Многоэтажное сейсмостойкое здание

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

"Ф Ъ!, Ъъ

I б„Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Ф (22) Заявлено 25.05. 77 (21) 2488714/29-38 (я)м. К,.з с присоединением заявки N9 2729141/29-33

Е 04 Н 9/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230381 Бюллетень М 11 (53) УДК 699.841 (0ee.e) Дата опубликования описания 23. 03. 81 (72) Автор изобретен и я

В.А. Колтынюк

Ленинградский зональный научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования жилых и общественных зданий (71) Заявитель (54)МНОГОЭТАЖНОЕ СЕЙСМОСТОЙКОЕ ЗДАНИЕ

Изобретение относится к строительству, а именно к сейсмостойким конструкциям многоэтажных зданий.

Известно сейсмостойкое здание, в котором в пространстве между нижним перекрытием жесткого блока этажей зданий и фундаментом расположены податливые в горизонтальной плоскости демпферы, поглощающие энергию сейсмических толчков (1) .

Недостаток здания -,постоя®ные динамические параметры и сейсмостой,кость в узком диапазоне периодов сейсмических колебаний.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее пространственно жесткие

:верхние этажи, нижний этаж с плитой пе- О рекрытия и гибкими в горизонтальном направлении ячейками со сферическими торцами, и гасящее устройство, выполненное в виде прикрепленного. к плите перекрытия нижнего этажа, 25 взаимодействующее с отверстиями железобетонных ограничительных элементов, свободно установленное друг на друга по оси, совпадающей с вер.тикальной осью здания, причем масса 30 элементов и диаметры Внутренних отверстий изменяются по высоте (2).

Недостаток здания — узкая применимость устройства сейсмозащиты лишь в зданиях с компактным симметричным планом для возможности установки железобетонных элементов по оси, совпадающей с вертикальной осью здания, с гибким нижним этажом стоек со сферическими торцами. Такое гасящее устройство может быть применено лишь в конструктивных системах, допускающих большие гориэонтальййе смещения с большим свободным пространством для размещения массивных и громоздких железобетонных элементов гасящего устройства, основанного на трении элементов.

Кроме того, громоздкость элементов, возможность устройства в них отверстий и установки соосно лишь с большими строительными допускаме, зависимость сил трения от состояния трущихся поверхностей вносят много четочностей в расчетные параметры системы сейсмозащиты, что резко снижает ее эффективность. Недостатком здания является также низкая ремонтопригодность гасящего устройства, так как после сейсмического воздей815245 ствия необходимо восстановить соосность здания с осью многотонных элементов, установленных друг на друге, что сопряжено с большими трудностями.

Дель предлагаемого изобретения— повышение универсальности и улучшения усло йй эксплуатации. указанная цель достигается тем, то в многоэтажном сейсмостойком дании, включающем фундамент, пространственна жесткие верхние этажи,гибкий нижний этаж с плитой перекрытия и гасящими устройствами, выполненными в виде упоров, жестко соединенных с плитой перекрытия и взаимодействуинцих с ограничителями, ступенчато расположенными на фундаменте, ограничители гасящих устройств выполнены в виде элементов, соединенных между собой выключающимися связями и размещенных вокруг упора, или в виде элементов, размещенных на контр- 20 .форсах., установлен ых на фундаменте вокруг упора, и прикрепленных к ним с помощью выключающихся связей.

Иа фиг. 1 изображено здание, общий вид; на фиг. 2 и 3 — гасящее д устройство, с креплением ограничителей гибкости на кантрфорсах; на фиг. 4 и 5 - то же, без контрфорсов; иа фиг. 6 и 7 — установка ограничи. телей, в плане; на фиг. 8 — установка гасящих устройств на плане здания.

Многоэтажное сейсмостойкое здание состоит иэ пространственно жест.— ких блоков этажей 1, опертых на податливые в горизонтальном направлении конструкции 2 нижнего этажа, которые могут быть выполнены в виде стоек обычных или со сферическими торцами, либо демпферов. К перекрытию 3 нижнего этажа 2 прик- 40 реплены упоры 4, взаимодействующие с ограничителями 5, которые выполнены из элементов, например, металлических пластин, ступенчато соединенных внахлест выключающимися связями в виде, например срезных болтов, заклепок или сварных швов, или из элементов, ступенчато прикрепленных выключающимися связями 6 непосредственно к контрофорсу 7, установлен- О ному на фундаменте В.

Количество упоров и ограничителей и их размещение в плане здания определяется расчетом и конструктивными соображениями. Ограничители 5 устанавливают в направлениях Во3можных перемещений здания.

Количество ступенчато укрепленных элементов в ограничителях 5, их размеры, пороговые усилия, нри которых происходит выключение свя- 6О зей 6, количество и сечение связей также определяют расчетом.

Устанавливая первый элемент ограничителей впритык к упору 4, можно получить начальные динамические Я характеристики .здания, близкие к зданиям жесткого типа, оставляя зазор между пластинами ограничителя 5 и упорам 4 к зданиям гибкого типа.

Для повышения точности параметров системы сейсмозащиты размеры элементов и сечения выключающнхся связей могут быть выдержаны а неабходимымн допусками, принятыми в машиностроении.

Предлагаемая конструкция здания работает следующим образом.

Сейсмические воздействия вызывают смещение здания, при нарастании амплитуд которых упоры 4 вступают во взаимодействие с элементами 5 ограничителей, укрепленными с меньшим зазором. Преодоление первого порогового уровня сейсмической нагрузки приводит к выключению связей 6 этих пластин, в результате чего зазор между упором 4 и пластинами 5 следующих ступеней увеличивается, частота колебаний изменяется и сейсмическая нагрузка падает. Конструкция приобретает большую свободу перемещений.

Последующие сейсмические воздействия с нарастанием пороговых уровней колебаний последовательно воспринимаются пластинами 5 ограничителей следующих ступеней, постепенным отключением связей 6 этих пластин.

Предлагаемая конструкция многоэтажного сейсмостойкого здания позволяет назначать и воспринимать широкий диапазон пороговых уровней внешних воздействий на здание и избежать резонансных явлений в этом диапазоне.

Повысить сейсмастойкасть здания и применять данные ограничители с выключающимися связями можно не только в зданиях с компактным симметричным планом, с гибким нижним этажом, где допускаются большие горизонтальные смещения, но и в зданиях с малыми смещениями, с несимметричным планом, различной этажности, в зданиях, установленных на податливые в горизонтальном направлении конструкции (качающиеся стойки, гибкий этаж, демпферы).

Вследствие простоты конструкции, небольшого веса и компактности ограничители легко восстанавливаются путем замены выключающихся связей или блока элементов ограничителей. Кроме того, это дает возможность для более точного определения расчетных параметров сейсмозащиты и таким образом приводит к повышению эффективности сейсмозащиты.

Формула изобретения

Многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее фундамент, прбстранственно жесткие верхние этажи, гибкий

815245 нижний этаж с плитой перекрытия и гасящими устройствами, выполненными в виде упоров, жестко соединенных с плитой перекрытия и взаимодействующих с ограничителями, ступенчато расположенными на фундаменте, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения универсальности и улучше ния условий эксплуатации, ограничители гасящих устройств -выполнены в виде элементов, соединенных между собой выключающимися связями и размещенных вокруг упора, или в виде элементов, размещенных на контрофорсах, установленных на фундаменте вокруг упора, и прикрепленных к ним с по.мощью выключающихся схем.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Belfosse G., Protection contre les seismes. — "Neuf", 1977, 1-11, Р 55, р. 40-41.

2. Авторское свидетельство СССР

9 577287, кл. Е 04 H 9/02, 1976.

815245

Фмаб

Фиа 7

Составитель Г. Иванова

Техред М. Рейвес Корректор Г, Назарова

Редактор В. Еремеева

Заказ 997/53 Тираж 765 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,.Москва, Ж"35, Раушская наб.; д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4