RO118141B1 - Cladire antiseismica - Google Patents

Abstract

Inventia se refera la o cladire antiseismica care asigura o protectie impotriva miscarilor seismice precum si a altor fenomene, catastrofe naturale sau socuri accidentale. Cladirea este alcatuita dintr-o structura de baza circulara (1), care se compune din niste cuve identice (4 si 5), realizate fiecare din niste sectoare de cerc (41 si 51) cu marginile intoarse, alaturate una de alta de-a lungul razelor acestei structuri, al carei centru se afla pe axa verticala X-X a cladirii, o structura verticala de etaj (2) care cuprinde niste cupluri de stalpi (9 si 10) dispuse sa se rezeme pe structura de baza circulara (1), iar structura de acoperis circulara (3) este dispusa sa se rezeme pe stalpii (9 si 10) structurii (2), ea fiind alcatuita din niste grinzi radiale (15) si niste elemente curbe (17) alaturate dupa razele structurii de acoperis circulare, structura de baza (1) fiind asamblata si comprimata pe circumferinta de niste cabluri tensionate (6 si 19) dispuse, pe de o parte, intr-un plan orizontal pentru a strange structura de baza circulara (1) si, pe de alta parte, in planuri verticale, orientate radial, pentru a inconjura cladirea la periferia structurii, trecand prin structura de acoperis (3).

Description

Invenția se referă la o clădire antiseismică având o structură inferioară sprijinită întrun bazin cu apă, destinată construcțiilor realizate în regiuni cu seismicitate ridicată sau în zone expuse altor calamități naturale cum ar fi, uragane, tornade sau unor temperaturi ridicate.

Sunt cunoscute clădiri antiseismice prevăzute cu o structură inferioară plutitoare cuprinzând în planșeu, un al doilea rezervor de compensare aflat în legătură cu rezervorul de sprijin. La aceste clădiri protecția împotriva cutremurelor sau a altor calamități naturale se realizează printr-un sistem de pompe și robinete care fac posibilă autoreglarea poziției pentru a menține integritatea construcției.

Aceste clădiri prezintă dezavantajul unor structuri constructive complicate ce necesită un timp îndelungat de realizare folosind echipamente complicate.

Scopul invenției este de a spori siguranța clădirilor în condițiile unor calamități naturale și de a folosi pentru construcție elemente modulare.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția, este realizarea unei protecții antiseismice a unei clădiri care să fie mai compactă și totodată cu o flexibilitate mai mare la șocurile cauzate de cutremure cu grad mare de seismicitate sau șocuri accidentale.

Clădirea antiseismică, potrivit invenției, înlătură dezavantajele menționate mai sus prin aceea că, în scopul unei siguranțe antiseismice sporite și a unei montări eficiente, cuprinde o structură de bază circulară orizontală, obținută din sectoare circulare asamblate alăturat după razele ei, formând împreună o cuvă al cărei centru este situat pe axa verticală a construcției, o structură verticală de etaj cuprinzând niște stâlpi, dispuși să se reazeme pe structura de bază circulară orizontală și o structură de acoperiș circulară, dispusă să se reazeme pe stâlpii structurii de etaj, structura de acoperiș fiind obținută din niște grinzi și din niște panouri alăturate după razele ei și niște cabluri tensionate dispuse, pe de o parte, întrun plan orizontal pentru a strânge structura de bază circulară și, pe de altă parte, în planuri verticale orientate radial, pentru a înconjura clădirea la periferia structurii trecând și prin structura de acoperiș.

Clădirea antiseismică potrivit invenției prezintă următoarele avantaje:

- posibilitatea adaptării la condiții geografice diverse;

- construcție simplificată și ușor de realizat.

Se dă, mai jos, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig.1...9, care reprezintă:

- fig. 1, vedere în perspectivă a unei clădiri antiseismice;

- fig.2, secțiune axială în clădirea conform fig.1;

- fig.3, vedere în perspectivă a osaturii clădirii din fig. 1 și 2, parțial decupată;

- fig.4, vedere în perspectivă a clădirii din fig. 1 și 2, parțial decupată;

- fig.5, vedere a principalelor elemente care intră în construcția clădirii din fig. 1 și 2;

- fig.6 și 7, vederi în secțiuni parțiale după A-A și B-B din fig.2;

- fig.8, vedere parțială de sus a clădirii conform fig. 3;

- fig.9, vedere parțială de sus a clădirii conform fig.4.

Clădirea, conform invenției, cuprinde schematic, o structură de bază circulară 1 orizontală, o structură verticală de etaj 2, formând în exemplul reprezentat un singur etaj și o structură circulară de acoperiș 3 de formă generală convexă.

Potrivit exemplului de realizare reprezentat, structura de bază circulară și orizontală se compune din niște cuve identice 4 și 5 realizate fiecare din niște sectoare de cerc 4, și 5₁ identice, asamblate, având marginile arcuite. Aceste sectoare sunt alăturate de-a lungul razelor acestei structuri circulare de bază 1 al cărei centru se află pe axa verticală X-X a clădirii.

RO 118141 Β1

Cele două cuve 4 și 5, inversate una în raport cu cealaltă, se reazemă una pe alta și se îmbină periferic, sectoarele 4, și 5₁ având în acest scop pe marginile lor arcuite niște 50 elemente de îmbinare 4₂ și 5₂ corespondente (fig.5).

Pe de altă parte, aceste sectoare alăturate 4, și 5₁ sunt asamblate prin niște elemente centrale de îmbinare 4₃ și 5₃, dispuse în planul alăturării lor radiale 5 (fig.3).

Extremitățile centale 4₃ și 5₃ ale sectoarelor alăturate 4, și 5, ale cuvelor inversate, sunt asamblate printr-un montaj de tipul nut și cep pe niște coroane circulare 4₄ și 5₄ 55 realizate la rândul lor din două semicoroane (fig.5).

Niște stâlpi 4_S sprijină o coroană 5₄, rezemându-se pe o coroană inferioară 4₄ (fig.2).

Structura de bază astfel realizată, constituie o structură etanșă a cărei rezistență la oscilațiile seismice este obținută printre altele cu un cablu 6 tensionat care înconjoară această structură de bază 1 într-un plan orizontal la înălțimea îmbinării periferice a celor 60 două cuve 4 și 5.

Coroanele coaxiale 4₄ și 5₄ sunt și ele înconjurate de câte un cablu tensionat 6_V

Fața superioară 5 inversată constituie planșeul parterului clădirii și se prelungește la exterioar cu niște elemente de planșeu de terasă 7 sprijinite de niște console 7₁ și limitate de niște elemente de balustradă 8. 65

Structura verticală a etajului cuprinde niște stâlpi 9 și 10 și niște elemente de planșeu 11 de forma unor sectoare de cerc care formeazăă un panou de planșeu al etajului.

Stâlpii 9 și 10 se reazemă prin extremitățile lor inferioare 9_d și 10! (fig.3) în mijlocul sectoarelor 4_d și traversează cuva 5 în niște puncte 9₂ și 10₂ la înălțimea semi-încastrărilor formate pe planurile de îmbinare ale sectoarelor 5! orientate radial. Sectoarele 4^ și 5_ή ale 70 celor două cuve 4 și 5 sunt deci decalate unghiular cu un unghi corespunzător unei jumătăți a unghiului la centru al fiecărui sector.

Acești stâlpi 9 și 10 formează un cuplu și sunt, de preferință, legați radial unul de altul printr-o arcadă 12 situată direct sub elementele unui planșeu 11 ale etajului.

De preferință, unghiul la centru al fiecărui sector 4, 5 sau 11 corespunde unei jumă- 75 tăți a unghiului la centru al cuplului stâlpilor 9 și 10, orientați radial, astfel, încât între două cupluri de stâlpi adiacente, se află, de fiecare dată, două sectoare alăturate 5, și 11.

Elementele de planșeu 11, sprijinind prin semi-încastrări pe stâlpii 9 și 10 ca și pe arcada 12 sunt reunite în zona lor centrală de o balustradă interioară 13, circulară, aceste elemente de planșeu 11 prelungindu-se în consolă în exteriorul clădirii pentru a forma un 80 balcon 11₂ delimitat de o balustradă 14.

Stâlpii 9 și 10 sunt uniți superior de grinzile 15 ale acoperișului dispuse, de asemenea, radial care sunt reunite la centrul construcției de o coroană 16 înconjurată ,de asemenea ,de un cablu tensionat.

Grinzile radiale 15 susțin niște elemente curbe 17având forma unor sectoare radiale 85 curbe, prelungite spre exterior cu niște zone plane, alăturate radial, constituind ansamblul unei cupole care spre centru este legată de coroana de acoperiș 16.

Periferia structurii de acoperiș 3, este delimitată de o balustrată de acoperiș 18, care reazemă pe stâlpii exteriori 10 și se îmbină cu grinzile 15.

Niște cabluri tensionate 19 sunt dispuse în planuri verticale, orientate radial, pornind 90 de la periferia structurii de bază 1 și trecând prin structura de acoperiș 3, pentru ca prin efectul combinat al acestor cabluri cu cablul 6 care înconjoară orizontal structura de bază 1, să se ajungă la o structură rigidă nedeformabilă care se comportă ca și cum ea ar fi monobloc, deși este realizată dintr-un mare număr de elemente din beton prefabricate asamblate, ale căror dimensiuni sunt, de preferință, predimenionate, pentru a putea fi transportate 95 pe căi rutiere.

RO 118141 Β1

Aceste cabluri 19 leagă (fig.2) periferia coroanei de acoperiș 16 cu periferia structurii de bază 1 în planul fiecărui ansamblu radial format de stâlpii 9 și 10 și grinzile 15, extremitățile cablurilor 19 legate la periferia structurii de bază 1 se ramifică în 19^ și 19₂ pentru a putea fi ancorate la două sectoare 4, alăturate ale cuvei 4 (fig.6 și 7).

Un cablu tensionat 20 va putea fi, de asemenea, prevăzut pentru a încercui orizontal elementele 11 care formează planșeul etajului clădirii.

în interiorul coroanei de acoperiș 16 este dispus un element concav 25 formând bazinul unei piscine, această piscină fiind acoperită de un dom 21 sprijinit de stâlpii 22.

Panouri orizontale 23 înconjurate de o balustradă 24 sunt, de asemenea, alăturate radial pentru a constitui un planșeu al domului (fig.4).

Bazinul 25 al piscinei ca și domul 21 sunt realizate, de preferință, de două jumătăți concave asamblate.

Fața exterioară a clădirii antiseismice, conform invenției, este alcătuită din niște elemente de perete 32 (fig.4 și 5) dispuse de o parte și de alta a deschiderilor 26 care constituie uși cu geam ale camerelor de locuit de la parter. Aceste uși cu geam sunt delimitate la partea superioară de buiandrugii 27. La înălțimea primului etaj sunt prevăzute niște cadre de fereastră 28 unite prin niște panouri de perete 29 care sunt eventual echipate cu niște panouri captatoare solare 30.

Asemenea panouri solare captatoare 31 vor putea fi, de asemenea, prevăzute deasupra elementelor curbe de acoperiș 17 constituind ansamblul cupolei clădirii.

Așa cum s-a indicat deja, această construcție antiseismică este sprijinită de structura de bază 1, mai precis de prima cuvă, cu perete etanș 4. Este de notat că, această cuvă a structurii de bază 1, va putea fi realizată să aibă un volum în funcție de greutatea construcției pe care o suportă, astfel, încât să constituie o construcție flotantă a cărei linie de plutire să nu depășească marginea cuvei 4. Construcția va fi astfel în stare să plutească într-un bazin cu apă ceea ce permite, între altele, să fie orientată în permanență în raport cu poziția soarelui.

Claims (18)

1. Revendicări

   1. Clădire antiseismică, având structură de bază circulară plutitoare (1), structură verticală de etaj (2) și structură de acoperiș (3), de formă general convexă, caracterizată prin aceea că, structura de bază circulară (1) se compune din niște cuve identice (4 și 5), realizate fiecare din niște sectoare de cerc (4₁ și 5₄) cu marginile întoarse, alăturate de-a lungul razelor acestei structuri, al cărei centru se află pe axa verticală (X-X) a clădirii, structura verticală de etaj (2) cuprinde niște cupluri de stâlpi (9 și 10) dispuse să se rezeme pe structura de bază circulară (1), iar structura de acoperiș circulară (3) este dispusă să se reazeme pe stâlpii (9 și 10) ai structurii (2), ea fiind alcătuită din niște grinzi radiale (15) și niște elemente curbe (17) alăturate după razele structurii de acoperiș circulare, structura de bază (1) fiind asamblată și comprimată pe circumferință de niște cabluri tensionate (6 și 19) dispuse, pe de o parte, într-un plan orizontal pentru a strânge structura de bază circulară (1) și pe de altă parte, în planuri verticale, orientate radial, pentru a înconjura clădirea la periferia structurii trecând prin structura de acoperiș (3).
2. 2. Clădire, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, cele două cuve identice (4 și 5) sunt inversate, astfel, încât cuva (5) ce se sprijină pe conturul cuvei (4) este așezată invers.

   RO 118141 Β1

   145
3. 3. Clădire, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, cele două cuve (4 și 5) ale structurii de bază sunt asamblate la periferia lor prin niște elemente de îmbinare (4₂ și 5₂) de tipul canal-pană.
4. 4. Clădire, conform revendicărilor 1-3, caracterizată prin aceea că, sectoarele de cerc (4, și 5,), alăturate după razele structurii de bază circulare (1) pentru a constitui cuvele (4 și 5), sunt asamblate la centru prin niște extremități tip feder (4₃ și 5₃) în niște nuturi conținute de niște coroane circulare (4₄ și 5₄) dispuse coaxial construcției.
5. 5. Clădire, conform revendicării 4, caracterizată prin aceea că, fiecare coroană circulară (4₄ și 5₄) centrală este strâns înconjurată de către un cablu tensionat (6J asamblând astfel sectoarele de cerc (4! și 5,).
6. 6. Clădire, conform revendicărilor 1-5, caracterizată prin aceea că, sectoarele de cerc (4,) sunt asamblate decalat unghiular, cu un unghi corespunzător unei jumătăți a unghiului la centru al fiecărui sector (4_ή) față de unghiul la centru al sectorului (5,).
7. 7. Clădire, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, cuplul de stâlpi (9 și 10) ai structurii verticale (2) sunt dispuși radial sub un unghi la centru egal cu dublul unghiului la centru a elementelor (4! și 5,) alăturate.
8. 8. Clădire, conform revendicărilor 1-5, caracterizată prin aceea că, cuplul de stâlpi (9 și 10) al structurii verticale (2) sprijină în mijlocul unuia din sectoarele de cerc (4,) ale primei cuve (4) și traversează cuva (5) la nivelul de îmbinare a sectoarelor de cerc (5_d) alăturate.
9. 9. Clădire, conform revendicărilor 1-8, caracterizată prin aceea că, a doua cuvă (5) inversată a structurii de bază formează un planșeu cu fața sa superioară care se extinde radial, spre exteriorul cuvei, cu niște elemente de planșeu de terasă (7) sprijinite de niște console (7,) amplasate radial pe bordura formată pe circumferință de cuva (5).
10. 10. Clădire, conform revendicărilor 1-9, caracterizată prin aceea că, structura de acoperiș (3) circulară cuprinde niște grinzi (15) sprijinite pe cuplurile de stâlpi (9 și 10), aceste grinzi fiind dispuse de-a lungul razelor structurii de acoperiș (3).
11. 11. Clădire, conform revendicării 10, caracterizată prin aceea că, grinzile (15) ale structurii de acoperiș sunt asamblate în zona centrală de o coroană (16) coaxială construcției.
12. 12. Clădire, conform revendicării 11, caracterizată prin aceea că, un cablu tensionat comprimă o coroană de acoperiș (16).
13. 13. Clădire, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, la periferia coroanei de acoperiș (16) sunt ancorate cu unul din capetele lor cablurile tensionate (19) care sunt dispuse în planuri verticale radiale, împrejurul clădirii pornind de la structura de bază (1) și trecând prin structura de acoperiș (3).
14. 14. Clădire, conform revendicării 13, caracterizată prin aceea că, un bazin concav circular (20), care formează o piscină, este montat în coroana de acoperiș (16) care sprijină pe grinzile (15) ale structurii de acopril (3).
15. 15. Clădire, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, structura verticală de etaj (2) cuprinde cuplurile de stâlpi (9 și 10) care susțin niște elemente de planșeu (11) mărginite de niște balustrade interioare (13) și niște balustrade exterioare (14) clădirii.
16. 16. Clădire, conform revendicării 10, caracterizată prin aceea că, grinzile (15) ale structurii de acoperiș susțin niște elemente curbe de cupolă (17) asamblate prin alăturare după direcții radiale.
17. 17. Clădire, conform revendicărilor 1-16, caracterizată prin aceea că, pereții cuvei (4) a structurii de bază (1) sunt etanși.

    150

    155

    160

    165

    170

    175

    180

    185

    RO 118141 Β1

    190
18. 18. Clădire, conform revendicării 17, caracterizată prin aceea că, volumul cuvei (4) a structurii de bază (1) este determinat în funcție de greutatea clădirii pe care o susține, astfel, încât să constituie un ansamblu flotant a cărui linie de plutire să nu depășească marginea cuvei (4).