RU2585768C1 - Earthquake-resistant building - Google Patents

Earthquake-resistant building Download PDF

Info

Publication number
RU2585768C1
RU2585768C1 RU2014152509/03A RU2014152509A RU2585768C1 RU 2585768 C1 RU2585768 C1 RU 2585768C1 RU 2014152509/03 A RU2014152509/03 A RU 2014152509/03A RU 2014152509 A RU2014152509 A RU 2014152509A RU 2585768 C1 RU2585768 C1 RU 2585768C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vibration
base
foundation
building
floor
Prior art date
Application number
RU2014152509/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Савельевич Кочетов filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2014152509/03A priority Critical patent/RU2585768C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2585768C1 publication Critical patent/RU2585768C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: earthquake-resistant building containing anti-vibration foundation, horizontal and vertical bearing structures with vibration insulation system, inner partition walls, roof building, and also door and window openings with reinforcement, basic bearing floor slabs at their attachment to carrying building walls are equipped with damping system consisting of horizontal vibration isolators, accepting vertical static and dynamic loads, as well as vertical vibration isolators accepting horizontal static and dynamic loads; at that floor of rooms is made on elastic base and comprises mounting plate made of reinforced concrete with vibration damping material, which is installed on base plate of inter-floor slab with cavities through layers of vibration damping material and waterproofing material, with clearance relative to bearing walls of industrial facility, wherein resilient floor base is made of needle-felt mats of "Vibrosil" Type on basis of silica or aluminoborosilicate fibres, or solid damping materials, for example plastic, or sound insulation boards based on glass staple fibre “Shumostop" Type with density equal to 60÷80 kg/m3, vibration isolation system of foundation with ground floor is made with simultaneous cutting its with earthquake-proof type joints from neighbouring buildings and surrounding soil, wherein vibration insulators are installed in recess walls of basement on areas of strip foundation, and each set of vibration isolation system consists of metal plate, four vibration insulators, two sheets of sand paper to prevent sliding of foundation elements, and two support reinforced concrete blocks, as well as vibration isolation system is arranged by vertical edges of external walls of basement at level of foundation and covering, wherein around whole building there is retaining wall, its abutments which are connected to ends of bearing walls through vibration insulators, which are installed in recesses of abutments. Each vibration damper is composed as spring vibration isolator containing base, cover, and elastic elements with damper located therebetween, wherein base is connected to cover by means of dry friction damper, consisting of lower sleeve rigidly attached to base, and coaxial with it upper sleeve rigidly attached to cover, and around damper are arranged, at least two flexible elements connected by means of pins with cover and base, and made in form of helical springs, wherein each of elastic elements is made in form of resilient damping mesh element surrounded by spring, wherein density of mesh structure of mesh resilient damping element is in optimal range of values: 1.2÷2.0 g/cm3, wherein wire material of elastic mesh elements is steel of EI-708 grade, and its diameter is within optimal range of values 0.09÷0.15 mm.
EFFECT: reinforcement of buildings or installations, reducing their vulnerability under action of wind loads and earthquakes, improved seismic safety, durability and service life.
1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к реконструкции, восстановлению или возведению сейсмостойких зданий и сооружений.The invention relates to the field of construction, namely to the reconstruction, restoration or construction of earthquake-resistant buildings and structures.

Наиболее близким техническим решением является сейсмостойкое здание или сооружение, способ возведения которого предусматривает монтаж виброизоляторов, а именно включает размещение виброизоляторов и опорных плит в сквозных нишах между основанием и временно опирающимся на него посредством упоров верхним строением, сжатие виброизоляторов посредством домкратов до достижения усилия, превышающего массу верхнего строения и вызывающего его подъем на необходимую величину, установку опорных блоков и последующее удаление упоров и домкратов, причем виброизоляторы устанавливают на нижних поверхностях ниш, выполняемых в основании. Опорные плиты укладывают на виброизоляторы, а на опорные плиты устанавливают домкраты, взаимодействующие с нижним торцом верхнего строения, между которым и опорными плитами и устанавливают опорные блоки после подъема верхнего строения (см. RU 2149245 C1, Е04Н 9/02, E02D 27/34, опубл. 20.05.2000).The closest technical solution is an earthquake-resistant building or structure, the construction method of which provides for the installation of vibration isolators, namely, the placement of vibration isolators and base plates in the through niches between the base and the upper structure temporarily resting on it by means of stops, compression of the vibration isolators by means of jacks to achieve an force exceeding the mass the upper structure and the rise causing it to the required size, the installation of support blocks and the subsequent removal of stops and jacks moreover, vibration isolators are installed on the lower surfaces of the niches that are made in the base. The base plates are placed on vibration isolators, and on the base plates, jacks are installed that interact with the lower end of the upper structure, between which and the base plates and support blocks are installed after lifting the upper structure (see EN 2149245 C1, Е04Н 9/02, E02D 27/34, publ. 05.20.2000).

Недостатком прототипа являются: техническая сложность устройства виброизоляторов при высоких уровнях нагружения на вертикальные конструкции (высокие здания) для реконструируемых, восстанавливаемых объектов, а также вновь возводимых опасных, технически сложных и уникальных зданий и сооружений, когда использование предложенных способов недостаточно квалифицированными специалистами может привести к повреждению конструкций, а иногда и к прогрессирующему обрушению целого здания (сооружения) или его части. Кроме того, известные способы установки виброизоляторов отличаются высокой трудоемкостью и сложностью, что делает их экономически неэффективными при использовании для реконструкции и восстановления (сейсмоусиления) существующих зданий и сооружений массовой застройки.The disadvantage of the prototype are: the technical complexity of the device of vibration isolators at high levels of loading on vertical structures (tall buildings) for reconstructed, restored objects, as well as newly constructed dangerous, technically complex and unique buildings and structures, when the use of the proposed methods by insufficiently qualified specialists can lead to damage structures, and sometimes to the progressive collapse of the whole building (structure) or part thereof. In addition, the known methods for installing vibration isolators are highly labor intensive and complex, which makes them economically inefficient when used for reconstruction and restoration (seismic amplification) of existing buildings and structures of mass development.

Технически достижимый результат - усиление конструкций зданий или сооружений, снижение их уязвимости при воздействии ветровых нагрузок и землетрясений, повышение их сейсмической безопасности, долговечности и остаточного ресурса.A technically achievable result is an increase in the construction of buildings or structures, a decrease in their vulnerability when exposed to wind loads and earthquakes, an increase in their seismic safety, durability and residual life.

Это достигается тем, что в сейсмостойком здании, содержащем виброизолированный фундамент, горизонтальные и вертикальные несущие конструкции с системой виброизоляции, внутренние перегородки, кровлю здания, а также дверные и оконные проемы с усилением, базовые несущие плиты перекрытия снабжены в местах их крепления к несущим стенам здания системой пространственной виброизоляции, состоящей из горизонтально расположенных виброизоляторов, воспринимающих вертикальные статические и динамические нагрузки, а также вертикально расположенных виброизоляторов, воспринимающих горизонтальные статические и динамические нагрузки, при этом пол в помещениях выполнен на упругом основании и содержит установочную плиту, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите межэтажного перекрытия с полостями через слои вибродемпфирующего материала и гидроизоляционного материала с зазором относительно несущих стен производственного помещения, причем полости базовой плиты заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером.This is achieved by the fact that in an earthquake-resistant building containing a vibration-insulated foundation, horizontal and vertical load-bearing structures with a vibration isolation system, internal partitions, the roof of the building, as well as door and window openings with reinforcement, basic load-bearing floor slabs are provided in places of their attachment to the load-bearing walls of the building spatial vibration isolation system, consisting of horizontally located vibration isolators, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located x vibration isolators that accept horizontal static and dynamic loads, while the floor in the rooms is made on an elastic base and contains a mounting plate made of concrete reinforced with vibration damping material, which is installed on the base plate of the floor with cavities through layers of vibration damping material and waterproofing material with a gap with respect to bearing walls of the production room, and the cavity of the base plate is filled with vibration damping material, for example Enamel polymer.

На фиг. 1 изображен общий вид сейсмостойкой конструкции здания, на фиг. 2 - разрез междуэтажного перекрытия здания, на фиг. 3 - схема виброизоляции цокольного этажа в основании здания, на фиг. 4 - схема виброизоляции железобетонной плиты в основании здания, на фиг. 5 - общий вид виброизолятора, фиг. 6 - разрез А-А виброизолятора, фиг. 7 - общий вид варианта пружинного виброизолятора, фиг. 8 - разрез А-А варианта пружинного виброизолятора.In FIG. 1 shows a general view of an earthquake-resistant building structure; FIG. 2 is a section through a floor of a building, in FIG. 3 is a diagram of the vibration isolation of the basement at the base of the building; FIG. 4 is a diagram of vibration isolation of a reinforced concrete slab at the base of a building; FIG. 5 is a general view of the vibration isolator, FIG. 6 is a section AA of the vibration isolator, FIG. 7 is a general view of a variant of a spring vibration isolator; FIG. 8 is a section AA of a spring-loaded vibration isolator.

Сейсмостойкое здание (фиг. 1) содержит виброизолированный фундамент 1, горизонтальные 3 и вертикальные 2 несущие конструкции с системой виброизоляции, внутренние перегородки 4, кровлю здания 5, а также дверные 6 и оконные 7 проемы с усилением.An earthquake-resistant building (Fig. 1) contains a vibration-insulated foundation 1, horizontal 3 and vertical 2 load-bearing structures with a vibration isolation system, internal partitions 4, the roof of building 5, as well as door 6 and window 7 openings with reinforcement.

Конструкция пола выполнена на упругом основании (фиг. 2) и содержит установочную плиту 8, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите 9 межэтажного перекрытия с полостями 10 через слои вибродемпфирующего материала 11 и гидроизоляционного материала 12 с зазором 13 относительно несущих стен 2 здания. Чтобы обеспечить эффективную виброизоляцию установочной плиты 8 по всем направлениям слои вибродемпфирующего материала 11 и гидроизоляционного материала 12 выполнены с отбортовкой, плотно прилегающей к несущим конструкциям стен 2 и базовой несущей плите 9 перекрытия.The floor structure is made on an elastic foundation (Fig. 2) and contains a mounting plate 8 made of concrete reinforced with vibration damping material, which is installed on the base plate 9 of the floor with cavities 10 through layers of vibration damping material 11 and waterproofing material 12 with a gap 13 relative to the bearing walls 2 buildings. In order to ensure effective vibration isolation of the mounting plate 8 in all directions, the layers of the vibration damping material 11 and the waterproofing material 12 are made with a flange that is tightly adjacent to the supporting structures of the walls 2 and the base supporting plate 9 of the floor.

Для повышения эффективности виброизоляции и сейсмостойкости здания базовые несущие плиты 9 перекрытия (на фиг. 2 показана плита 9 перекрытия только для одного этажа здания и с одной стороны несущих стен 2) снабжены в местах их крепления к несущим стенам здания системой пространственной виброизоляции, состоящей из горизонтально расположенных виброизоляторов 14 и 15, воспринимающих вертикальные статические и динамические нагрузки, а также вертикально расположенных виброизоляторов 16, воспринимающих горизонтальные статические и динамические нагрузки. Схема виброизоляторов, выполненных из эластомера представлена на фиг. 5-6. Каждый из виброизоляторов 14, 15, 16 состоит из жестко связанных между собой резиновых плит: верхней 32 и нижней 33 (фиг. 5 и 6), в которых выполнены сквозные отверстия 34, расположенные по поверхности виброизолятора в шахматном порядке. По форме виброизоляторы выполнены квадратными или прямоугольными, а также их боковые грани могут быть выполнены в виде криволинейных поверхностей n-го порядка, обеспечивающие равночастотность системы виброизоляции в целом. Отверстия 34 имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора.To increase the vibration isolation efficiency and earthquake resistance of the building, the basic floor slabs 9 (in Fig. 2 shows the floor slab 9 for only one floor of the building and on one side of the load-bearing walls 2) are equipped at the points of their attachment to the load-bearing walls of the building with a spatial vibration isolation system consisting of horizontally located vibration isolators 14 and 15, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration isolators 16, perceiving horizontal static and dynamically e load. A diagram of vibration isolators made of elastomer is shown in FIG. 5-6. Each of the vibration isolators 14, 15, 16 consists of rubber plates rigidly interconnected: upper 32 and lower 33 (Figs. 5 and 6), in which through holes 34 are made, located on the surface of the vibration isolator in a checkerboard pattern. The shape of the vibration isolators is made square or rectangular, and their side faces can be made in the form of curved surfaces of the n-th order, ensuring the uniform frequency of the vibration isolation system as a whole. The holes 34 have a cross-sectional shape that provides equal frequency vibration isolation.

Система виброизоляции фундамента 17 с цокольным этажом 18 (фиг. 3) осуществляется путем установки поднимаемой части здания на виброизоляторы (фиг. 5, 6) с одновременной отрезкой его швами типа антисейсмических (не показано) от соседних зданий и окружающего грунта. Для защиты от вибраций вертикального направления виброизоляторы устанавливаются в ниши стен цокольного этажа 18 на участки ленточного фундамента 19. Каждый комплект системы виброизоляции состоит из металлической плиты, 4-х виброизолятоов (фиг. 5 и 6), 2-х листов наждачной бумаги для исключения возможности скольжения элементов фундамента и 2-х опорных железобетонных блоков (не показано).The system of vibration isolation of the foundation 17 with the basement 18 (Fig. 3) is carried out by installing the elevated part of the building on the vibration isolators (Fig. 5, 6) while cutting it with anti-seismic seams (not shown) from neighboring buildings and the surrounding soil. To protect against vertical vibrations, vibration isolators are installed in the niches of the walls of basement floor 18 on sections of the strip foundation 19. Each set of vibration isolation systems consists of a metal plate, 4 vibration isolators (Figs. 5 and 6), 2 sheets of sandpaper to eliminate the possibility slip of the foundation elements and 2 supporting reinforced concrete blocks (not shown).

Для защиты здания от вибраций горизонтального направления, распространяющихся по грунту, устраивается система виброизоляции по вертикальным граням наружных стен 20 цокольного этажа 18 на уровне фундамента 17 и перекрытий 9 (фиг. 2). С этой целью вокруг всего здания устраивается подпорная стенка, контрфорсы 21 которой соединяются с торцами несущих стен через виброизоляторы (фиг. 5 и 6), которые устанавливаются в нишах 22 контрфорсов 21. Конструкция виброизолированного здания имеет повышенную жесткость.To protect the building from horizontal vibrations propagating through the ground, a vibration isolation system is arranged along the vertical faces of the outer walls 20 of the basement floor 18 at the level of the foundation 17 and floors 9 (Fig. 2). To this end, a retaining wall is arranged around the entire building, the buttresses 21 of which are connected to the ends of the bearing walls through vibration isolators (Figs. 5 and 6), which are installed in the niches 22 of the buttresses 21. The design of the vibration-insulated building has increased rigidity.

Цокольный этаж здания выполнен в виде пространственной рамной конструкции из монолитного железобетона с включенными в раму перекрытием и перегородками (не показано). Такая конструкция обеспечивает повышенную жесткость здания, компенсирующую ее снижение из-за опирания на виброизоляторы. С этой же целью усилены перемычки над дверными и иными проемами (не показано) так, чтобы жесткость перегородок не изменилась, а фундамент 17 выполнен в виде ленточной перекрестной конструкции высотой порядка 50 см, выступающей над фундаментной плитой-стяжкой.The basement of the building is made in the form of a spatial frame structure of monolithic reinforced concrete with overlapping and partitions (not shown) included in the frame. This design provides increased rigidity of the building, compensating for its decrease due to bearing on vibration isolators. For the same purpose, jumpers over door and other openings (not shown) are reinforced so that the stiffness of the partitions does not change, and the foundation 17 is made in the form of a tape cross structure with a height of about 50 cm, protruding above the foundation slab.

На фиг. 4 представлена схема виброизоляции железобетонной плиты, состоящей из связанных между собой железобетонных балок 23 в основании здания, которая является вариантом виброзащиты без домкратов и включает в себя, по крайней мере, четыре сетчатых виброизолятора 24 (фиг. 5 и 6), устанавливаемых между металлической плитой 25 и железобетонной балкой 23, расположенной в основании 26 здания, выполненного заодно целое с, по крайней мере, восемью ленточными фундаментными блоками 27 и 28, являющимися своеобразными "ловушками", а каждая из металлических плит 25 установлена на, по крайней мере, трех железобетонных столбах-упорах 29. Между каждыми ленточными фундаментными блоками 27 и 28 и каждой из железобетонных балок 23 устанавливаются песчаные подушки 30, а под резиновыми виброизоляторами 24 закреплены тензорезисторные датчики 31, контролирующие осадку виброизоляторов 24. Песчаные подушки 30 установлены в металлических разъемных обоймах.In FIG. 4 is a diagram of the vibration isolation of a reinforced concrete slab consisting of interconnected reinforced concrete beams 23 at the base of the building, which is a variant of vibration protection without jacks and includes at least four mesh vibration isolators 24 (Figs. 5 and 6) installed between the metal plate 25 and reinforced concrete beam 23, located at the base 26 of the building, made integral with at least eight strip foundation blocks 27 and 28, which are kind of “traps”, and each of the metal plates 25 mounted on at least three reinforced concrete pillars-supports 29. Between each strip foundation blocks 27 and 28 and each of the reinforced concrete beams 23 sand cushions 30 are installed, and strain gages 31 are mounted under the rubber vibration isolators 24, which monitor the settlement of vibration isolators 24. Sand cushions 30 are installed in detachable metal clips.

Каждый из виброизоляторов 24 (фиг. 5 и 6) выполнен шайбовым сетчатым и содержит основание 32 в виде пластины с крепежными отверстиями 33, сетчатый упругий элемент 38, нижней частью опирающийся на основание 32 и фиксируемый нижней шайбой 37, жестко соединенной с основанием, а верхней частью фиксируемый верхней нажимной шайбой 36, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом 35, охватываемым соосно расположенным кольцом 34, жестко соединенным с основанием 32.Each of the vibration isolators 24 (Figs. 5 and 6) is made of a washer mesh and contains a base 32 in the form of a plate with mounting holes 33, a mesh elastic element 38, the lower part resting on the base 32 and fixed by the lower washer 37, rigidly connected to the base, and the upper part fixed by the upper pressure washer 36, rigidly connected to a centrally located ring 35, covered by a coaxially located ring 34, rigidly connected to the base 32.

Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см3 … 2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм … 0,15 мм.The density of the mesh structure of the elastic mesh element is in the optimal range of values: 1.2 g / cm 3 ... 2.0 g / cm 3 , and the wire material of the elastic mesh elements is steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of 0 , 09 mm ... 0.15 mm.

Плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента.The density of the mesh structure of the outer layers of the elastic mesh element is 1.5 times higher than the density of the mesh structure of the inner layers of the elastic mesh element.

Упругий сетчатый элемент 38 может быть выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.The elastic mesh element 38 can be made combined of a mesh frame, filled with an elastomer, for example polyurethane.

При колебаниях виброизолируемого объекта (не показан), расположенного на верхней нажимной шайбе 36, упругий сетчатый элемент 38 воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.When vibrations of a vibroinsulated object (not shown) located on the upper pressure plate 36, the elastic mesh element 38 perceives both vertical and horizontal loads, thereby weakening the dynamic effect on the vibroisolated object, i.e. spatial vibration protection and shock protection are provided.

Возможен вариант применения виброизолятора пружинного (фиг. 7 и фиг. 8), который содержит основание 39 с отверстиями 40 для крепления к платформе (не показана), крышку 41 с отверстиями 42 для крепления виброизолируемого объекта (не показан). Основание 39 с крышкой 41 соединено посредством демпфера 48 сухого трения, состоящего из нижней гильзы 45, жестко соединенной с основанием 39, и сосной с ней верхней гильзы 46, жестко соединенной с крышкой 41. Вокруг демпфера 48 расположены, по крайней мере, два упругих элемента 43 и 44, связанных посредством штифтов 47 с крышкой 41 и основанием 39 и выполненных в виде цилиндрических винтовых пружин.A possible application of a spring damper (Fig. 7 and Fig. 8), which contains a base 39 with holes 40 for attaching to a platform (not shown), a cover 41 with holes 42 for attaching a vibration-insulated object (not shown). The base 39 with the cover 41 is connected by means of a dry friction damper 48, consisting of a lower sleeve 45, rigidly connected to the base 39, and a pine with it of the upper sleeve 46, rigidly connected to the cover 41. At least two elastic elements are located around the damper 48 43 and 44, connected by pins 47 to the cover 41 and the base 39 and made in the form of coil springs.

Каждый из упругих элементов может быть выполнен в виде упругодемпфирующего сетчатого элемента, охватываемого пружиной. Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см3…2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм. Плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента. Упругий сетчатый элемент может быть выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.Each of the elastic elements can be made in the form of an elastic damping mesh element covered by a spring. The density of the mesh structure of the elastic mesh element is in the optimal range of values: 1.2 g / cm 3 ... 2.0 g / cm 3 , and the wire material of the elastic mesh elements is steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of 0 , 09 mm ... 0.15 mm. The density of the mesh structure of the outer layers of the elastic mesh element is 1.5 times higher than the density of the mesh structure of the inner layers of the elastic mesh element. The elastic mesh element can be made combined of a mesh frame, filled with an elastomer, for example polyurethane.

Виброизолятор пружинный работает следующим образом. При колебаниях, передаваемых на крышку 41, цилиндрические винтовые пружины 43 и 44, а также демпфер 48 воспринимают как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на крышку 41, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.Vibration isolator spring works as follows. During vibrations transmitted to the cover 41, the coil springs 43 and 44, as well as the damper 48, absorb both vertical and horizontal loads, thereby weakening the dynamic effect on the cover 41, i.e. spatial vibration protection and shock protection are provided.

Сейсмостойкая конструкция здания работает следующим образом.Earthquake-resistant building construction works as follows.

В процессе возведения сейсмостойкого здания опалубка железобетонной монолитной стены опирается на песчаные подушки 30, заключенные в разборную металлическую обойму. После отвердения бетона и снятия опалубки между выступами "ловушками" 27 и 28 устанавливается виброизолятор 24 в сборе. После того как бетон в балке 23 наберет достаточную прочность, металлическая обойма размыкается и песок из "подушки" извлекается, а балка 23 опирается на виброизолятор 24. В дальнейшем, по мере воздвижения здания, виброизолятор 24 сжимается. Демонтаж и замена виброизолятора 24 производятся с помощью домкратов (не показано).In the process of erecting an earthquake-resistant building, the formwork of a reinforced concrete monolithic wall is supported by sand cushions 30 enclosed in a collapsible metal cage. After hardening the concrete and removing the formwork between the protrusions of the "traps" 27 and 28, a vibration isolator 24 is assembled. After the concrete in the beam 23 has gained sufficient strength, the metal cage is opened and the sand is removed from the "cushion", and the beam 23 is supported by the vibration isolator 24. Subsequently, as the building rises, the vibration isolator 24 is compressed. The dismantling and replacement of the vibration isolator 24 is carried out using jacks (not shown).

При монтаже системы виброзащиты здания указанным способом необходимо соблюдать следующие положения:When installing the building vibration protection system in this way, the following provisions must be observed:

- виброизоляторы 24 должны быть смонтированы уже в начальной стадии строительства, в связи с чем они должны быть заранее изготовлены и испытаны;- vibration isolators 24 must be mounted already in the initial stage of construction, in connection with which they must be prefabricated and tested;

- должна быть обеспечена сохранность виброизоляторов 23 и тензорезисторных датчиков 31 от воздействия неблагоприятных природных факторов в период строительства;- the vibration isolators 23 and the strain gauge sensors 31 should be protected from the effects of adverse natural factors during the construction period;

- высота песчаной подушки назначается по расчету, исходя из осадки виброизоляторов 24 под нагрузкой и с течением времени;- the height of the sand cushion is determined by calculation, based on the precipitation of the vibration isolators 24 under load and over time;

- для регулировки зазора между железобетонной балкой 23 и "ловушкой" на последней устанавливаются, по крайней мере, две съемные металлические плиты толщиной по 1 см. Швы, отделяющие подпорную стенку от здания и здание от соседних зданий, устроены по типу антисейсмических швов (не показано) и тщательно расчищены от строительного мусора. Предусмотрена система их защиты (не показано) от засорения во время эксплуатации здания для исключения путей проникновения вибраций в здание.- to adjust the gap between the reinforced concrete beam 23 and the “trap”, at least two removable metal plates 1 cm thick are installed on the latter. The seams separating the retaining wall from the building and the building from neighboring buildings are arranged as anti-seismic seams (not shown ) and thoroughly cleaned of construction waste. A system is provided for their protection (not shown) from clogging during operation of the building to exclude the penetration of vibrations into the building.

Все магистрали, трубопроводы и т.п. коммуникации, проходящие через фундамент в здание или установленное на нем оборудование, устроены с компенсаторами либо отрезаны от фундамента скользящими швами (не показано). Места установки вентиляционного, электрического и т.п. оборудования в цокольном этаже выбраны из условия доступа к виброизоляторам (не показано), их монтажа и демонтажа.All highways, pipelines, etc. communications passing through the foundation into the building or equipment installed on it are arranged with compensators or cut off from the foundation by sliding seams (not shown). Installation locations for ventilation, electrical, etc. equipment in the basement selected from the conditions of access to vibration isolators (not shown), their installation and dismantling.

Взаимодействие звуковых волн с активными полостями, заполненными негорючим звукопоглотителем, приводит к шумоглушению в высокочастотном диапазоне, причем за счет наличия полостей увеличивается поверхность звукопоглощения и, как следствие, повышается коэффициент звукопоглощения.The interaction of sound waves with active cavities filled with a non-combustible sound absorber leads to sound attenuation in the high-frequency range, and due to the presence of cavities, the sound absorption surface increases and, as a result, the sound absorption coefficient increases.

При установке виброактивного оборудования на плиту 8 происходит двухкаскадная виброзащита за счет вибродемпфирующих вкраплений в саму массу плиты 8, а также за счет слоя вибродемпфирующего материала 11, в качестве которого могут быть использованы: иглопробивные маты типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, материал из твердых вибродемпфирующих материалов, например пластиката, из звукоизоляционных плит на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м3.When installing vibroactive equipment on plate 8, two-stage vibration protection occurs due to vibration damping inclusions in the very mass of plate 8, and also due to the layer of vibration damping material 11, which can be used as: Vibrosil needle-punched mats based on silica or aluminoborosilicate fiber, material from solid vibration-damping materials, for example plastic compound, from soundproof plates based on glass staple fiber of the “Shumostop” type with a material density of 60 ÷ 80 kg / m 3 .

Claims (1)

Сейсмостойкое здание, содержащее виброизолированный фундамент, горизонтальные и вертикальные несущие конструкции с системой виброизоляции, внутренние перегородки, кровлю здания, а также дверные и оконные проемы с усилением, базовые несущие плиты перекрытия снабжены в местах их крепления к несущим стенам здания системой пространственной виброизоляции, состоящей из горизонтально расположенных виброизоляторов, воспринимающих вертикальные статические и динамические нагрузки, а также вертикально расположенных виброизоляторов, воспринимающих горизонтальные статические и динамические нагрузки, при этом пол в помещениях выполнен на упругом основании и содержит установочную плиту, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите межэтажного перекрытия с полостями через слои вибродемпфирующего материала и гидроизоляционного материала с зазором относительно несущих стен производственного помещения, причем упругое основание пола выполнено из иглопробивных матов типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, или твердых вибродемпфирующих материалов, например пластиката, или из звукоизоляционных плит на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м3, система виброизоляции фундамента с цокольным этажом выполнена с одновременной отрезкой его швами типа антисейсмических от соседних зданий и окружающего грунта, причем виброизоляторы устанавливаются в ниши стен цокольного этажа на участки ленточного фундамента, а каждый комплект системы виброизоляции состоит из металлической плиты, четырех виброизоляторов, двух листов наждачной бумаги для исключения возможности скольжения элементов фундамента и двух опорных железобетонных блоков, а также устроена система виброизоляции по вертикальным граням наружных стен цокольного этажа на уровне фундамента и перекрытия, при этом вокруг всего здания устроена подпорная стенка, контрфорсы которой соединяются с торцами несущих стен через виброизоляторы, которые устанавливаются в нишах контрфорсов, отличающееся тем, что каждый из виброизоляторов выполнен в виде виброизолятора пружинного, содержащего основание, крышку и расположенные между ними упругие элементы с демпфером, при этом основание с крышкой соединено посредством демпфера сухого трения, состоящего из нижней гильзы, жестко соединенной с основанием, и сосной с ней верхней гильзы, жестко соединенной с крышкой, а вокруг демпфера расположены, по крайней мере, два упругих элемента, связанных посредством штифтов с крышкой и основанием и выполненных в виде цилиндрических винтовых пружин, при этом каждый из упругих элементов выполнен в виде упругодемпфирующего сетчатого элемента, охватываемого пружиной, причем плотность сетчатой структуры сетчатого упругодемпфирующего элемента находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см3 ÷ 2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм ÷ 0,15 мм. An earthquake-resistant building containing a vibration-insulated foundation, horizontal and vertical load-bearing structures with a vibration isolation system, internal partitions, the roof of the building, as well as door and window openings with reinforcement, basic load-bearing floor slabs, are equipped in the places of their attachment to the load-bearing walls of the building with a spatial vibration isolation system consisting of horizontally located vibration isolators, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration isolators, perceiving which have horizontal static and dynamic loads, while the floor in the rooms is made on an elastic base and contains a mounting plate made of concrete reinforced with vibration damping material, which is installed on the base floor slab with cavities through layers of vibration damping material and waterproofing material with a gap relative to the bearing walls of the production premises, and the elastic floor base is made of needle-punched mats of the type "Vibrosil" based on silica or al moborosilikatnogo fibers or solid vibration-damping materials, for example plastic, or sound insulation boards based on a glass staple fiber of type "Shumostop" with material density of 60 ÷ 80 kg / m 3, the system foundation vibration isolation with a basement provided with simultaneous segments of its seams type antiseismic from neighboring buildings and the surrounding soil, and vibration isolators are installed in the niches of the walls of the basement on the sections of the strip foundation, and each set of vibration isolation system consists of metal a plate, four vibration isolators, two sheets of sandpaper to exclude the possibility of sliding of the foundation elements and two supporting reinforced concrete blocks, as well as a vibration isolation system along the vertical faces of the outer walls of the basement floor at the level of the foundation and the ceiling, with a retaining wall and buttresses around the entire building which are connected to the ends of the bearing walls through vibration isolators that are installed in the buttresses of the buttresses, characterized in that each of the vibration isolators is made in the form a spring broiler containing a base, a cover and elastic elements located between them with a damper, the base and the cover being connected by means of a dry friction damper consisting of a lower sleeve rigidly connected to the base and a pine with it of the upper sleeve rigidly connected to the cover, and around the damper are at least two elastic elements connected by pins to the cover and base and made in the form of coil springs, each of the elastic elements being made in the form of godempfiruyuschego screening element covered by a spring, wherein the density of the mesh structure of the mesh elastic-damping element is in the optimal range of values: 1.2 g / cm 3 ÷ 2,0 g / cm 3, wherein the elastic material of the wire mesh element - Steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of 0.09 mm ÷ 0.15 mm.
RU2014152509/03A 2014-12-25 2014-12-25 Earthquake-resistant building RU2585768C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014152509/03A RU2585768C1 (en) 2014-12-25 2014-12-25 Earthquake-resistant building

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014152509/03A RU2585768C1 (en) 2014-12-25 2014-12-25 Earthquake-resistant building

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2585768C1 true RU2585768C1 (en) 2016-06-10

Family

ID=56115075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014152509/03A RU2585768C1 (en) 2014-12-25 2014-12-25 Earthquake-resistant building

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2585768C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107419814A (en) * 2017-05-17 2017-12-01 大连大学 Grading damper
CN110080412A (en) * 2019-04-10 2019-08-02 常州东华建筑安装工程有限公司 The insulation construction system and its method of construction of existing building masonry
AT520921A4 (en) * 2018-05-15 2019-09-15 Getzner Werkstoffe Holding Gmbh building
CN110965463A (en) * 2019-12-19 2020-04-07 安徽微威减震降噪技术研究院 Rubber shock insulation support
CN115369998A (en) * 2022-09-20 2022-11-22 芜湖晶宫绿建节能建筑有限责任公司 Fabricated building with good sound insulation effect and assembling method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB621841A (en) * 1943-12-31 1949-04-21 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to resilient mounting devices
DE1033052B (en) * 1954-02-26 1958-06-26 Usine Des Ressorts Du Nord Vibration damper for vehicle suspensions
RU2065541C1 (en) * 1993-02-17 1996-08-20 Орловский государственный технический университет Dry friction damper
RU2149245C1 (en) * 1999-01-12 2000-05-20 Верпатов Алексей Игоревич Method for mounting of vibration isolators in buildings and structures
RU131037U1 (en) * 2013-03-27 2013-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) SEISMIC RESISTANCE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB621841A (en) * 1943-12-31 1949-04-21 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to resilient mounting devices
DE1033052B (en) * 1954-02-26 1958-06-26 Usine Des Ressorts Du Nord Vibration damper for vehicle suspensions
RU2065541C1 (en) * 1993-02-17 1996-08-20 Орловский государственный технический университет Dry friction damper
RU2149245C1 (en) * 1999-01-12 2000-05-20 Верпатов Алексей Игоревич Method for mounting of vibration isolators in buildings and structures
RU131037U1 (en) * 2013-03-27 2013-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) SEISMIC RESISTANCE

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107419814A (en) * 2017-05-17 2017-12-01 大连大学 Grading damper
CN107419814B (en) * 2017-05-17 2019-11-15 大连大学 Grading damper
AT520921A4 (en) * 2018-05-15 2019-09-15 Getzner Werkstoffe Holding Gmbh building
AT520921B1 (en) * 2018-05-15 2019-09-15 Getzner Werkstoffe Holding Gmbh building
CN110080412A (en) * 2019-04-10 2019-08-02 常州东华建筑安装工程有限公司 The insulation construction system and its method of construction of existing building masonry
CN110080412B (en) * 2019-04-10 2020-07-24 常州东华建筑安装工程有限公司 Heat insulation structure system of existing building masonry and construction method thereof
CN110965463A (en) * 2019-12-19 2020-04-07 安徽微威减震降噪技术研究院 Rubber shock insulation support
CN115369998A (en) * 2022-09-20 2022-11-22 芜湖晶宫绿建节能建筑有限责任公司 Fabricated building with good sound insulation effect and assembling method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU120447U1 (en) SEISMIC RESISTANT BUILDING
RU123433U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU131037U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU2585768C1 (en) Earthquake-resistant building
RU2602550C1 (en) Aseismic building
RU2641335C2 (en) Kochetov's seismic-resistant building
RU2526940C1 (en) Quakeproof building
RU133171U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU2606884C1 (en) Aseismic building
RU2568192C1 (en) Earthquake resistance building
RU2544182C2 (en) Earthquake-resistant building structure
RU2615183C1 (en) Kochetov's seismic-resistant construction
RU2663979C1 (en) Seismic-resistant structure
RU2658940C2 (en) Earthquake-resistant low noise building
RU131038U1 (en) SEISMIC RESISTANT BUILDING
RU2641334C2 (en) Kochetov's seismic-resistant building
RU2651975C1 (en) Aseismic building
RU2612027C1 (en) Kochetov seismic-resistant building
RU2639206C1 (en) Seismic-resistant building
RU131036U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU2649698C2 (en) Industrial aseismic building
RU148123U1 (en) SEISMIC RESISTANT QUIET PRODUCTION BUILDING
RU2624842C2 (en) Seismic-resistant building with brick wall panel
RU2658933C2 (en) Earthquake resistant building
RU2624070C2 (en) Kochetov's seismic-resistant building