Многоэтажное сейсмостойкое здание

 

МНОГОЭТАЖНОЕ СЕЙСМОСТОЙКОЕ ЗДАНИЕ, имеющее пространственно жесткие вер.хние этажи, нижний этаж с нлнтой нерекрытия, снабженной железобетонной консолью, жестко соединенной с носледнеи и размещенной но оси здания, гибкими в горизонтальном направ.тении стойками, установленными на фундаменте, и racHHiiiM устройством, выполненным в виде железобетонного диска с центральным отверстием и расположенным свободно на фундаменте по оси консоли, установленной нижним концом в отверстии диска с зазором относительно последнего и фундамента, отличающееся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости здания путем автоматического увеличения демпфирования и гашения горизонтальны.х резонанспы.х колебаний и снижения материалоемкости, консоль выполнена с упором, жестко прикрепленным к ее боковой повер.хиости, а гасящее устройство снабжено упругими элементами, размещенi ными между диском и упором консоли равномерно вокруг последней. (Л J

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 887 А

З(58 Е 04 Н 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3512527,.29-33 (22) 22.11.82 (46) 07.08.84. Ьк>л. ¹ 29 (72) Е. М. (..смижонов (71) Харьковское отделение Всесоюзного государственного ордена Ленина и ордена

Октябрьской Революции проектного института «Теплоэлектропроект» (53) 699.841 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 554388, кл. Е 04 Н 9/02, 1974.

?. Авторское свидетельство СССР № 577287, кл. Е 04 Н 9/02, 1976 (прототип). (54) (57) Ч11ОГОЭТЛЖНОЕ СЕЙСМОСТОИКОЕ ЗДЛ11ИЕ, имеющее пространственно жесткие верхние этажи, нижний этаж с плитой перекрытия, снабженной железобстонги>й консо,>ь>о, жестко соединенной с последней и размещенной по оси здания, гибкими «горнзонтальном направлении стойками, установленными HB фундаменте, и гасящим устройством, выполненным в виде железобетош)ого диска с центральным отверстием и расположенным свободно на фундаменте по оси консоли, установлсHHQH нижним концом в отверстии диска с зазором относительно последнего и фх:ндамента, отлачшощееся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости здания путем автоматического увеличения демпфирования и гашения горизонтальных резонансных колебаний и снижения материалосмкости. консоль выполнена с упором, жестко прикрепленным к ее боковой поверхности. а гасящее устройство снабжено упругими элементами, размещенными между диском и упором консоли равномерно вокруг последней.

1106887

Изобретение относится к строительству гражданских и промышленных зданий в сейсмических районах.

Известно сейсмическое здание, имеющее пространственно-жесткие верхние этажи, нижний этаж с плитой перекрытия и гибкими в горизонтальном направлении стойками, фундамент и гасящее устройство в виде бункеров, заполненных сыпучим материалом, размещенное между стойками (1).

Недостатком этого здания является то, что гасящее устройство конструктивно сложно и м атери алоемко. Кроме того, при больших сейсмических воздействиях демпфирующие элементы гасящего устройства могут разрушиться.

Наиболее близким к изобретению является многоэтажное сейсмостойкое здание, имеющее пространственно жесткие верхние этажи, нижний этаж с плитой перекрытия, снабженной железобетонной консолью, жестко соединенной с последней и размен енной по оси здания, гибкими в горизонтальном направлении стойками, установленными на фундаменте, и гасящим устройством, выполненным в виде железобетонного диска с центральным отверстием и расположенными свободно на фундаменте по оси консоли, установленной нижним концом в отверстии диска с зазором относительно последнего и фундь мента (2) .

Недостатком известного здания являются ограниченные демнфирующие свойства гасящего устройства, которые заьисят от силы трения по подошве диска. Сила трения же определяется массой дисков, которая не может быть очень большой вследствие ограниченного пространства между стойками для размещения диска и по соображениям экономии материалов. Здание не обеспечивает, таким образом, автоматическое увеличение демпфирования по мере возрастания амплитуд колебаний здания. Поэтому, если масса диска подобрана неудачно, возможHQ возрастание амплитуд резонансных колебаний здания до такой величины, чго сила трения уже будет не в состоянии погасить их и здание может разрушиться.

Цель изобретения — повышение сейсмостойкости здания путем автоматического увеличения демпфирования и гашения горизонтальных резонансных колебаний и снижение материалоемкости.

Указанная цель достигается тем, что в многоэтажном сейсмостойком здании, имеющем пространственно жесткие верхние этажи, нижний этаж с плитой перекрыт.я,, снабженной железобетонной консолью, жестко соединенной с последней и размещенной 00 оси здания, гибкими в горизонтальном направлении стойками, установленными на фундаменте, и гасягцим устройством, вы5

55 полненным в виде железобетонного диска с центральным отверстием и расположенным свободно на фундаменте по оси консоли, установленной нижним концом и отверстии диска с зазором относительно последнего и фундамента, консоль выполнена с упором, жестко прикрепленным к ее боковой поверхности, а гасящее устройство снабжено упругими элементами, размещенными между диском и упором консоли равномерно вокруг последней.

На чертеже схематически изображено предлагаемое многоэтажное сейсмостойкое здание.

Многоэтажное сейсмостойкое здание содержит пространствен но жесткие верхние этажи 1, нижний этаж 2 с плитой 3 перекрытия, снабженной железобетонной консолью 4 жестко соединенной с плитой 3 и размещенной по оси 5 здания, гибкими в горизонтальном направлении стойками 6, установленными на фундаменте 7, и гасящим устройством, выполненным в виде железобетонного диска 8 с центральным отверстием

9 и расположенным свободно на фундаменте 7 по оси 5 консоли 4. Консоль 4 выполнена с упором 10, жестко прикрепленным к ее боковой поверхности, и размещена нижним концом в отверстии 9 диска 8 с зазором

11 относительно диска и с зазором 12 относительно фундамента 7. Между диском 8 и упором 11) размещены упругие элементы 13 равном j)ilo вокруг консоли 4. Упругие элементы 13 могут быть предварительно обжаты или не иметь обжатия, но должны быть в контакте с упорами 10 и диском 8.

При определенной амплитуде сейсмических горизонтальных колебаний здания консоль 4 входит в контакт с диском 8, который, перемещаясь по фундаменту 7, гасит эти колебания за счет сил сухого трения между диском 8 и фундаментом 7.

При дальнейшем увеличении амплитуды горизонтальных колебаний здания (например, при входе системы в резонанс) плита 3, кроме горизонтальных перемещений, получает также существенные вертикальные перемещения L за счет изгиба стоек 6. Одновременно перемещается вертикально и консоль 4, вследствие чего упругие элементы 13 получают обжатие, увеличивающее силу трения между диском 8 и фундаментом 7.

При этом регулировка силы трения происходит автоматически — чем больше перемещение здания, тем больше обжатие диска 8 и сила трения. Благодаря этому повышается эффективность гашения горизонтальных резонансных колебаний при их увеличении, что ведет к повышению сейсмостойкости здания.

Кроме того, для гашения колебаний не требуются массивные диски, что снижает материалоемкость здания.