Сейсмостойкое сооружение

 

Изобретение относится к сейсмостойким сооружениям. Цель изобретения - повышение сейсмостойкости. Шарообразный корпус установлен соосно в шарообразной оболочке и соединен с ней посредством соединительных элементов в виде шара, размещенных между оболочкой и корпусом и частично заведеных в отверстия корпуса. Отверстия расположены по вертикальной оси корпуса. Оболочка имеет слой футеровки на внутренней поверхности. Нижний соединительный элемент имеет большую массу, чем верхний соединительный элемент. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Е 04 Н 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4297391, 23-33 (22) 13.08.87 (46) 15.01.90. Бюл. ¹ 2 (71) Латвийский научно-исследовательский и экспериментально-технологиче кий институт строительства Госстроя ЛатССР (72) М. Р. Зуховицкнй (53) 699.84! (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 647440, кл. Е 04 Н 9/02, 1979.

„„SU,„, 1535958 А1

2 (54) СЕЙСМОСТОЙКОЕ СООРУЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к сейсмостойким сооружениям. Цель изобретения — повышение сейсмостойкости. Шарообразный корпус установлен соосно в шарообразной оболочке и соединен с ней посредством соеди интел ьны х элементов в виде шара, размешенных между оболочкой и корпусом и частично заведенных в отверстия корпуса Отверстия расположены по вертикальной оси корпуса. Оболочка имеет слой футеровки на внутренней поверхности. Нижний соединительный элемент имеет большую массу, чем верхний соединительный элемент. 2 з.п. ф-1bl, 4 ил.

1535958 стоичивости

И зобретение относится к строител ьству и может быть использовано при возведении сооружений в сейсмических районах.

Цель изобретения — повышение сейсмостойкости.

На фиг. 1 изображено сейсмостойкое сооружение; на фиг. 2 -- то же, общий вид; на фиг.:3, 4 — варианты фиксации сооружения.

Сейсмостойкое сооружение включает корпус 1 с центром тяжести, расположенным

В нижней его части, и с шаровой пятой 2, установленной в наружном элементе 3 в виде шарового сегмента с фу— теровкой 4 на внутренней поверхности, и с радиусом, превышаю(цим радиус шаровой пяты 2 корпуса 1; и два соединительных элемента 5, расположенны между корпусом

1 и наружным элементом 3.

Наружный элемент 3 и корпус 1 выполнены в виде соосно установленных шаровых оболочек, а соединительные элементы 5 в виде жесткого шара.

Корпус 1 имеет располож«нные диаметрал ьно Ilo его вертикальной оси кругл ые отверстия 6, в которых установлены с возMoiKHocTbIo поворота вокруг своей оси соединительные элементы 5, взаимодействук)щие с футеровкой 4 наружного элемента 3.

Сооружение может быть cнаба < но доно iHIIT«льными соединительными э.И»мента ми 5), р<1.<м«п(енными по контуру с >оруж»ния междl основными с )единит»льными элем<. Итами 5.

N3cc 1 каждого co« IHHH I<. .Ibiiol > . и мента 5, ра(ме(цеHHol о в Hl æiê и ча >д

»ооружения, превышает массу каждог< c<>— дини ге lbHor o элемента 5, ра»1(оло.";»нного

В B«PKH(. 11 Ча»тИ OOP>> жРНИ)1.

Полож«ние устойчивого рав><п». » (я . орпу— са 1 В сгатике обе»печивается п(:. ит концентрации»гo массы в нижней части и с>,1 трения vl< æ,ló соединительны vlè элем»IITHми

5, корпх oM 1 и >, прхгим слоем фхтеровки 4, возникающи при их Взаимодействии.

Матс риалы элементов сооружения выбраны из условий необходимой прочности оболочки, корпуса 1 и соединительных элементов 5 при расчетной нагрузке. Соединит«.)ьные элементы 5 должны иметь lloверхность, обеспечиваю(цуK) ско lb (ние по отно(пеник) h >тверстиям 6 K()pill»3 1 и Kilчение Внутри оболочки.

;.1И()метры соединительны элементов 5 по отношеник) к диаметрам соотв»тствунзших отверстий 6 в корпусе Выбраны из услoВии, исключаюц их и\ Ила ВзиВани(и Выпадение при динамических нагру<ках. Кроме то(о, помещение корпу»3 в шарообразную оболочку, взаимо.U. йствук)шук) с ним посредством соединительных э. и ментов 5, обеспечивает его неизменп<>е llo I() кение при возникающих сейсмич»ских нагрузках. Bt.lI1O 1HPHHP KOpttI> C3 1 ц)аро<)б)ра:Ittt>1>>I II»K I K)чает соударение еt () с ot)o.lo÷h(й и у(t<5

55 ливает эффект сохранения всего сооружения.

Сейсмостойкое сооружение устанавливают без жесткой фиксации наружной оболочки относительно грунта в специальной выемке или при помощи анкеровки, исключающей жесткую фиксацию относительно грунта.

При сейсмических колебаниях подвижный грунт основания вступаег во взаимодействие с наружной поверхностью шарообразной оболочки и придает ей колебательно-вращательное движение.

Находящиеся В непосредственном контакте с внутренней поверхностью оболочки соединительные элементы 5 начинают вращаться, стремясь занять положен)е устойчивого равновесия, при этом (о«-,пните 1;>ilbl l элемент 5 стремит»>t скати" >.«в I(tt (itt ) t<> точку внутренней пов,р..iiocli(болочк». 1lt)it обр<тая в начальн >й фа е к»лебаiltiH одноименное il3»p;13.1< и."< враш«ния с внешней оболочкой, со«динит»льные элементы 5 каждый раз при смене .:аправления врашения внешней оболочки за счет сил собсгв»иной инерции гася г ампли)уду обратного колеоательногo движения оболочки.

П;> (есс, Il()BT >риясь к.<ждыи раз llpH смене направ.(еипя вращения внешней шарообразной оболочки, способствует гашению ее колебан и й. Корпус 1, в 13 и модейс г Вуя с соединительными элементами >, за сч T своей массы усиливает Тр<. ни: м»жду ними и внутренней поверхност ью шарообразь()ii оболочки, усиливая эффекг затухания ко.1«бани й.

Замкнутая оболочка исключает выпадсHHi . соединительных элементов. Всле,(стви(1»

ГО повы1пается II;i 1<" ж ность В(»Ã() (. <)<)tl>, ж»ния в ll« loм

Выбор соотношений га<>аригов и масс отдельных элементов в каж.1ом к >Икр«)иом с.)уча«, учитывающем расче)ные .харакl(ри<— тики ho;I(бац и й, ot)ec ite I t(ti3« I 1<» кл к) 1«ние явлений резонанса, 3 футеровка 4 внутренней поверхности оболочки пр«лотвр»вЂ” шае> от разруш«ния корпус 1 и пр»дм ты внутри него при Вертикальны тол IK Ii.

Конструктивное р«шение сооруж HI<ÿ tloволяет отказаться от фундамента, а <начиг, исключить зависимость егo целостности ог н«обратимых смещений в .грунте при сейсмич cKHK воздействиях. !остигнут()я Возможность сохранения ориен(()ции ho!>tt>, cа 1 независимо от перемещения наружиои об<>лочки позволяет перемещать вс«сопру ж»ние, ие наруп(ая егo целостности.

Такая конструкция сооружс иия за счет обтекаемой формы обладает повышенной (()llP<)TIiHлЯ(м<>»Ti,K) It(1. t,l< Й(TBIIH <грхзках! люб<)й Внешней среды и может быть применена В твердой, жидкой и газообразной среде.

Из и<. скольки сейсмостойких сооружений могут быть образованы сейсмостойки«сис1535958

5 темы при помощи гибких пространственных каркасов, обеспечивающих фиксацию элементов относительно друг друга, но не исключающих колебания и вращения внешней оболочки. В зависимости от конкретного назначения сооружения могут быть применены известные традиционные материалы (армированный бетон, металл, дерево) в их различном сочетании, например оболочка из армированного бетона, корпус металлический (вставки из легкого конструктивного материала), соединительные элементы 5 из металла, при этом нижний элемент значигельно тяжелее верхнего элемента. Не исключена возможность применения новых материалов, соответствующих по прочности функции данного сооружения, обеспечивающих работоспособность его, в том числе, и надежность оболочки наружного элемента при взаи, одействии с нижним промежуточным элементом.

Соединительный элемент 5 выполнен жес1.— ким и шарообразным с неизменяемой геометрией и обеспечивают работу сооружения, причем нижний является опорной пятой корпуса, а верхний — распором корпуса в наружном элементе (оболочке).

Формула изобретения

1. Сейсмостойкое сооружение, содержащее корпус с центром тяжести, расположен6 ным в нижней его части, и с шаровой пятой. установленной в нарл жном элементе в виде шарового сегмента, выполненного с футеровкой на внутренней поверхности, и с радиусом, превышающим радиус шаровой пяты корпуса, и два соединительных элемента, размещенных между корпусом и наружным элементом, orëè÷àþùååãÿ тем, что, с целью повышения сейсмостойкости, наружный элемент и корпус выполнены в

10 виде соосно установленных шаровых оболочек, а соединительные элементы — в виде жесткого шара, причем корпус имеет расположенные диаметрально по его вертикальной оси круглые отверстия, в которых установлены с возможностью поворота вокруг своей оси соединительные элементы, взаимодействующие с футеровкой наружного элемента.

2. Сооружение по и. I, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными соединительными элементами, размещенными между основными соединительными элементами.

3. Сооружение по пп. и 2, отличаюи(ееся тем, что масса каждого соединитель25 ного элемента, расположенного в нижней части сооружения, превышает массу каждого соединительного элемента, расположенного в верхней части сооружения.

1535958

ВНИИГ1И Государственного комитета но изобретениям и открытиям нри ГКНТ СССР

1 l3035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская наб, д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. У кгород, ië. Гагарина, l0l

Редактор М. Келемеш

Заказ 88

Составитель Г. Иванова

Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Тираж 564 Подписное