RU2132919C1 - Сейсмостойкое здание - Google Patents
Сейсмостойкое здание Download PDFInfo
- Publication number
- RU2132919C1 RU2132919C1 RU97113568A RU97113568A RU2132919C1 RU 2132919 C1 RU2132919 C1 RU 2132919C1 RU 97113568 A RU97113568 A RU 97113568A RU 97113568 A RU97113568 A RU 97113568A RU 2132919 C1 RU2132919 C1 RU 2132919C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- building
- layer
- concrete slab
- reinforced concrete
- slab
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства в сейсмических районах. Здание включает пространственно жесткие этажи, опертые на нижнюю железобетонную плиту здания, свободно лежащую на фундаментной бетонной плите. Между ними вмонтирован механизм сейсмоизоляции, который состоит из двух слоев фторопластовой пленки, между которыми расположен слой графитового порошка, и слоя гнилостойкой резины либо неопрена, контактирующего с нижней железобетонной плитой здания. Фундаментная бетонная плита здания имеет на углах ограничители смещения здания, взаимодействующие с отверстиями в нижней железобетонной плите здания с зазором, превышающим максимальное смещение основания при землетрясении. Изобретение позволяет упростить конструкцию механизма сейсмоизоляции и исключить из нее дорогостоящие материалы. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области строительства в сейсмических районах.
Известны сейсмостойкие здания, в которых сейсмические нагрузки уменьшаются включением железобетонного механизма сейсмоизоляции между фундаментом и зданием, содержащего сферические железобетонные стойки и стаканы на их концах, контактирующих с фундаментом и низом первого этажа здания (пат. N 2004696 C1, E 04 D 27/34, E 04 H 9/02; N 2073781 C1, E 04 H 9/02).
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является техническое решение (авт.св. N 1682504, кл. E 04 H 9/02, 1991 - прототип), включающее пространственно жесткие этажи, опертые на нижнюю сплошную железобетонную плиту здания, свободно лежащую на фундаментной бетонной плите.
Недостатком данного технического решения является необеспечение общей жесткости и монолитности здания, а также невозможность перемещения здания во всех направлениях на величину смещения основания при землетрясении.
Если обеспечить зданию возможность перемещаться во всех направлениях на величину смещения основания при землетрясении, то будет потеряна пространственная жесткость, если же обеспечить пространственную жесткость - не будет обеспечена фундаменту возможность перемещаться во всех направлениях на величину смещения основания при землетрясении.
Для решения данной технической задачи предлагается в сейсмическом здании, включающем пространственно жесткие этажи, опертые на нижнюю плиту, свободно лежащую на фундаментной бетонной плите здания, между бетонной плитой фундамента и нижней железобетонной плитой здания вмонтирован механизм сейсмоизоляции, состоящей из: слоя фторопластовой пленки, слоя графитового порошка, слоя фторопластовой пленки и слоя гнилостойкой резины, либо неопрена, причем между двумя слоями фторопластовой пленки расположен слой графитового порошка, а слой гнилостойкой резины контактирует с нижней железобетонной плитой здания.
Другое отличие состоит в том, что фундамент имеет на углах ограничители смещения здания взаимодействующие с отверстиями в нижней железобетонной плите здания с зазором, превышающим максимальное смещение основания при землетрясении.
На фиг. 1 изображен разрез устройства; на фиг. 2 - его план; на фиг. 3 - деталь.
Механизм сейсмоизоляции выполняется следующим образом.
Фундамент 1, фундаментная плита 2 и ограничители смещения 3 выполняются из слабо армированного бетона.
По углам нижней железобетонной плиты 4 здания оставляются 4 отверстия, которые с ограничителями смещения 3 здания образуют зазор 5 (60 мм), что дает возможность перемещаться зданию во всех направлениях на величины смещения основания.
На поверхности фундаментной плиты 2 укладывается слой фторопластовой пленки 6 (δ = 0,5 - 1 мм), на ней слой графитового порошка 7(δ = 3 мм), затем еще один слой фторопластовой пленки 6(δ = 0,5 - 1 мм), на нем слой гнилостойкой резины либо неопрена (δ = 10 мм) 8.
На этом слое резины либо неопрена бетонируется нижняя железобетонная плита здания, а на ней возводится обычное несейсмостойкое здание 9.
Работает устройство следующим образом.
Во время землетрясения фундамент 1 вместе с фундаментной плитой 2, ограничителями смещения 3 и нижним слоем фторопластовой пленки 6 будет повторять колебания основания.
Верхний слой фторопластовой пленки 6 взаимодействует со слоем графитового порошка 7 и нижним слоем фторопластовой пленки 6, вследствие малого коэффициента трения в контактах: фторопласт - графит-фторопласт (Kтр = 0,13), а также вследствие силы инерции здания 9 будет находиться вместе с нижней железобетонной плитой 4 здания и самим зданием 9 в состоянии относительного покоя.
Слой гнилостойкой резины либо неопрена 8 будет погашать вертикальную составляющую сейсмической нагрузки. Описанное устройство, обладая коэффициентом трения Kтр = 0,13, способно уменьшить интенсивность сейсмической нагрузки на 2,5 - 3 балла, особенно в начале процесса, когда наблюдаются высокочастотные колебания основания с наибольшей интенсивностью.
Пример расчета.
Коэффициент трения Kтр = 0,13 был определен экспериментально на моделях.
По СНиП 11-7-81 сейсмическая нагрузка определяется уравнением
Sik = K1•K2•Soik = K1•K2•Qk•A•βi•Kφ•ηik.
Для обычного здания в 7 этажей в 9-балльной зоне сейсмичности:
K1 = 0,25 (коэффициент допускаемых повреждений здания);
K2 = 1,3 (коэффициент конструктивного решения здания);
Qk = 2000 (т, вес здания);
A = 0,4 (вектор ускорения основания зоны застройки);
βi = 3 (коэффициент динамичности здания);
Kφ = 1,1 (коэффициент гибкости здания);
ηik = 1,2 (коэффициент тона колебания здания);
Sik = 0,25 • 1,3 • 2000 • 0,4 • 3 • 1,1 • 1,2 = 1029,6 т.
Sik = K1•K2•Soik = K1•K2•Qk•A•βi•Kφ•ηik.
Для обычного здания в 7 этажей в 9-балльной зоне сейсмичности:
K1 = 0,25 (коэффициент допускаемых повреждений здания);
K2 = 1,3 (коэффициент конструктивного решения здания);
Qk = 2000 (т, вес здания);
A = 0,4 (вектор ускорения основания зоны застройки);
βi = 3 (коэффициент динамичности здания);
Kφ = 1,1 (коэффициент гибкости здания);
ηik = 1,2 (коэффициент тона колебания здания);
Sik = 0,25 • 1,3 • 2000 • 0,4 • 3 • 1,1 • 1,2 = 1029,6 т.
Введем систему сейсмоизоляции, т.е. Kтр = 0,13;
Sik = K1•K2•Soik = K1•K2•Qk•A•βi•Kφ•ηik
= 0,25•1,3•2000•0,4•3•1,1•1,2•0,13 = 133,848.
Sik = K1•K2•Soik = K1•K2•Qk•A•βi•Kφ•ηik
= 0,25•1,3•2000•0,4•3•1,1•1,2•0,13 = 133,848.
Если есть предположение, что в данном регионе возможны землетрясения, превышающие 9 баллов, тогда само здание следует рассчитывать и конструировать на 7-балльное воздействие.
В настоящей заявке на изобретение эти механизмы выполнены более упрощенными с исключением дорогостоящих металлов.
Механизм сейсмоизоляции состоит из трех слоев, помещенных между сплошной бетонной плитой фундамента и сплошной железобетонной плитой здания: фторопласт, графит, фторопласт. А для гашения вертикальной составляющей сейсмического воздействия по верху этих трех слоев помещен слой гнилостойкой резины либо неопрена.
Коэффициент трения системы: фторопласт - графит - фторопласт был определен экспериментально на моделях и составил величину Kтр = 0,13, что уменьшает горизонтальную силу в 2-3 раза по отношению к системе: сталь - сталь.
Эта конструкция, в вернее механизм не нуждается в точном определении интенсивности сейсмического воздействия, т.к. он одинакового хорошо работает на внешнюю нагрузку интенсивностью в 6 - 9 баллов, поскольку расчет и эксперимент показывают снижение сейсмического воздействия на 2,5 - 3 балла. Эта система не нуждается и в прогнозе землятресений, т.к. готова к работе постоянно и многократно.
Список использованной литературы
1. Патент N 2004696, C 1 E 27/34, 04 H 9/02.
1. Патент N 2004696, C 1 E 27/34, 04 H 9/02.
2. Патент N 2073781, C 16 E 0,4 - 9/02.
3. Авт.св. N 1682504, E 04 H 9/02, 1991.
Claims (2)
1. Сейсмостойкое здание, включающее пространственно жесткие этажи, опертые на нижнюю железобетонную плиту здания, свободно лежащую на фундаментной бетонной плите, отличающееся тем, что между бетонной плитой фундамента и нижней железобетонной плитой здания вмонтирован механизм сейсмоизоляции, состоящий из слоя фторопластовой пленки, слоя графитового порошка, слоя фторопластовой пленки и слоя гнилостойкой резины либо неопрена, причем между двумя слоями фторопластовой пленки расположен слой графитового порошка, а слой гнилостойкой резины контактирует с нижней железобетонной плитой здания.
2. Здание по п.1, отличающееся тем, что фундаментная бетонная плита имеет на углах ограничители смещения здания, взаимодействующие с отверстиями в нижней железобетонной плите здания с зазором, превышающим максимальное смещение основания при землетрясении.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97113568A RU2132919C1 (ru) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | Сейсмостойкое здание |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97113568A RU2132919C1 (ru) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | Сейсмостойкое здание |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97113568A RU97113568A (ru) | 1999-06-20 |
RU2132919C1 true RU2132919C1 (ru) | 1999-07-10 |
Family
ID=20196127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97113568A RU2132919C1 (ru) | 1997-08-05 | 1997-08-05 | Сейсмостойкое здание |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2132919C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2512054C1 (ru) * | 2012-10-25 | 2014-04-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Комплексная система сейсмозащиты здания или сооружения |
-
1997
- 1997-08-05 RU RU97113568A patent/RU2132919C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2512054C1 (ru) * | 2012-10-25 | 2014-04-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Комплексная система сейсмозащиты здания или сооружения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Agalianos et al. | Comparative assessment of two rocking isolation techniques for a motorway overpass bridge | |
Flogeras et al. | On the seismic response of steel buckling-restrained braced structures including soil-structure interaction | |
JP2007327239A (ja) | ピロティ階における免震構造 | |
De la Llera et al. | Analysis, testing, and implementation of seismic isolation of buildings in Chile | |
RU2132919C1 (ru) | Сейсмостойкое здание | |
JP2007070858A (ja) | 建造物の免震構造および免震施工方法 | |
JP3898509B2 (ja) | 既設弾性支承の機能変更補修工法 | |
JP2005146556A (ja) | 地盤改良体及びべた基礎からなる建築物の基礎の構造並びに地盤改良べた基礎工法 | |
JP5290786B2 (ja) | 制震構造 | |
JPH10169241A (ja) | 免震建物 | |
JP2009256962A (ja) | 長周期化建築物 | |
SU1705530A1 (ru) | Многоэтажное сейсмостойкое здание | |
JP7409969B2 (ja) | 浮き上がり機構およびこれを備えた鉄筋コンクリート柱、鉄筋コンクリート構造 | |
RU2293160C2 (ru) | Фундамент вертикального стального резервуара для сейсмических районов | |
Mezzi et al. | Conceptual seismic design and state-of-the-art protection systems | |
Cosenza et al. | Seismic Assessment and Retrofitting of the Tower of the Nations | |
JP2749391B2 (ja) | 建築物の架構 | |
JPH0454275Y2 (ru) | ||
JP2514839B2 (ja) | 高層建造物の耐震構造 | |
JP4588836B2 (ja) | 鉄筋コンクリート造壁の免震構法及び免震構造 | |
Mezzi | Configuration and morphology for the application of new seismic protection systems | |
JP2004278002A (ja) | 免震装置付きユニット式建物 | |
JPH0262672B2 (ru) | ||
Sartori et al. | Seismic Retrofitting of the Marmara Başibüyük University Hospital in Istanbul | |
JPH0387476A (ja) | 構造物の免震装置 |