Башня

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 118 4 Н 12/1 ИМАМ1 Н.И. Тимофее дена т им ни на по.И. Каливидетельство СССО 27/34, 1977детельство СССРН 12/12, 1972. включающая предвай монолитный желестановленный наросы, закрепленГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский олитехнический инститнина(54) Ь 7) 1. БАШНЛ,рительно напряженнызобетонный стволуфундаменте, ванты-т ные нижними концами к гидродомкратам, и датчики, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения устойчивости, удобства эксплуатации и снижения материалоемкости, башня снабжена разнонапряженными по высоте упругими элементами, установленными по периметру внутри ствола, и рессорами,. а фундаменты выполнены в виде верхнего и нижнего опорных дисков с якорями, причем гидродомкраты установлены на рессоры, закрепленные на одном из якорей верхнего опорного диска, а на другом якоре верхнего опорного диска установлены упругие элементы, при этом верхние концы вантов-тросов за-. Р креплены в нескольких уровнях по высоте башни., 1012. Башня по и. 1, о т л и ч а ющ а я а я тем, что фундамент снабжен стягивающими вантами, соединяющими верхний и нижний. опорные диски,промежуток между которыми заполнен глиной. 18473. Башня по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что упру- .гие элементы выполнены в виде пружин, 1Изобретение относится к строи,тельству, а именно к конструкциямвидовых радио-, телевизионных башен,смотровых вышек, маяков, водонапорных башен, высотных жилых зданий в 5виде башен, градирен, сооружаемыхв районах повышенной сейсмичностии больших горизонтальных ветров,Известно устройство для стабилизации и амортизации сооружений, вклю Очающее водонепроницаемую емкость ирасчалки для фиксации основания 1Недостатками устройства являютсятрудоемкость и большие энергозатраты,Наиболее близким. к предлагаемомупо технической сущности является башня, включающая предврительно напряженный монолитный железобетонныйствол, установленный на фундаменте,ванты-тросы, закрепленные нижними кон цами к гидродомкратам, и датчики 1 2 1.Однако башня характеризуется недостаточной устойчивостью от сейсмических и динамических нагрузок.Цель изобретенная - повышение устойчивости, удобства эксплуатации и снижение материалоемкости.Цель достигается тем, что башня,включающая предварительно напряженныймонолитный железобетонный ствол, ус- ,30тановленный на Фундаменте, ванты-тросы, закрепленные нижними концами. кгидродомкратам, и датчики, снабженаразнойапряженными по высоте упругими элементами, установленными по пери-З 5метру внутри ствола, и рессорами,а фундаменты выполнены в виде верхнего и нижнего опорных дисков с якорями,причем гидродомкраты установлены нарессоры, закрепленные на одном иэ якоОрей верхнего опорного диска, а надругом якоре верхнего опорного диска.установлены упругие элементы, приэтом верхние концы вантов-тросов закреплены в нескольких уровнях по высоте башнифундамент снабжен стягивающими вантами, соединяющими верхний и нижний опорные диски, промежуток между которыми заполнен глиной.Упругие элементы выполнены в виде пружин.На фиг. 1 изображено сооружение, общий вид; на Фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - расположение в фундаменте втопленных якорей для крепления вантов-тросов и упругих элементов; на фиг. 4 - деталь крепления вантов-тросов через домкрат к рессорам и крепление упругих элементов к сетке; на фиг. 5 - кольцевая цикличная сборно-разборная модель изменения натяжения в тросах в соответствии с величиной сейсмической и ударной волновой нагрузки; на фиг. 6 - защита сооружения от взрывной волны и встречного контрвзрыва.Башня состоит из упругого ствола 1, верхнего опорного диска 2 фундамента, нижнего опорного диска 3 фундамента, трех якорей, втопленных в опорные диски, выполненных в виде колец из швеллеров; верхний (большой) якорь 4 для крепления упругих элементов, нижний (малый) якорь 5 для крепления вантов-тросов 6 через рессоры 7 и нижний (глубинный) якорь 8 для крепления стягивающих вантов 9 для обжатия упругой пластичной глины 10. Все якоря в плане представляют собой окружность. Высота башни разбита на два уровня. На границах высот ярусов устанавливаются фермы кольцеобразного вида.На уровне первого подъема устанавливается большая ферма 11 и на втором уровне подъема - малая кольцевая ферма 12 для анкеровки через один по уровням вантов-тросов. В первом нижнем уровне и во втором уровне установлен ряд последовательных датчиков-тензометров 13.На башне3 1011 В смонтирован сборно-разборный для временной эксплуатации электроблок для расчетов натяжения вантов-тросов в экстремальном эксплуатационном режиме от неравномерных. сейсмических, динамических нагрузок. Каждый вант- трос крепится к платформе 14 гидро- домкрата, в свою очередь, опоры 15 домкрата расположены на рессоре 7.Упругие элементы могут быть выполне ны в виде пружин 16.Все пружины 16 фиксируются при натяжении через фиксационные кольца 17, приваренные к рабочей сетке 18, расположенной по кругу, 15Для жесткого закрепления пружин в опорном якоре 4 швеллера стягивают болтами 13. Для демонтажа домкратов и электрооборудования для других башен-вышекпосле создания рабочего эксплуатационного натяжения в тросах по ярусам тросы анкеруются на необходимоеэксплуатационное время раскрепляющи- дми устройствами 20,Для обеспечения деформации тросаванта в процессе эксплуатации междурессорой и якорем, а. так же междурессорой и опорной платформой помещена рифлено"гармошкообразная трубка 21. Все ванты-тросы проложены вканалах из полиэтиленовых трубок 22;При создании на поверхности башнибольших динамических нагрузок дат-чики-тензометры 23 изйеряют напряже"ние от сейсмики и передают электросигналы в электроблок 24. Электрический блок производит необходимые расчеты и дает автоматически командудомкратам через электрическое реле на40постепенное цикличное по этапам иуровням включение и создание в вантетросе 6 дополнительных натяжений. Длязащиты,.от взрывной волны сооруженияпо кольцу устанавливают маяки 25,на которых установлены с самолетаприбор ветрового ускорения (ПВД) ифдатчик ускорения (статический) дляснятия электросигналов и передачи ихна башню. При большой взрывной волнерегис:рируемой датчиками во второмзащитном кольце 26, выстреливаетсяснаряд и производится встречный контрвзрыв меньшей силы, -Сооружение работает следующим образом.При создании в сооружении большихдинамических и сейсмических нагрузок 47 4ванты-тросы 6 работают в нулевом -ре-жиме, т.е. совсем не напряжены.Всю ветровую нагрузку воспринимают на себя преднапряженные упругиеэлементы - пружина 16 и рабочая сет"ка 18, Пружины 16 имеют разное напряжение по высоте согласно изгибающейэпюре. Во время, нормальной эксплуатации башня воспринимает все нагрузки.нормально, пружиня за счет упругихсвойств, и находится в проектном положении. При показании на датчике-тензометре 13 больших электрических сигналов от землетрясения они поступаютпо замкнутой цикличной кольцевой схеме в электроблок 24, там производитсярасчет, определяется рабочий режимдля гидродомкратов 14 и через реле 27подается команда домкратам и создает"ся необходимое осевое, напряжение встволе 1 для уменьшения изгибающегомомента в стволе,При возникновении у основалия сооружения критической динамическойнагрузки (от взрыва) по мгновеннойкоманде по критическому режиму на натяжение (на разрыв) все домкраты 7создают напряжение, ванты-тросы 6,закрепленные на двух площадках, откритической нагрузки рвутся. В стволе башни сооружения от. остаточнойвзрывной волны макушка башни пружинитза счет упругих пружинистых свойстви остается в проектном положении.Разорванные пряди вантов 6 вынимаютиз каналов и заменяют на новые стальные пучки. Величина натяжения в тросах 6 и в напрягаемой части башни изменяется в соответствии с затуханием землетрясения.Натяжение домкратами 7 происходит по пространственной суммарной эпюре моментов равномерно по кольцу, для каждого высотного уровня свое напряжение в тросах 6.При регистрации на датчиках 23 большого давления воздуха электро- сигналы по кабелю поступают в электросхему сооружения, производится автоматически расчет и домкраты 7 напрягают ванты-тросы 6. При больших экстремальных нагрузках электросигналы поступают на маяки 26 ближнего защитного кольца, выстреливается снаряд с маяка и производится встречный контрвзрыв, гасящий основную вол. нуе5 1 О 118 йУ 6В связи с наличием в сооружении функции без изменения проектного полоупругих амортизационных свойств за жения и перераспределять конструкциюсчет преднапряженных пружин 16 по вы- напряжений равномерно по всей высоте,соте обеспечивается надежность конст- Технология возведения и напряжениярукции в сейсмических районах страны. 5 пучков-пружин 16 типовая, оборудованиеЗа счет втопленного нижнего опор- все съемно-разборное.ного диска фундамента 3 создается ус- При эксплуатации не требует больтойчивость фундамента и единая работа ших энергетических эксплуатационных,всей конструкцииВсе отрицательные затрат,нагрузки воспринимаются диском фунда- ф При выходе из строя одного вантамента 3 и стягивающими вантами 9. троса или домкрата они легко замеНа сооружении можно установить точ- няются через специальное техническоеное оптическое и лазерное оборудова- подполье на новые. Сроки строительстние для стабильности связи, так как ва сокращаются за счет новой прогрессооружение может воспринимать всесивной технологии.1011847 Составитель Г. Смиреннаедактор Н. Киштулинец Техред Л,Пекарь тор А. Дзятко аказ 2711/40 4 Патент", г илиал Проек о д Тираж 722 ВНИИПИ Государст по деламизобр 113035, Иосква, Ж ног ний Ра Подписноекомитета СССРоткрытийская наб., д, 4/