DE102010019659A1

DE102010019659A1 - Rolling system for use in biaxial earthquake damper for damping seismic collision in building, has base arranged parallel to line, where rolling mechanisms of damper are resonated, and rolling path is determined according to size of damper

Info

Publication number: DE102010019659A1
Application number: DE102010019659A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2011-11-03

Abstract

The system has a base arranged parallel or perpendicular to a local subduction line of tectonic plates. Two rolling mechanisms of a biaxial earthquake damper are technically resonated in a position and in X and Y axes around plus or minus 100 mm of a rolling path. The mechanisms are rotated around 90 degrees. The path is varied and determined according to size of the damper. The rolling mechanisms consist of two rollers, and number and dimension of the rollers are determined according to size of vertical and horizontal loads. The system comprises steel profiles of rolling units.

Description

Im konstruktiven Ingenieurbau werden statische Berechnungen durchgeführt, wobei die ermittelten Schnittgrößen in Form von Kräften, Momenten, Spannungen etc. für die Bemessung und Wahl der Baumaterialien maßgebend sind. So wird die Stabilität und Standhaftigkeit der einzelnen Bauteile und somit des ganzen Gebäudes im Ruhezustand (Statik) gewährleistet. Dementsprechend wird im Gebäude genügend vertikalen Widerstand gegen die Schwerkraft erbracht. Aber sobald infolge eines Erdbebens seismische Stöße hervorgerufen werden, ist das Gebäude zusätzlich dynamischen Kräften ausgesetzt.In structural engineering, static calculations are carried out, whereby the calculated internal forces in the form of forces, moments, stresses, etc. are decisive for the design and choice of building materials. Thus, the stability and steadfastness of the individual components and thus of the entire building in the idle state (statics) is guaranteed. Accordingly, in the building enough vertical resistance to gravity is provided. But as soon as seismic shock is caused by an earthquake, the building is exposed to additional dynamic forces.

Diese Kräfte entstehen durch die Bodenbeschleunigung und sie greifen das Fundament und somit die Stützen des Gebäudes horizontal an. Demzufolge treten plötzlich horizontale Biege- und Schubspannungen an den Stützen, ebenso Knickspannungen an den Balken, Deckenplatten und Wänden sowie Scherkräfte an Auflagern und deren Anschlüssen. Diese Einwirkungen verursachen je nach Stärke des Erdbebens geringe bis erhebliche Schäden, oder bringen das Gebäude gar zum Einsturz.These forces are created by ground acceleration and they attack the foundation and thus the supports of the building horizontally. As a result, horizontal bending and shear stresses suddenly occur on the supports, as well as buckling stresses on the beams, ceiling panels and walls as well as shear forces on supports and their connections. Depending on the magnitude of the earthquake, these effects cause minor to severe damage, or even cause the building to collapse.

Der Sinn dieser Erfindung ist, die Übertragung der o. g. Kräfte gleich auf dem Fundament d. h. unter einzelnen Stützen je nach Stärke des Bebens teilweise oder vollständig zu unterbinden (sog. Fundamentisolierung).The purpose of this invention is to transfer the o. G. Forces equal on the foundation d. H. under individual supports, depending on the magnitude of the earthquake, partially or completely blocked (so-called foundation insulation).

Es wurde versucht, den Erdstoßdämpfer so zu konstruieren, dass eine Massenproduktion ermöglicht wird, und er weltweit insbes. in den am häufigsten betroffenen Regionen zum Einsatz kommen kann. Die Bestandteile aus handelsüblichen Stahlprofilen, gängige Schraubverbindungen und Schweißtechnik sowie unkomplizierte Bauweise sollten die Herstellungs- und damit die Anschaffungskosten niedrig halten. Davon sollen auch die Bauherren in den Entwicklungs- und Schwellenländern profitieren und ihre Gebäude kostengünstig damit ausrüsten.An attempt was made to design the shock absorber in such a way as to enable mass production and to be used worldwide, especially in the regions most frequently affected. The components of commercially available steel profiles, common screwed connections and welding technology as well as uncomplicated design should keep the manufacturing costs and therefore the initial costs low. The building owners in the developing and emerging countries should also benefit from this and equip their buildings at low cost.

Nach einer umfangreichen Recherche ist festzustellen, dass die hier vorliegende Technik mit diesem Rollsystem eine neue Variante darstellt. Im Vergleich zu anderen Alternativen liegt hier ein Multirollsystem vor, das auch gegen Abheben gesichert ist. Die universelle Ausführung ist ein andrer Aspekt, der den Unterschied ausmacht. So ist ein globaler Einsatz für jede Stahl-, Stahlbeten- oder Holzkonstruktion möglich, und im Gegensatz zu bestehenden Versionen keine Spezialanfertigung in normaler Bauweise bedarf. Auf dieser Weise kann die vorgestellte Version als ein vorgefertigtes Bauelement im Handel angeboten werden.After extensive research, it should be noted that the technology presented here represents a new variant with this rolling system. Compared to other alternatives, there is a multi-roll system here, which is also secured against pick-up. Universal execution is another aspect that makes the difference. Thus, a global use for any steel, Stahlbeten- or wood construction is possible, and in contrast to existing versions no custom-made in normal construction needs. In this way, the presented version can be offered as a prefabricated component in the trade.

Die bestehenden Dämpfersysteme wie z. B. aus Gummipuffern, Druckfedern, Kolbenzylindern, pneumatischer Vorrichtung etc. und die bekannten Methoden wie Reibungsdämpfung, visköse Dämpfung, Gummi-Schockisolator, Beam-Tuned-Mass-Damper und Air-Tuned-Mass-Damper für Hochhäuser verglichen mit der vorliegenden Technik sind kaum Gemeinsamkeiten zu verzeichnen.The existing damper systems such. B. rubber buffers, compression springs, piston cylinders, pneumatic device, etc. and the known methods such as friction damping, viscous damping, rubber shock insulator, beam tuned mass damper and Air-Tuned-Mass-Damper for skyscrapers compared with the present technique hardly common ground.

In der Zusammenfassung des Antrages wird ein Ausführungsbeispiel mit entsprechender Zeichnung zugrundegelegt.The summary of the application is based on an embodiment with corresponding drawing.

Claims

The roll system Assuming that the ground can accelerate either parallel (in the X-axis) or perpendicularly (in the Y-axis) to the local subduction line of the tectonic plates, the earth shock absorber is technically in place due to the two 90 ° rotated rolling mechanisms Able to resonate in the X- as well as in the Y-axis by ± 100 mm (taxiway). The taxiway is variable and is determined by the size of the shock absorber.

The multiroll system The rolling mechanism consists of at least two rollers. The number and diameter of the rolls are determined by the size of the vertical and the resulting horizontal load.

Steel profiles of the roller and roller conveyors They are made of U, L profiles or flat steel composite profiles.

The structure and operation of the construction The shape of the construction in two levels, the joints and the rolling system.

The dimensions of the construction The presented construction is considered a basic version. The dimensions are variable, and they are always adjusted to the size of the load.