резинового материала из множества слоев упругого резинового материала путем вулканизации соединен с нижним поясным листом;

множество слоев жесткого материала включает множество верхних слоев жесткого материала, находящихся в непосредственной близости от верхнего поясного листа, множество нижних слоев жесткого материала, находящихся в непосредственной близости от нижнего поясного листа, и множество промежуточных слоев жесткого материала, расположенных между множеством верхних слоев жесткого материала и множеством нижних слоев жесткого материала в вертикальном направлении;

множество верхних слоев жесткого материала и множество нижних слоев жесткого материала, соответственно, имеют большую протяженность в горизонтальном направлении, чем верхние и нижние соседние промежуточные слои жесткого материала из множества промежуточных слоев жесткого материала, примыкающих к каждому из множества верхних слоев жесткого материала и множества нижних слоев жесткого материала;

верхний и нижний соседние промежуточные слои жесткого материала имеют одинаковую протяженность в горизонтальном направлении с множеством центральных промежуточных слоев жесткого материала из множества промежуточных слоев жесткого материала, которые расположены между верхним и нижним соседними промежуточными слоями жесткого материала в вертикальном направлении;

каждый из множества верхних слоев жесткого материала примыкает друг к другу в вертикальном направлении и имеет одинаковую длину в горизонтальном направлении;

каждый из множества нижних слоев жесткого материала примыкает друг к другу в вертикальном направлении и имеет одинаковую длину в горизонтальном направлении.

3. Сейсмоизолирующее устройство по п. 2, в котором корпус из слоистой резины дополнительно имеет полый цилиндрический облицовочный слой, внутренняя краевая поверхность которого путем вулканизации соединена с наружными кромками множества слоев жесткого материала, верхняя и нижняя поверхности которого путем вулканизации соединены с верхним и нижним поясными листами соответственно и на внутренней краевой поверхности которого находится множество образующих с ней единое целое слоев упругого резинового материала, при этом участок облицовочного слоя, который покрывает множество верхних слоев жесткого материала и множество нижних слоев жесткого материала, выступает в горизонтальном направлении относительно участка облицовочного слоя, который покрывает множество промежуточных слоев жесткого материала.

4. Сейсмоизолирующее устройство по п. 2 или 3, в котором множество верхних слоев жесткого материала и множество нижних слоев жесткого материала, соответственно, имеют верхнюю круглую наружную кромку, проходящую по горизонтали снаружи от соответствующих круглых наружных кромок верхнего и нижнего соседних промежуточных слоев жесткого материала и множества центральных промежуточных слоев жесткого материала.

5. Сейсмоизолирующее устройство по п. 4, в котором каждая из круглых наружных кромок множества верхних слоев жесткого материала и множества нижних слоев жесткого материала имеет больший диаметр, чем соответствующие круглые наружные кромки верхнего и нижнего соседних промежуточных слоев жесткого материала и множества центральных промежуточных слоев жесткого материала.

6. Сейсмоизолирующее устройство по п. 2 или 3, в котором множество верхних слоев жесткого материала, множество нижних слоев жесткого материала, верхний соседний промежуточный слой жесткого материала, нижний соседний промежуточный слой жесткого материала и множество центральных промежуточных слоев жесткого материала, соответственно, имеют одну и ту же ось.

7. Сейсмоизолирующее устройство по п. 2 или 3, в котором множество верхних слоев жесткого материала и множество нижних слоев жесткого материала, соответственно, имеют многоугольную наружную кромку, проходящую по горизонтали снаружи от наружных кромок множества промежуточных слоев жесткого материала.

8. Сейсмоизолирующее устройство по п. 2 или 3, дополнительно содержащее по меньшей мере одно столбчатое отверстие в корпусе из слоистой резины и поглощающий энергию колебаний элемент, который помещается по меньшей мере в одном столбчатом отверстии.

9. Сейсмоизолирующее устройство по п. 8, в котором поглощающий энергию колебаний элемент имеет цилиндрическую столбчатую форму.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении многоэтажных зданий башенного типа в сейсмических районах. Технический результат: повышение устойчивости, прочности и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции многоэтажного здания.

Изобретение относится к области строительства, а именно к реконструкции, восстановлению или возведению сейсмостойких зданий и сооружений. Технический результат - усиление конструкций зданий или сооружений, снижение их уязвимости при воздействии ветровых нагрузок и землетрясений, повышение их сейсмической безопасности, долговечности и остаточного ресурса.

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

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

Изобретение относится к области строительства, а именно к реконструкции, восстановлению или возведению сейсмостойких зданий и сооружений. Технический результат - усиление конструкций зданий или сооружений, снижение их уязвимости при воздействии ветровых нагрузок и землетрясений, повышение их сейсмической безопасности, долговечности и остаточного ресурса.

Изобретение относится к области строительства, а именно к реконструкции, восстановлению или возведению сейсмостойких зданий и сооружений. Технический результат - усиление конструкций зданий или сооружений, снижение их уязвимости при воздействии ветровых нагрузок и землетрясений, повышение их сейсмической безопасности, долговечности и остаточного ресурса.

Изобретение относится к технике предотвращения последствий землетрясений. Технический результат - уменьшение времени возведения укрытия за счет оснащения каркаса блочной замкнутой конструкцией.

Убежище // 2611612
Изобретение относится к технике предотвращения последствий землетрясений. Технический результат уменьшение времени возведения убежища за счет оснащения каркаса блочной замкнутой конструкцией.

Изобретение относится к технике возведения стойких к землетрясениям сооружений. Технический результат: повышение эффективности сейсмостойкости за счет пространственной защиты от сейсмических волн путем введения каждого блока в единую сейсмостойкую конструкцию посредством соединительных демпфирующих элементов.

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

Изобретение относится к области строительства. Технический результат: обеспечение возможности усиления существующих зданий и сооружений или возведение усиленных зданий и сооружений с повышенной устойчивостью к воздействиям ветровых нагрузок и землетрясениям. Это достигается тем, что в сейсмостойком здании, содержащем виброизолированный фундамент, горизонтальные и вертикальные несущие конструкции с системой виброизоляции, внутренние перегородки, кровлю здания, а также дверные и оконные проемы с усилением, базовые несущие плиты перекрытия снабжены в местах их крепления к несущим стенам здания системой пространственной виброизоляции, состоящей из горизонтально расположенных виброизоляторов, воспринимающих вертикальные статические и динамические нагрузки, а также вертикально расположенных виброизоляторов, воспринимающих горизонтальные статические и динамические нагрузки, при этом пол в помещениях выполнен на упругом основании и содержит установочную плиту, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите межэтажного перекрытия с полостями через слои вибродемпфирующего материала и гидроизоляционного материала с зазором относительно несущих стен производственного помещения, причем полости базовой плиты заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером. Каждый из виброизоляторов состоит или из жестко связанных между собой резиновых плит: верхней и нижней, в которых выполнены сквозные отверстия, расположенные по поверхности виброизолятора в шахматном порядке, а по форме виброизоляторы выполнены квадратными или прямоугольными, а их боковые грани выполнены в виде криволинейных поверхностей n-го порядка, обеспечивающие равночастотность системы виброизоляции в целом, при этом отверстия имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора, или каждый из виброизоляторов выполнен в виде симметричного шайбового сетчатого виброизолятора, содержащего основание, которое расположено в средней части виброизолятора и выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями, а сетчатые упругие элементы, верхний с верхней нажимной шайбой и нижний с нижней нажимной шайбой, жестко соединены с основанием посредством опорных колец соответственно, при этом в верхнем сетчатом упругом элементе, в центре, осесимметрично расположен демпфер сухого трения, выполненный в виде верхней нажимной шайбы, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом, охватываемым соосно расположенным кольцом, который жестко соединен с основанием, а также в нижнем сетчатом упругом элементе, в центре осесимметрично расположен демпфер сухого трения, выполненный в виде нижней нажимной шайбы, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом, охватываемым соосно расположенным кольцом, жестко соединенным с основанием. 11 ил.
Наверх