Сейсмостойкое здание, сооружение

(19) (1 Ц СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 73549 51)5 Е 02 О 27/3 Е 0 02 мИЗОБРЕТЕНИ ОПИСАН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ тельны но-с ников и В,Г, Ш тво СССР4, 1979.тво СССР2, 1986.ЗДАНИЕ. СООРУя к строительст : сейсмостойкое Изобретение относится к строительству и касается выполнения сейсмостойких зданий, сооруженийИзвестно сейсмостойкое здание, сооружение; фундамент и надфундаментнце части которого отделены друг от друга, а между ними размещен шаровой элемент.Наиболее близким к описываемому изобретению является сейсмостойкое здание, сооружение, включающее фундамент и надфундаментную часть, между которыми на выступе фундамента установлена стойка, имеющая шарниры на концах. К стойке же-. стко прикреплены рычаги, которые в плане расположены крестообразна, К свободным концам рычагов подвешены грузы,Недостаток известных решений заключается в низком быстродействии сейсмоизолирующей системы, что отрицательно то ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относиву. Сущность изобретен 2здание, сооружение содержит надфундаментную часть и фундамент. Фундамент выполнен с выступом, на котором шарнирно закреплена стойка; На стойку также шарнирна оперта надфундаментная часть, К боковой поверхности. стойки жестко прикреплены рычаги; расположенные в плане крестообразно, К свободному концу каждого рычага шарнирно прикреплена траверса. Траверса оперта на упор. К одному концу траверсы подвешены уравновешивающиеся масса. и реактивная силовая установка, а к другому койцу подвешен груз. Реактивные силовые установки подключены к инерционному датчику через систему запуска и устройство управления. 5 ил сказывается на надежнос 1 и здания, сооружения.Цель изобретения - повышение надежности защиты здания; сооружения от сейсмических воздействий,Поставленная цель достигается тем, ч в сейсмостойком здании, сооружени включающем надфундаментную часть и фундамент, между выступом которого и надфундаментной частью установлена стойка с шарнирами по концам и с жестко прикрепленными к ее боковой поверхности крестообразно размещенными в плане рычагами, к каждому иэ которых подвешен груз, а свободный конец каждого рычага расположен в пределах высоты выступа, каждый рычаг снабжен шарнйрно прикрепленной к его свободному концу траверсой с подвешенной на одном ее конце уравновешивающей массой и реактивной силовой установкой, а5 10 щающему воздействию 20 25 30 40 щении над контактом срабатывает данный 45 контакт, а при перемещении между контак-:тами срабатывают оба контакта.Так при перемещении магнита 18 надконтактом 20 он срабатывает и включаетпромежуточное реле 24 (1), которое через 50 замкнутые контакты 26 замыкает ключ 28реактивной установки 11 (3).Запуск. реактивной установки 11(3) приводит через коромысло 8 опускание груза 9на фундамент, чем исключается влияние 55 противовеса. Гравитационный груз Я, подвешенный на противоположном рычаге, создает .восстанавливающий момент нашарнире 5.Реактивная установка создаетдополнительный восстанавливающий могруз подвешен .на другом конце траверсы,при этом фундамент выполнен с упорамипод траверсы, а реактивные силовые установки через систему запуска и устройствоуправления подключены. к инерционномудатчику.На фиг. 1 изображено здание, сооружение ссейсмоизолирующим устройством; нафиг, 2 - инерционный датчик, вертикальныйразрез; на фиг, 3 - разрез А - А на фиг. 2; нафиг. 4 - принципиальная электрическая схема устройства управления; на фиг. 5 - схемаустановки датчиков перемещения на надфундаментной части сооружения,Сооружение содержит (фиг, 1) фундамент 1, надфуйдаментную часть 2, выступ 3;стойку 4, которая нижним шарниром 5 опирается на выступ 3, а верхним подвижным .. по вертикали шарниром 6 соединяется снадфундаментной частью, рычаги 7, которые жестко прикреплены к боковым сторонам стойки и установлены крестообразнотраверсы 8, с прикрепленными грузами 9 наодном конце и уравновешивающими массами 10 и реактивными установками 11 надругом конце, упоры 12, инерционный датчик 13, устройство 14 управления и систему15 запуска,Инерционный датчик(фиг. 2 и 3) состоитиз крышки 16, на которой свободно подвешен подвижный элемент 17 (инерционнаямасса) с магнитом 18, корпуса 19, в которомустановлены магнитоупраляемые контакты20 и электромагнитный демпфер, состоящий из катушки 21 и ферромагнитного сер - дечника 22. связанного с инерционноймассой гибкой связью 23.Магнитоуправляемые контакты 20 (фиг,4) включены в цепи обмоток промежуточныхреле 24, которые подключены к источнику25 напряжения. Контакты 26 промежуточ-.ных реле через диоды 27 подключены к системе 15 запуска. состоящей из ключей 28;одновременно входы ключей соединены сосхемой ИЛИ 29, на выход которой подключена обмотка электромагнита 21 демпфера,К ключам 28 подключен источник 30 напряжения,При установке датчика перемещения нанадфундаментной части снизу (фиг. 5) неподвижная часть может устанавливаться настойке 31, связанной с фундаментом 1.Сооружение функционирует следующим образом.При слабых горизонтальных колебаниях основания внешняя возмущающая сила,действующая на надфундаментную часть,не превышает сил трения между надфундаментной частью и фундаментом, в результате чего здание работает как обычно,При превышении медленна меняющейся нагрузки с внешней стороны значения,равного силе трения, происходит проскальзывание массы надфундаментной части относительно фундамента с передачей горизонтальных сил на стойку 4 сейсмоизолирующего устройства. При наклоне стойки 4 рычаги 7 приводят в движение грузы 9 с изменением начальной высоты их над поверхностью.фундамента, что выводит сейсмоизолирующее устройство из равновесия с возникновением восстанавливающей силы, приложенной к верхнему шарниру 5 и направленной встречно внешнему возму. Необходимым условием получения восстанавливающей силы и обеспечения устойчивого равновесия системы сейсмоизолирующего устройства является расположение центра тяжести грузов Я ниже упора нижнего шарнира 6. При качении стойки 4 с рычагами 7 центры тяжести грузов 9 перемещаются, при этом плечо поднимаемого груза уменьшается, что ведет к увеличению восстанавливающего момента. При значительных медленных перемещениях грунта грузы 9 упираются в поверхность фундамента 1. При этом прекращается влияние противовеса и увеличивается.восстанавливающий момент При ударных быстро меняющихся нагрузках, включается а работу инерционный датчик. Под действием внешней силы инерционная масса 17 датчика 13 отклоняется и магнит 18, перемещаясь над магнитоуправляемыми контактами 20, вызывает их срабатывание. Значение нагрузки, при которой срабатывают контакты 20, определяетсямассой 17 и расстоянием от центра до места .установки контактов. Размеры и сила магнита выбираются такими, что при его переме1735495 40. ментвоздействуя на соответствующий рычаг.При прохождении магнита между контактами 20 (1) и 20 (1-2) срабатывают оба контакта. Включаются промежуточные реле 5 24(1) и 24(1-2). Замыкающие контакты 26(1) . замыкаются, а размыкающие 26(1) размыкаются, чем обеспечивается запуск установки 11(3).При прохождении магнита 18 над кон тактами 20 (1-2) включается только реле 24(1-2), которое своим. замыкающим контактом 26(1-2) через диоды 27 замыкает ключ 28 реактивных установок 11 (3) и 11(4). Встречно включенные другие диоды пред отвращают от срабатывания остальные цепи. 8 этом случае исключаютея из противовеса грузы, связанные коромыслами 8 с реактивными установками 11(3) и 11(4), Восстанавливающая сила будет на правлена по направлению возмущающего воздействия.При поступлении возмущения с других сторон аналогично срабатываютдругие контакты датчика 13,; ., 25При включении любой установки 11,сигнал подается на схему, ИЛИ 29 которая; подключает к источнику напряжения катушку электромагнита 21, сердечник 22 притягивается и через связь 23 успокаивает 30 . инерционную массу. Как только магнит 18 займет среднее положение,:демпфер 21 от-: ключается.Уравновещивающая масса .10 аыбйрается так, чтобы суммарная масса на конце 35 коромысла после сгорания порохового заряда превышала массу груза 9 и после отключения установки 11 с учетом соответствующих рычагов коромысла 8 система возвращалась в исходное состояние.Для использования активной компенсации медленно меняющихся внешних нагрузок возможно использование датчика перемещений надфундаментной части, который будет отличаться от инерционного датчика тем, что магнит 18 установлен на неподвижно закрепленном. элементе 17. Крышка 16 установлена на надфундаментную часть, а корпус 19 установлен на стойке 31, связанной жестко с фундаментом. При этом схема включения реактивной установки должна быть обратной,Ф ор мул а изобретения Сейсмостойкое здание, сооружение, включающее надфундаментную часть и фундамент, между выступом которого и надфундаментной частью установлена стойка с шарнирами по концам и с жестко прикрепленными к ее боковой поверхности крестообразно размещенными в плане рычагами, к каждому из которых подвешен груз, а свободный конец каждого рычага расположен в пределах высоты выступа. о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности защиты здания, сооружения от сейсмических воздействий, каждый рычаг снабжен шарнирно прикрепленной к его свободному концу траверсой с подвешенной на одном ее конце уравновешивающей массой и реактивной силовой установкой, а груз подвешен на другом конце траверсы, при этом фундамент выполнен с.упорами под траверсы, а реактивные силовые устайовки через систему запуска и устройство управления подключены к инерционному датчику.1735495 Составитель Г. Гаври Техред М.Моргентал орректор М, Шароши зоренк то зводственно-иэдательскиЯ комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 1799 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5