Сейсмостойкое здание

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 11947367(23) Приоритет -арственный комитетСССРелам изобретенийи открытий 3) УДК 699.841(72) Автор изобретен Ю.И. Безруков 1)заявитель 54) СЕ 11 СМОСТОЙКОЕ З,ЦЛНИЕ 2 Изобретение относится к строитель ству, в частности к сейсмостойким зданиям и фундаментам под оборудование с динамическими нагрузками,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является сейсмостойкое здание включающее пространственно жесткие верхние этажи, опертые на гибкие в горизонтальном направле 1 нии стойки нижнего этажа со сферическими торцами, установленными в стаканах, размещенных в фундаменте и перекрытии нижнего этажа, причем зазор между внутренней поверхностью стаканов и стоек заполнен упругопластическим материалом ).11,20Недостатком известного здания является то, что при существенном снижение горизонтального сейсмического воздействия на здание, оно не защищено от вертикальных сейсмических толчков, а массивная система 5 сухого трения препятствует самовосстановлению сейсмозащиты и при низкочастотных колебаниях вследствие резонансных эффектов может повьзаать сейсмические нагрузки на здание. Цель изобретения - уменьшение вертикального и горизонтального воз,цействия сейсмических нагрузок.Указанная цель достигается тем, что в сейсмостойком здании, включаю-. щем пространственно жесткие верхние этажи, опертые на гибкие в горизонтальном направлении стойки нижнего этажа со сферическими торцами, установленными в стаканах, размещенных в фундаменте и перекрытии нижнего этажа, причем зазор между внутренней поверхностью стаканов и стойками заполнен упругопластическим материалом, каждая стойка выполнена предварительно напряженной телескопической из двух трубчатых частей, нижняя из которых заполнена демпфирующим материалом, а верхняя снабжена стержнем с заостренным утолщением на конце, размещенным в демпфирующем материале нижней части стойки, и упругим опорным элементом, расположенным вокруг стержня, причем часть стоек установлена наклонно.Кроме того, упругий элемент выполнен в виде тарельчатых пружин, пространство между Которым заполнено упругопластическим материалом.На фиг. 1 схематически изображеносейсмостойкое здание; на Фиг. 2узел 1 на Фиг. 1,Сейсмостойкое здание включает фундамент 1, пространственно жесткиеверхние этажи 2 и нижний этаж 3 сперекрытием 4 и гибкими в горизонталь.ном направлении, стойками 5 со сферическими торцами 6. Перекрытие 4 ифундамент 1 снабжены стаканами 7, вкоторых установлены с образованием 10сферических шарниров торцы б стоек5 с зазором 7 между внутренней поверхности стаканов 7 и стойками 5, заполненным упругопластическим материалом 8. Часть стоек 5 установлена нак лонно,Каждая стойка 5 выполнена предварительно напряженной телескопическойиз двух трубчатых частей. Нижняя часть9 стойки 5 заполнена демпфирующимматериалом 10. Верхняя часть 11 стойки 5 снабжена стержнем 12, прикреп"ленным к торцу б и выполненным с заостренным утолщением 13 на конце,размещенным в демпфирующем мафтериале 10 нижней части 9 стойки 5, Вверхней части 11 стойки 5 вокругстержня 12 размещен упругий опорныйэлемент 14, выполненный в виде тарельчатых пружин 15 с заполнением пространства между ними упругопластическим материалом 16, например, из высокопрочного эластомера, неопрена иливулканизированной дробленной резиныстарых автопокрышек.Выполнение стержня 12 с заостренным утолщением 13, например, в видедвуХ конусов, соединенных основаниями, вершина одного из которых переходит в стержень, позволяет гаситьФзнакопеременные вертикальные воздействия и горизонтальные возедйствияв наклонных стойках здания, частьстоек установлено под Ч-образнымуглом друг к другу.Демпфирующий материал 10 (прокаленный песок или материал с различными антифризными добавками) помещаютв телескопическую стойку 5 в заводских условиях, уплотняют и подвергают предварительному напряжению.Нижняя 9 и верхняя 11 части телескопической стойки 5 снабжены упорами 17 и съемной тягой 18 для обеспечения предварительного напряженияупругого элемента.Устройство работает следующимобразом,собранную стойку 5 предварительнонапрягают до расчетных нагрузок отсобственного веса здания и полезныхнагрузок и Фиксируют тягами 18. После 60возведения здания тяги 18 снимают.Нагрузка от здания воспринимается упругим опорным элементом 14 и через сферические шарниры 4 телескопической стойки 5 передается на фундамент 1.При землетрясении горизонтальные воздействия воспринимаются сферическими шарнирами и наклонными стойками 5, а вертикальные - упругим опорным элементом 14 стойки 5 и гасятся за счет взаимодействия утолщения 13 стержня 12 с демпфирующим материалом 10 и самовосстановления системы сферическимиопорами.В зданиях большой этажности могут быть устроены стабилизаТоры 19 (фиг. 1), препятствующие перемеще- ниям здания под действием ветра, которые при ступенчатом исполнении можно испольэовать и для адаптации здания к сейсмическим колебаниям с различными спектрами.Изобретение позволяет значительно снизить вертикальные и горизонтальные воздействия сейсмических нагрузок эа счет наклонной установки стоек и выполнения сейсмозащитных устройств внутри стоек.Формула изобретения1, Сейсмостойкое здание, включающее пространственно жесткие верхниеэтажи, опертые на гибкие в горизонтальном направлении стойки нижнегоэтажа со сферическими торцами, установленными в стаканах, размещенных в Фундаменте и перекрытии нижнего этажа, причем зазор между внутренней поверхностью стаканов и стойками заполнен упругопластическимматериалом, о т л.и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью уменьшения вертикального и горизонтального воздействия сейсмических нагрузок, каждаястойка выполнена предварительно напряженной телескопической из двухтрубчатых частей, нижняя из которыхзаполнена демпфирующим материалом,а верхняя снабжена стержнем с заостренным утолщением на конце, размещенным в демпфирующем материаленижней части стойки, и упругим элементом, расположенным вокруг стержня,причем часть стоек установленанаклонно.2, Здание по п,1, о т л и ч а ивщ е е с я тем, что упругий элементвыполнен в виде тарельчатых пружин,пространство между которыми заполнено упругопластическим материалом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 554386, кл. Е 04 Н 9/02, 1972,947367 Составитель, Г. Ивановаактор Л. Горбунова Техреду. Рейвес Корректор Л. Бокш Закаэ 5563/ аж В ен ета СССР ет рытий 113 5, наб., д.дписно 5 лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 48 Тир НИИПИ Государствпо делам изобр 035, Иосква, Ж724ного комитений и отк Раушская