Многоэтажное сейсмостойкое здание

(02, 1985,ьство СССР02, 1978,СЕ ЙСМОСТОЙ м ия сится к многоэтажнм. Целью изобретенейсмостойкости иделено по высоте авн сГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относейсмическим зданияявляется повышение сдежности, Здание раз Изобретение относится к строительствупредназначено для возведения многотажных зданий в сейсмических районах.Цель изобретения - повышение сейсмостойкости и надежности.На фиг.1 изображено многоэтажное здание; на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - блок ствола; на фиг,4 - сечение Б-Б на фиг,1; на фиг,5 - сечение В-В на фиг.1,Многоэтажное сейсмостойкое здание включает плиту фундамента 1, опертую на нее пространственно жесткую конструкцию этажей 2 с центральным полым стволом 3 и тяжи 4. Здание снабжено дополнительным фундаментом 5 с колодцем 6 и автоматическим регулирующим устройством 7,прикрепленными к фундаменту 5 и размещенными под плитой основного фундамента 1. Последняя выполнена с центральным отверстием 8 для соосной установки верхней части колодца 6 и образована из блоки с нижней монолитной плитой, имеющей нижнюю сферическую поверхность. По периметру здания между блоками установлены амортизаторы. Плита фундамента имеет отверстие, в котором установлен колодец, опертый на дополнительный фундамент и снабженный регулирующим устройством, и состоит иэ четырех равновеликих частей, шарнирно соединенных между собой. Сборные элементы ствола и блоки здания выполнены с отверстиями для пропуска тяжей. Нижний блок здания имеет не менее двух этажей, а масса каждого последующего блока превышает массу предыдущего блока. 5 ил. овеликих частеи 9, соединенобой посредством гибких свяПространственно-жесткая этажей 2 разделена по высоте Каждый из них снабжен моноой 12 с нижней сферическойв центральной части, выходялы габаритов ствола 3, который сборных элементов 13 высоысоте этажа. Каждая монолитоперта на плиту перекрытия щего блока 11 и соединена с, твом амортизаторов 15, устао периметру здания, Ствол 3, 2 и междуэтажные плиты певыполнены со сквозными отя пропуска тяжей 4, которые одним концом к монолитной хнего блока 11, а другим - к му устройству 7, Нижний блок менее двух этажей, а масса четырех рных междузей 10.конструкцияна блоки 11.литной плитповерхностьющеи за предеобразован изтой, равнои. вная плита 1214 нижележаней посредсновленных имонолитныерекрытия 14верстиями длприкрепленыплите 12 веррегулирующе11 имеет некаждого последующего блока 11 определена из соотношенияпзб =(п 3 б+ гпэ) 1,02,где вь, щ"ь - масса соответственно вышележащего и нижележащего блоков 11;пь - масса этажа.Конструкция сейсмостойкого здания работает следующим образом.При возникновении сейсмических колебаний в почве они регистрируются автоматическим регулирующим устройством 7, которое установлено на дополнительном фундаменте 5, расположенном ниже плиты фундамента 1, состоящего из четырех равновеликих частей 9 с гибкими связями 10 между ними, центральным отверстием для соосной установки верхней части колодца 6. Регулировка жесткости здания производится посредством тяжей 4, которые пропущены через сквозные отверстия 16 ствола 3, состоящего из сборных элементов 13, монолитную плиту 12 и плиту перекрытия 14, Тяжи 4 прикреплены одним концом к монолитной плите 12 верхнего блока 11, а другим - к автоматическому регулирующему устройству 7, При высокой частоте колебаний сила натяжения тяжей 4 ослаблена, что позволит за счет уменьшения жесткости конструкции, разбивки этажей в блоки 11, установки их на монолитную плиту 12 с нижней сферической поверхностью, установки амортизаторов 15 по периметру здания и разной инерционной массой блоков 11 уменьшить амплитуду раскачивания здания.При понижении тона колебаний, т.е, при увеличении амплитуды исилы толчков, жесткость конструкции по команде автоматического устройства 7 посредством натяжения тяжей 4 увеличивается, причем плита фундамента 1, выполненная из четырех равновеликих частей 9, соединенных между собой гибкими связями 10, служит для перераспределения напряжений, возникающих при колебании почвы и перемещении массы здания, что предохраняет его от возможного разрушения.Предлагаемая конструкция здания и системы сейсмозащиты позволяет избежать явлений резонанса и снизить до минимума остаточные деформации в узлах и конструкциях.,Изобретение имеет преимущество по сравнению с известными решениями наличием адаптивных систем сейСмозащиты, изменяющейся жесткости каркаса в зависимости от силы и частоты колебаний, а также способностью выдерживать большие амплитуды колебаний без значительных дефор 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 маций. Чтобы избежать условий, при которых возникает эффект резонанса, при котором происходит разрушение здания, необходимо воздействовать на собственную частоту колебаний здания, что достигается рядом мер, в частности использованием тяжей 4, связанных с автоматическим регулирующим устройством 7, установленным на дополнительном фундаменте 5.Такое конструктивное решение позволяет обеспечить регулирование наиболее эффективных динамических характеристик здания при землетрясении, таких как жесткость здания в целом, требуемую степень поглощения энергии сейсмических колебаний и тем самым повысить сейсмостойкость и надежность здания.Технико-экономическая эффективность здания определяется снижением сейсмической нагрузки на него эа счет использования автоматического регулирования его жесткости. Конструкция здания позволяет избежать резонансных явлений в широком диапазоне сейсмических воздействий. Динамические параметры на высоте здания существенно меняются вследствие установки этажей в блоки 11 с различной инерционной массой, что значительно позволяет уменьшить амплитуду раскачивания всего здания.Конструкции здания позволяет гасить напряжения, возникающие от сейсмической нагрузки в самом начале землетрясения и в последующих его фазах, а также посредством изменения динамических характеристик конструкции избежать явления резонанса,Формула изобретения Многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее плиту фундамента, опертую на нее пространственно жесткую конструкцию этажей с центральным полым стволом и тяжи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения сейсмостойкости и надежности, здание снабжено дополнительным фундаментом с колодцем и автоматическим регулирующим устройством, прикрепленными к фундаменту и размещенными под плитой основного фундамента, которая выполнена с центральным отверстием для соосной установки верхней части колодца и образована из четырех равновеликих частей, соединенных между собой йосредством гибких связей, а пространственно-жесткая конструкция этажей разделена повысоте на блоки, каждый из которых снабжен монолитной плитой с нижней сферической поверхностью в центральной части, выходящей за пределы габаритов ствола, образованного из сборных элементов высо 1668596той, равной высоте этажа, причем каждая монолитная плита оперта на плиту перекрытия нижележащего блока и соединена с ней амортизаторами, установленными по периметру здания, а ствол, монолитные и междуэтажные плиты перекрытий выполнены со сквозными отверстиями для пропуска тяжей, которые прикреплены одним концом к монолитной плите верхнего блока, а другим - к регулирующему устройству, при этом нижний блокимеет не менее двух этажей, а масса каждого последующего этажа определена из соотношения5 Вб=(п 1 б+ пчэ) 1,02,где выпЪ - масса соответственно вышележащего и нижележащего блоков;вэ - масса этажа,