RU2589244C1 - Earthquake-resistant industrial building - Google Patents
Earthquake-resistant industrial building Download PDFInfo
- Publication number
- RU2589244C1 RU2589244C1 RU2015110553/03A RU2015110553A RU2589244C1 RU 2589244 C1 RU2589244 C1 RU 2589244C1 RU 2015110553/03 A RU2015110553/03 A RU 2015110553/03A RU 2015110553 A RU2015110553 A RU 2015110553A RU 2589244 C1 RU2589244 C1 RU 2589244C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foundation
- supports
- gap
- building
- frame
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству, а именно к возведению зданий и сооружений в сейсмических районах.The invention relates to the construction, namely the construction of buildings and structures in seismic areas.
Известен каркас промышленного здания, содержащий колонны, отдельно стоящие фундаменты под колонны с отверстиями стаканного типа, стропильные конструкции, связевые элементы между колоннами и между стропильными конструкциями и фундаментные балки (см. Л.Ф. Шубин, Архитектура гражданских и промышленных зданий. Том 5. Промышленные здания. Учебник для студентов ВУЗа. М.: Стройиздат, 1986, с. 196).A frame of an industrial building is known, containing columns, freestanding foundations for columns with glass-type openings, rafter structures, connecting elements between columns and between roof structures and foundation beams (see L.F. Shubin, Architecture of civil and industrial buildings.
Недостатком такого каркаса является невысокая сейсмостойкость.The disadvantage of this frame is the low seismic resistance.
Известно сейсмостойкое каркасное здание, включающее колонны, отдельно стоящие фундаменты под колонны с отверстиями стаканного типа, стропильные конструкции, связевые элементы между колоннами и между стропильными конструкциями, распорки между фундаментами и ленточный фундамент (см. С.В. Дятков, А.П. Михеев. Архитектура промышленных зданий. Учебник для студентов ВУЗа, М.: Издательство Ассоциации строительных ВУЗов, 2010, с. 498). Данное здание снабжено антисейсмическими швами, дополнительными креплениями стропильных конструкций и стеновых панелей.An earthquake-resistant frame building is known, including columns, freestanding foundations for columns with glass-type openings, rafter structures, communication elements between columns and between rafter structures, spacers between foundations and a strip foundation (see S.V.Dyatkov, A.P. Mikheev Architecture of Industrial Buildings, Textbook for university students, Moscow: Publishing House of the Association of Building High Schools, 2010, p. 498). This building is equipped with anti-seismic seams, additional fastenings of rafter structures and wall panels.
Недостатками аналога являются ограниченная сейсмостойкость, повышенная материалоемкость и трудоемкость при строительстве здания и, как следствие, повышенные материальные затраты. Трудоемкость связана с тем, что несущим элементам необходимо придать повышенную прочность в зависимости от величины сейсмических колебаний, а также равнопрочность, так как выход из строя слабых узлов и элементов может привести к разрушению всей системы каркаса. Для повышения сейсмостойкости требуется максимально снижать вес конструкций здания и понижать его центр тяжести. Необходимо обеспечивать симметричное относительно главных осей и равномерное в плане распределение масс и жесткостей, которое снижает развитие крутящих моментов и концентрацию усилий на отдельных несущих элементах при землетрясениях. Все эти мероприятия требуют дополнительных трудовых затрат. Материалоемкость связана с тем, что для повышения сейсмостойкости необходимы дополнительные крепления стропильных конструкций и стеновых панелей. Кроме того, данное здание имеет ограничения по высоте и требует применения дополнительных мероприятий и ограничений технологического и планировочного характера, а именно располагать тяжелое оборудование на нижних уровнях здания, использовать предпочтительно козловые краны и напольный транспорт. Все это создает дополнительные сложности при строительстве и эксплуатации здания.The disadvantages of the analogue are limited seismic resistance, increased material consumption and labor intensity during the construction of the building and, as a result, increased material costs. The complexity is due to the fact that the supporting elements must be given increased strength depending on the magnitude of the seismic vibrations, as well as equal strength, since failure of weak nodes and elements can lead to the destruction of the entire frame system. To increase the seismic resistance, it is required to minimize the weight of the building structures and lower its center of gravity. It is necessary to ensure a mass and stiffness distribution that is symmetrical with respect to the main axes and uniform in terms, which reduces the development of torques and the concentration of forces on individual load-bearing elements during earthquakes. All these activities require additional labor costs. Material consumption is associated with the fact that to increase seismic resistance, additional fastenings of roof structures and wall panels are necessary. In addition, this building has height restrictions and requires the use of additional measures and technological and planning restrictions, namely, to place heavy equipment at the lower levels of the building, preferably using gantry cranes and floor vehicles. All this creates additional difficulties in the construction and operation of the building.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является сейсмостойкое здание, включающее каркас, фундамент и промежуточные элементы (см. патент РФ №2507344, МПК (2006.01) Е02D 27/34, Е04Н 9/02, опубл. 20.02.2014 г.). Данное здание снабжено фундаментной плитой, жестко соединенной с каркасом и подвешенной на жестких в вертикальном направлении тягах к фундаменту, выполненному в виде стакана с горизонтальным выступом. Здание снабжено гасителем колебаний в виде дополнительной плиты, подвешенной к каркасу с помощью жестких в вертикальном направлении тяг, пропущенных через отверстия в фундаментной плите. Фундаментная плита, гаситель колебаний и тяги выполняют функцию промежуточных элементов между фундаментом и каркасом, предназначенных для снижения сейсмического воздействия на здание при горизонтальных колебаниях. Используемые в данной конструкции тяговые соединения способствуют образованию маятниковых колебаний относительно фундамента при землетрясении.Closest to the claimed technical solution is an earthquake-resistant building, including a frame, foundation and intermediate elements (see RF patent No. 2507344, IPC (2006.01) E02D 27/34, E04H 9/02, publ. 02.20.2014). This building is equipped with a foundation slab rigidly connected to the frame and suspended on rigid vertical rods to the foundation, made in the form of a glass with a horizontal ledge. The building is equipped with an oscillation damper in the form of an additional plate suspended from the frame using vertically rigid rods passed through holes in the foundation plate. The base plate, vibration damper and traction function as intermediate elements between the foundation and the frame, designed to reduce the seismic effect on the building with horizontal vibrations. The traction joints used in this design contribute to the formation of pendulum oscillations relative to the foundation during an earthquake.
Недостатками прототипа являются, во-первых, низкие технические характеристики при сейсмических воздействиях, связанные с недостаточной прочностью опорных элементов. В данной конструкции основным опорным элементом является выступ на фундаментном стакане, к которому тягами закреплена фундаментная плита вместе с каркасом и гасителем колебаний. То есть здание всей своей массой опирается именно на него, а при сейсмических воздействиях нагрузка на этот элемент значительно усиливается, что может привести к деформации и разрушению всей конструкции. Во-вторых, ограниченность восприятия сейсмических колебаний, связанная с тем, что фундаментная плита имеет ограничения при перемещении внутри фундаментного стакана и при значительных колебаниях может произойти удар о его стенки. Вместе с тем, величина отверстий для тяг, выполненных в фундаментной плите, ограничивает свободу колебаний маятникового гасителя, а увеличение диаметра отверстий приводит к снижению прочности конструкции. В-третьих, при маятниковых колебаниях возможно возникновение резонанса, который существенно увеличит сейсмическое воздействие. В-четвертых, при сейсмических воздействиях, несмотря на наличие гасителя колебаний, каркас подвержен колебаниям, так как он соединен с фундаментом и колебания грунта передаются через фундамент на каркас. Поэтому данная конструкция может быть использована только для гашения незначительных колебаний.The disadvantages of the prototype are, firstly, low technical characteristics during seismic impacts associated with insufficient strength of the support elements. In this design, the main support element is a protrusion on the foundation glass, to which the foundation plate is fixed with rods along with the frame and vibration damper. That is, the building with all its mass relies precisely on it, and under seismic influences, the load on this element is significantly increased, which can lead to deformation and destruction of the entire structure. Secondly, the limited perception of seismic vibrations, due to the fact that the base plate has limitations when moving inside the foundation glass and with significant fluctuations, an impact on its wall can occur. At the same time, the size of the holes for rods made in the foundation plate limits the freedom of oscillation of the pendulum damper, and an increase in the diameter of the holes reduces the structural strength. Thirdly, during pendulum oscillations, resonance can occur, which will significantly increase the seismic effect. Fourthly, under seismic influences, despite the presence of a vibration damper, the frame is subject to vibrations, since it is connected to the foundation and soil vibrations are transmitted through the foundation to the frame. Therefore, this design can only be used to absorb minor vibrations.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение надежности и сейсмостойкости промышленного здания при значительных горизонтальных сейсмических воздействиях, а также снижение материалоемкости и трудоемкости его возведения.The technical result of the proposed technical solution is to increase the reliability and seismic resistance of an industrial building with significant horizontal seismic effects, as well as reducing the material consumption and the complexity of its construction.
Технический результат достигается тем, что сейсмостойкое промышленное здание включает каркас, фундамент и промежуточные элементы, согласно изобретению фундамент выполнен из отдельных опор и ленты, установленных относительно друг друга с зазором, при этом в подошве опор и на верхней поверхности ленты выполнены совмещенные чашеобразные углубления с образованием полости, внутри которой расположены промежуточные элементы в виде шара, а между опорами выполнены каналы, внутри которых установлены балки-распорки с зазором относительно стенок канала, при этом над лентой с зазором по периметру опор закреплены барьеры с образованием полости, над которой установлена надфундаментная плита, причем по периметру нижней поверхности плиты выполнены швы скольжения.The technical result is achieved by the fact that the earthquake-resistant industrial building includes a frame, foundation and intermediate elements, according to the invention, the foundation is made of separate supports and tapes installed relative to each other with a gap, while in the sole of the supports and on the upper surface of the tape combined cup-shaped recesses are formed to form cavities, inside which there are intermediate elements in the form of a ball, and channels are made between the supports, inside of which there are spacer beams with a gap relative to the walls a channel, wherein above the belt with a gap on the perimeter poles fixed barriers to form a cavity over which the plate is installed nadfundamentnaya, and around the bottom surface of the plate made plain stitches.
Каркас выполнен из колонн, стропильных конструкций, связевых элементов между колоннами и между стропильными конструкциями.The frame is made of columns, truss structures, connecting elements between the columns and between the truss structures.
В фундаментной опоре выполнены отверстия стаканного типа под колонны каркаса, а каналы между опорами перекрыты напольной плитой.In the foundation support, holes of a glass type are made for the columns of the frame, and the channels between the supports are blocked by a floor plate.
Полости фундаментных опор и фундаментной ленты имеют параллельные горизонтальные поверхности с полусферическими завершениями, при этом каждая опора имеет не менее четырех полостей.The cavities of the foundation supports and the foundation tape have parallel horizontal surfaces with hemispherical ends, with each support having at least four cavities.
Данное устройство позволит повысить надежность и сейсмостойкость промышленного здания при значительных горизонтальных сейсмических воздействиях, а также снизить материалоемкость и трудоемкость его возведения.This device will improve the reliability and seismic resistance of an industrial building with significant horizontal seismic effects, as well as reduce the material consumption and the complexity of its construction.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен продольный разрез здания, на фиг. 2 - узел А фиг. 1, на фиг. 3 - разрез по 1-1 фиг. 2, на фиг. 4 - разрез по 2-2 фиг. 2.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a longitudinal section of a building; FIG. 2 - node A of FIG. 1, in FIG. 3 is a section through 1-1 of FIG. 2, in FIG. 4 is a section through 2-2 of FIG. 2.
Сейсмостойкое промышленное здание включает каркас, фундамент и промежуточные элементы. Фундамент выполнен из отдельно стоящих опор 1 и ленты 2, которые установлены относительно друг друга с зазором 3. При этом в подошве опор 1 и на верхней поверхности ленты 2 выполнены совмещенные чашеобразные углубления с образованием полостей 4, внутри каждой из которых расположен промежуточный элемент 5 в виде шара. Между опорами 1 выполнены каналы 6, внутри которых установлены балки-распорки 7 с зазором 8 относительно стенок канала 6. При этом над лентой 2 с зазором 9 по периметру опор 1 закреплены барьеры 10 с образованием полости, над которой установлена надфундаментная плита 11, причем по периметру нижней поверхности плиты 11 выполнены швы скольжения 12. Каркас выполнен из колонн 13, стропильных конструкций 14, связевых элементов 15 и 16 соответственно между колоннами 13 и между стропильными конструкциями 14. В фундаментной опоре 1 выполнены отверстия стаканного типа (на фиг. не показано). Полости 4 имеют параллельные горизонтальные поверхности с полусферическими завершениями, при этом в отдельно стоящих опорах 1 выполнено не менее четырех полостей 4. Канал 6 перекрыт напольной плитой 17.An earthquake-resistant industrial building includes a frame, foundation and intermediate elements. The foundation is made of
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При сейсмических колебаниях вместе с грунтом перемещается фундаментная лента 2 и шары 5 начинают свободно перекатываться в полости 4 в поперечном и продольном горизонтальном направлении. За счет зазора 3 опоры 1 изолированы от ленты 2 и сохраняют вместе с каркасом инерцию покоя. При этом барьер 10 препятствует просыпанию грунта в зазор 9, благодаря чему опоры 1 изолированы от вертикальных стенок грунта. Балки-распорки 7 также изолированы от стенок канала 6, выполненного в грунте, зазором 8 и вместе с опорами 1 тоже остаются в состоянии покоя. Стенки канала 6 в зависимости от вида грунта могут быть укреплены антикоррозионным покрытием, например полимерной сеткой. Таким образом, за счет зазоров 3, 8 и 9 здание имеет с фундаментной лентой 2 и, следовательно, с землей только точечные подвижные контакты в местах расположения шаров 5 и его каркас не подвергается воздействию горизонтальных сейсмических колебаний. Для удобства эксплуатации здания полость между барьерами 10 перекрывают надфундаментной плитой 11, которая за счет швов скольжения 12 при колебаниях грунта остается в неподвижном состоянии относительно пола. Швы скольжения 12 могут быть заполнены любым материалом с низким коэффициентом трения, например графитовой засыпкой. Также для удобства эксплуатации здания полость 8 канала 6 перекрывают напольной плитой 17. За счет балок-распорок 7 опоры 1 объединены в единую конструкцию и колонны 13 каркаса не смещаются относительно друг друга.During seismic vibrations, the
Фундаментную ленту 2 выполняют по периметру здания и по продольным осям колонн 13, причем минимальная ширина ленты ограничена только размерами полости 4. Размеры полости 4 и ширина зазоров 8 и 9, от которых зависит свобода перемещений опор 1 относительно ленты 2, выбирают больше величины перемещения грунта при нормативном сейсмическом воздействии в зависимости от сейсмичности региона. Данное здание может быть использовано в районах повышенной сейсмичности со значительными горизонтальными колебаниями. За счет того, что при сейсмических нагрузках каркас здания сохраняет инерцию покоя, нет необходимости использовать дополнительные сейсмостойкие крепления стропильных конструкций, стеновых панелей, придавать повышенную прочность и равнопрочность несущим элементам. Это существенно снижает материалоемкость здания и трудоемкость его возведения и, как следствие, повышает экономичность. Вместе с тем данное здание для повышения сейсмостойкости не требует проведения дополнительных объемно-планировочных решений, связанных с технологическим процессом, что упрощает и удешевляет процесс его строительства и эксплуатации. Кроме того, заявляемое здание имеет достаточную эксплуатационную надежность при значительных сейсмических нагрузках.The
Данное устройство позволит по сравнению с прототипом повысить надежность и сейсмостойкость промышленного здания при значительных горизонтальных сейсмических воздействиях, а также снизить материалоемкость и трудоемкость его возведения.This device will allow, in comparison with the prototype, to increase the reliability and seismic resistance of an industrial building with significant horizontal seismic effects, as well as reduce the material consumption and the complexity of its construction.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015110553/03A RU2589244C1 (en) | 2015-03-24 | 2015-03-24 | Earthquake-resistant industrial building |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015110553/03A RU2589244C1 (en) | 2015-03-24 | 2015-03-24 | Earthquake-resistant industrial building |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2589244C1 true RU2589244C1 (en) | 2016-07-10 |
Family
ID=56371099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015110553/03A RU2589244C1 (en) | 2015-03-24 | 2015-03-24 | Earthquake-resistant industrial building |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2589244C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2693100C1 (en) * | 2018-10-08 | 2019-07-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) | Earthquake-resistant frame building |
RU2758329C1 (en) * | 2021-05-04 | 2021-10-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт государственный технологический университет | Earthquake-resistant structural element of residential development of the microdistrict |
RU2776544C1 (en) * | 2022-02-01 | 2022-07-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский (горно-металлургический институт государственный технологический университет)" | Earthquake resistant building |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2098479A6 (en) * | 1969-04-18 | 1972-03-10 | Filipozzi Lino | |
SU863773A2 (en) * | 1980-02-04 | 1981-09-15 | за вители с | Foundation for earthquake-proof building or structure |
RU2023816C1 (en) * | 1991-01-28 | 1994-11-30 | Валериан Алексеевич Лебедев | Earthquakeproof foundation |
RU2062833C1 (en) * | 1994-02-15 | 1996-06-27 | Владимир Кондратьевич Росолько | Aseismic foundation (options) |
RU107190U1 (en) * | 2011-02-18 | 2011-08-10 | Мухадин Магометович Махожев | SEISMIC RESISTANT FOUNDATION |
RU2507344C1 (en) * | 2012-08-21 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Quakeproof building |
-
2015
- 2015-03-24 RU RU2015110553/03A patent/RU2589244C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2098479A6 (en) * | 1969-04-18 | 1972-03-10 | Filipozzi Lino | |
SU863773A2 (en) * | 1980-02-04 | 1981-09-15 | за вители с | Foundation for earthquake-proof building or structure |
RU2023816C1 (en) * | 1991-01-28 | 1994-11-30 | Валериан Алексеевич Лебедев | Earthquakeproof foundation |
RU2062833C1 (en) * | 1994-02-15 | 1996-06-27 | Владимир Кондратьевич Росолько | Aseismic foundation (options) |
RU107190U1 (en) * | 2011-02-18 | 2011-08-10 | Мухадин Магометович Махожев | SEISMIC RESISTANT FOUNDATION |
RU2507344C1 (en) * | 2012-08-21 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Quakeproof building |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2693100C1 (en) * | 2018-10-08 | 2019-07-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) | Earthquake-resistant frame building |
RU2758329C1 (en) * | 2021-05-04 | 2021-10-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт государственный технологический университет | Earthquake-resistant structural element of residential development of the microdistrict |
RU2776544C1 (en) * | 2022-02-01 | 2022-07-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский (горно-металлургический институт государственный технологический университет)" | Earthquake resistant building |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2589244C1 (en) | Earthquake-resistant industrial building | |
JP2019073887A (en) | Vibration displacement suppressing structure of elevated rigid-frame bridge | |
RU2428550C1 (en) | Quakeproof building | |
Suresh et al. | Influence of Outrigger System in RC Structures for Different Seismic Zones | |
CN206360205U (en) | large-span concrete truss structure | |
CN113833339B (en) | Earthquake-resistant structure of historic building and construction method thereof | |
Pawar et al. | Effect of floating columns on buildings subjected to seismic forces | |
Qin et al. | Study of soil-structure interaction effect on ground movement using a laminar box | |
CN211143822U (en) | Underpinning structure for building seismic isolation reinforcement | |
Clemente et al. | Design and optimization of base isolated masonry buildings | |
RU2698367C1 (en) | Settlement structure | |
RU2693100C1 (en) | Earthquake-resistant frame building | |
RU2477353C1 (en) | Guncrete aseismic pad | |
RU2776544C1 (en) | Earthquake resistant building | |
Ganesh et al. | Seismic Analysis of Irregular Multistoried Structure with Shear Wall | |
Aarya et al. | Seismic Response of Reinforced Concrete Framed Building Resting on Hill Slopes | |
RU2780895C1 (en) | Cable-stayed coverage for seismically hazardous areas | |
SU1756510A1 (en) | Marthquake-resistant high-rise building | |
Cimellaro et al. | Seismic performance of industrial sheds and liquefaction effects during May 2012 Emilia earthquakes sequence in northern Italy | |
JP7527931B2 (en) | Seismic isolation structure | |
SU947367A1 (en) | Earthquake-proof building | |
RU130335U1 (en) | SEISMIC RESISTANT BUILDING | |
RU2066362C1 (en) | Multilevel aseismic building | |
RU2062853C1 (en) | Aseismic multi-storey reinforced concrete building | |
Kapse et al. | Survey Paper on Behaviour of Multi-Storied RCC Frame Structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190325 |