RU2102571C1

RU2102571C1 - Antiseismic building

Info

Publication number: RU2102571C1
Application number: RU97100012A
Authority: RU
Inventors: Э.А. Дистлер; Ю.А. Кубацкий; А.В. Милованова; Г.Г. Сальхов
Original assignee: Акционерное общество открытого типа Моспроект; Дистлер Элик Ананиевич
Priority date: 1997-01-14
Filing date: 1997-01-14
Publication date: 1998-01-20

Abstract

FIELD: civil engineering. SUBSTANCE: this relates to construction and reconstruction of civil and industrial buildings in seismic regions and also of buildings with equipment sensitive to dynamic loads of any kind occurring beyond building. Antiseismic building has foundation 1, load-bearing structures 2 installed with clearance relative to foundation 1, and also device for reducing seismic influence in the form of supporting structures located at both sides of load-bearing structures 2, also pair of links 6 with vertical and inclined sections, locks of static load 8 and dampening unit 7 which is arranged between links 6 at point of their bending. Load-bearing structures 2 of building are resting on links 6. EFFECT: high efficiency. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к строительству гражданских и промышленных зданий в сейсмических районах, а также зданий с оборудованием, чувствительным к динамическим нагрузкам любых видов, возникающих вне пределов здания. The invention relates to the construction, namely the construction of civil and industrial buildings in seismic areas, as well as buildings with equipment that are sensitive to dynamic loads of any kind that occur outside the building.

Изобретение может быть использовано и для существующих зданий и сооружений. The invention can be used for existing buildings and structures.

Известно сейсмическое здание, включающее каркас и опорную плиту, подвешенную на жестких в вертикальном направлении тягах к фундаментному стакану [1]
Недостатком данного решения является то, что оно исключает передачу на здание усилий только от горизонтального смещения грунта.Known seismic building, including the frame and the base plate suspended on rigid in the vertical direction of the rods to the foundation glass [1]
The disadvantage of this solution is that it excludes the transfer of effort to the building only from horizontal displacement of the soil.

Известно сейсмостойкое здание, включающее каркас и опорную плиту, подвешенную на тягах к верхней части фундамента, и демпфирующее устройство [2]
Недостатком известного решения является недостаточно эффективное гашение вертикальных и горизонтальных сейсмических колебаний демпферами в виде резиновых прокладок и вертикальных тяг.Known earthquake-resistant building, including a frame and a base plate suspended on rods to the upper part of the foundation, and a damping device [2]
A disadvantage of the known solution is the insufficiently effective damping of vertical and horizontal seismic vibrations by dampers in the form of rubber gaskets and vertical rods.

Наиболее близким к предложенному решению является сейсмостойкое здание, включающее фундамент, несущие конструкции в виде стен или колонн, устройство для уменьшения сейсмического воздействия на здание в виде тяги, выполненной с вертикальным и наклонным участками [3]
Недостатком известного решения является то, что при данной схеме передачи усилий фундамент помимо веса здания воспринимает изгибающий момент от горизонтальной составляющей усилий в подвеске и, кроме того, известное техническое решение обеспечивает относительно малую свободу перемещения.Closest to the proposed solution is an earthquake-resistant building, including a foundation, supporting structures in the form of walls or columns, a device to reduce the seismic effect on the building in the form of traction made with vertical and inclined sections [3]
A disadvantage of the known solution is that, with this power transfer scheme, the foundation, in addition to the weight of the building, perceives a bending moment from the horizontal component of the efforts in the suspension and, in addition, the known technical solution provides relatively small freedom of movement.

Задачей изобретения является уменьшение нагрузок на демпфирующее устройство, а также снятие горизонтальных составляющих с опорных частей фундаментов (снятие моментов). The objective of the invention is to reduce the loads on the damping device, as well as the removal of horizontal components from the supporting parts of the foundations (removal of moments).

Достигается это тем, что в известном сейсмостойком здании, включающем фундамент, несущие конструкции здания, установленные с зазором относительно фундамента, и устройство для уменьшения сейсмического воздействия на вновь возводимые или существующие здания в виде тяг, выполненных с вертикальными наклонными участками и демпфирующих приспособлений, устройство для уменьшения сейсмического воздействия выполнено в виде опорных конструкций, к которым прикреплены тяги, при этом опорные конструкции размещены с обеих сторон несущих конструкций здания и снабжены фиксаторами статической нагрузки, каждый из которых одним концом прикреплен к демпфирующему приспособлению, а другим к опорной конструкции, причем каждое демпфирующее приспособление размещено в месте перегиба тяг, выполненных парными, а несущие конструкции здания оперты на тяги. This is achieved by the fact that in a known earthquake-resistant building, including a foundation, supporting building structures installed with a gap relative to the foundation, and a device for reducing seismic effects on newly constructed or existing buildings in the form of rods made with vertical inclined sections and damping devices, a device for seismic impact reduction is made in the form of supporting structures to which rods are attached, while supporting structures are placed on both sides of the supporting structures s building and provided with a static load locks, each of which one end is attached to the damping device and the other to the supporting structure, each damping device is arranged in place of inflection rods made paired and bearing structures of the building are simply supported on the rods.

При этом тяги выполнены в виде подвесок, наклонный участок может быть расположен над демпфирующим приспособлением, а вертикальный под ним. In this case, the rods are made in the form of suspensions, the inclined section can be located above the damping device, and the vertical one under it.

Кроме того, наклонный участок может быть расположен под демпфирующим устройством, а вертикальный над ним. In addition, the inclined section can be located under the damping device, and a vertical one above it.

На фиг. 1 изображено сейсмостойкое здание (фрагмент) с устройством для уменьшения сейсмического воздействия; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1 (вид в плане); на фиг. 3 разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 разрез С-С на фиг. 1. In FIG. 1 shows an earthquake-resistant building (fragment) with a device to reduce seismic impact; in FIG. 2, section AA in FIG. 1 (plan view); in FIG. 3 is a section BB of FIG. one; in FIG. 4 section CC in FIG. one.

Сейсмическое здание включает фундамент 1, несущие конструкции 2, например, в виде стен и/или колонн, установленные с зазором С относительно фундамента, устройство для уменьшения сейсмического воздействия на вновь строящееся или существующее здание в виде опорных конструкций, которые размещены с обеих сторон несущих конструкций 2 здания и выполнены, преимущественно, в виде П-образной рамы с горизонтальными балками, продольной 3 и поперечной 4, и вертикальными стойками 5. К горизонтальной продольной балке 3 шарнирно прикреплены выполненные парными тяги 6, имеющие вертикальный и наклонный участки. В месте перегиба тяг 6 установлено демпфирующее приспособление 7. На тяги 6 оперты несущие конструкции 2 здания. A seismic building includes a foundation 1, supporting structures 2, for example, in the form of walls and / or columns, installed with a gap C relative to the foundation, a device for reducing seismic effects on a newly built or existing building in the form of supporting structures that are placed on both sides of the supporting structures 2 buildings and are made mainly in the form of a U-shaped frame with horizontal beams, longitudinal 3 and transverse 4, and vertical uprights 5. To the horizontal longitudinal beam 3 are pivotally attached made polar rod 6 having vertical and inclined portions. In place of the inflection of rods 6, a damping device 7 is installed. On the rods 6, the supporting structures 2 of the building are supported.

Устройство для уменьшения сейсмического воздействия снабжено также фиксаторами статической нагрузки 8 в виде изогнутого стержня, например У-образного, который одним концом прикреплен к демпфирующему приспособлению, а другим к вертикальным стойкам 5 П-образной рамы. The device for reducing seismic effects is also provided with static load clamps 8 in the form of a curved rod, for example a U-shaped one, which is attached at one end to a damping device and the other to the vertical posts 5 of the U-shaped frame.

В качестве тяг преимущественно могут быть использованы подвески или стержни. При этом наклонный участок расположен под демпфирующим приспособлением 7, вертикальный над ним. Возможен вариант, при котором вертикальные участки расположены под демпфирующим устройством, а наклонные - над ним (на чертеже не показано). As rods, pendants or rods can advantageously be used. While the inclined section is located under the damping device 7, vertical above it. A variant is possible in which the vertical sections are located under the damping device, and the inclined sections are above it (not shown in the drawing).

Внизу, в месте соединения тяг 6, установлены несущие элементы здания, например, балки: поперечные 9 и распределительные 10. At the bottom, at the junction of rods 6, load-bearing elements of the building are installed, for example, beams: transverse 9 and distribution 10.

В несущей конструкции 2 выполнены отверстия для пропуска балок 4. In the supporting structure 2, holes for passing the beams 4 are made.

При установке устройства для уменьшения сейсмического воздействия в новых зданиях (сооружениях) схема мест установки устройства соответствует схеме здания. При установке устройства в существующих зданиях на старый или новый фундамент предусматривается выполнение промежуточной конструкции в виде балок, после чего осуществляют отрыв здания от фундаментов при помощи, например, домкратов для создания зазоров (просветов) между существующими фундаментами здания. После этого устанавливают устройства для уменьшения сейсмических воздействий, закрепляют промежуточные балки (не показаны) на установленных устройствах и снимают домкраты с сохранением зазоров. When installing a device to reduce seismic effects in new buildings (structures), the layout of the device’s installation locations corresponds to the building’s layout. When installing the device in existing buildings on an old or new foundation, an intermediate structure in the form of beams is provided, after which the building is detached from the foundations using, for example, jacks to create gaps (gaps) between the existing foundations of the building. After that, devices are installed to reduce seismic effects, intermediate beams (not shown) are fixed on installed devices, and jacks are removed while maintaining gaps.

Работы по вывешиванию сооружения и установке нового устройства могут производиться как по сооружению в целом, так и отдельными короткими участками. Work on hanging the structure and installing a new device can be carried out both on the structure as a whole and in separate short sections.

При проявлении сейсмических воздействий (нагрузок) усилия в подвесках 6 (тягах) резко увеличиваются. Соответственно увеличивается горизонтальная составляющая в точке перегиба и фиксаторы статической нагрузки 8 теряют устойчивость. При этом горизонтальная составляющая передается на демпфирующее приспособление 7. Происходит сжатие демпфирующего приспособления 7, тяга 6 изменяет свое геометрическое положение. Данное изменение возможно благодаря имеющемуся зазору между фундаментом и несущими конструкциями. Здание получает возможность перемещения в вертикальной плоскости. With the manifestation of seismic effects (loads), the efforts in the suspensions 6 (rods) sharply increase. Accordingly, the horizontal component at the inflection point increases and the static load locks 8 lose stability. In this case, the horizontal component is transmitted to the damping device 7. The damping device 7 is compressed, the rod 6 changes its geometric position. This change is possible due to the existing gap between the foundation and the supporting structures. The building gets the ability to move in a vertical plane.

Перемещение здания в горизонтальной плоскости осуществляется за счет возможности работы в режиме маятника. Moving the building in the horizontal plane is due to the possibility of working in the pendulum mode.

Усилия в сжатом от сейсмических нагрузок демпфирующем приспособлении 7 больше, чем горизонтальная составляющая в месте перегиба тяги 6, и после окончания проявления сейсмических нагрузок снова происходит изменение геометрического положения тяг 6 (возвращение к первоначальному), сопровождаемое перемещением здания (сооружения). The forces in the damping device 7 compressed from seismic loads are greater than the horizontal component at the point of bending of the rod 6, and after the end of the manifestation of seismic loads, the geometrical position of the rods 6 again (returning to the original), accompanied by the movement of the building (structure).

Перемещение здания происходит в замедленном по сравнению с проявлением сейсмики режиме. Moving the building takes place in slow motion compared to the manifestation of seismic.

Демпфирующее приспособление 7 приводит здание в первоначальное положение относительно фундамента 1. The damping device 7 brings the building to its original position relative to the foundation 1.

Снятие (уменьшение) нагрузок происходит благодаря сохранению положения всего сооружения в его первоначальном положении при перемещении основания и фундаментов во время сейсмических воздействий с последующим резко замедленным перемещением сооружения в лед за фундаментом. The removal (reduction) of loads occurs due to the preservation of the position of the entire structure in its original position when moving the base and foundations during seismic impacts, followed by a sharply slowed down movement of the structure into ice behind the foundation.

Claims

1. An earthquake-resistant building, including a foundation, load-bearing structures of the building installed with a clearance relative to the foundation, and a device for reducing seismic effects on newly constructed or existing buildings in the form of rods made with vertical and inclined sections, and damping devices, characterized in that the device To reduce seismic impact, it is made in the form of supporting structures, to which rods are attached, while supporting structures are placed on both sides of the supporting structures of the building equipped with a static load locks, each of which one end is attached to the damping device and the other to the supporting structure, each damping device is arranged in place of inflection rods made paired and bearing structures of the building are simply supported on the rods.

2. The building according to claim 1, characterized in that the rods are made in the form of suspensions.

3. The building according to claim 1, characterized in that the rods are made in the form of rods.

4. The building according to claims 1 to 3, characterized in that the inclined section of the thrust is located above the damping device, and vertical below it.

5. The building according to claims 1 to 3, characterized in that the inclined section of the thrust is located under the current device, and vertical above it.