RU2606884C1 - Aseismic building - Google Patents

Aseismic building Download PDF

Info

Publication number
RU2606884C1
RU2606884C1 RU2016101165A RU2016101165A RU2606884C1 RU 2606884 C1 RU2606884 C1 RU 2606884C1 RU 2016101165 A RU2016101165 A RU 2016101165A RU 2016101165 A RU2016101165 A RU 2016101165A RU 2606884 C1 RU2606884 C1 RU 2606884C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mesh
vibration
base
elastic
building
Prior art date
Application number
RU2016101165A
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 RU2016101165A priority Critical patent/RU2606884C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2606884C1 publication Critical patent/RU2606884C1/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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/08—Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other

Landscapes

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

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction, namely to repair, recovery or erection of aseismic buildings and structures. This is achieved by fact, that in aseismic building, containing anti-vibration foundation, horizontal and vertical bearing structures with vibration insulation system, inner partition walls, building roof, as well as door and window openings with reinforcement, basic bearing ceiling slabs are equipped with a damping system at their attachment to the building bearing walls, consisting of horizontal vibration isolators, receiving vertical static and dynamic loads, as well as vertical vibration isolators, receiving horizontal static and dynamic loads, floor is made on elastic base and includes mounting plate, made of concrete materia reinforced by vibration damping, which is installed on base plate of inter-floor slab with cavities through the layers of vibration damping material and waterproofing material with clearance relative to bearing walls of production room, wherein cavities of base plate are filled with vibration damping material, for example foamed polymer, and each of vibration isolators is beaded, mesh and comprises a base, elastic mesh elements, interacting with the base, base is located in the middle part of the vibration isolator and is designed as a plate with fastening holes, and mesh elastic elements, top with upper pressure washer and bottom, with lower pressure washer, are rigidly connected to the base by means of support rings, in the upper mesh elastic element, in the centre, the dry friction damper is located axisymmetrically, dry friction damper is made in the form of upper pressure washer, rigidly connected to the central ring, enclosed by the coaxial ring, rigidly connected to the base, the density of the mesh structure of the resilient mesh elements is within the optimal range of 1.2 g/cm3÷2.0 g/cm3, wire material of elastic mesh elements is steel EI-708, and its diameter is within optimal range of values from 0.09 mm÷0.15 mm, density of the meshy structure of the external layers of the mesh element by 1.5 times exceeds the density of the meshy structure of their internal layers of the elastic mesh element, elastic mesh elements are combined from a mesh frame, filled with elastomer, for example polyurethane, in the lower mesh elastic element, in the centre, dry friction damper is located axisymmetrically, dry friction damper is made in the form of lower pressure washer, rigidly connected to the central ring, enclosed by the coaxial ring, rigidly connected with the base.
EFFECT: technical result is enhanced buildings or structures, reducing their vulnerability under action of wind loads and earthquakes, improvement of seismic safety, durability and residual 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, содержащее горизонтальные и вертикальные несущие конструкции, причем в по меньшей мере одной несущей вертикальной конструкции, выполнен по крайней мере один проем, а предпочтительно несколько проемов, в каждом из которых размещена демпферная многослойная виброизолирующая опора, состоящая из верхней и нижней опорных пластин и размещенных между ними чередующихся между собой металлических и эластомерных слоев, причем упомянутые пластины жестко связаны с вертикальной конструкцией посредством соединительных элементов или усиливающих поясов, расположенных в проемах [патент РФ №2568192 - прототип]. Недостатком прототипа является сравнительно невысокая нагрузочная способность виброизоляторов при высоких уровнях нагрузки на вертикальные конструкции (высотные здания) для реконструируемых, восстанавливаемых объектов, а также вновь возводимых опасных, технически сложных и уникальных зданий и сооружений.The closest technical solution is an earthquake-resistant building containing horizontal and vertical load-bearing structures, and in at least one load-bearing vertical structure, at least one aperture is made, and preferably several apertures, in each of which there is a damper multilayer vibration-isolating support, consisting of the upper and the lower support plates and the alternating metal and elastomeric layers arranged between them, said plates being rigidly connected to the vertical by means of connecting elements or reinforcing belts located in the openings [RF patent No. 2568192 - prototype]. The disadvantage of the prototype is the relatively low load capacity of vibration isolators at high levels of load on vertical structures (high-rise buildings) for reconstructed, restored objects, as well as newly constructed dangerous, technically complex and unique buildings and structures.

Технически достижимый результат - повышение нагрузочной способности виброизоляторов для усиления сейсмостойкости 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 load capacity of vibration isolators to enhance the seismic resistance of structures of buildings or structures, reduce their vulnerability to wind loads and earthquakes, increase 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. а упругое основание пола выполнено из жесткого пористого вибропоглощающего материала, например эластомера, или полиуретана со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30÷45%.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. and the elastic base of the floor is made of a rigid porous vibration-absorbing material, for example, elastomer, or polyurethane with a degree of porosity in the optimal range of 30–45%.

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. 5-6 - общий вид и фронтальный разрез виброизолятора, на фиг. 7 и 8 - схема варианта виброизоляторов.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. 5-6 are a general view and a frontal section of a vibration isolator, in FIG. 7 and 8 is a diagram of a variant of vibration isolators.

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.

Упругое основание пола выполнено из жесткого пористого вибропоглощающего материала, например эластомера, или полиуретана со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30÷45%.The elastic base of the floor is made of a rigid porous vibration-absorbing material, for example, elastomer, or polyurethane with a degree of porosity in the optimal range of 30–45%.

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, обеспечивающих 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 виброизоляторов (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 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 at the same time with at least eight strip foundation blocks 27 and 28, which are kind of "traps", and each of the metal plates 25 mouth updated on at least three reinforced concrete pillars-stops 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 metal split 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 поршнем 35, охватываемым с зазором соосно расположенной гильзой 34, жестко соединенной с основанием 32. Между нижним торцем поршня 35 и днищем гильзы 34 расположен эластомер, например из полиуретана.Each of the vibration isolators 24 (Fig. 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 is fixed by the upper thrust washer 36, rigidly connected to the centrally located piston 35, covered with a gap by a coaxially located sleeve 34, rigidly connected to the base 32. An elastomer is located between the lower end of the piston 35 and the bottom of the sleeve 34, for example EP made of polyurethane.

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 38 может быть выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.The density of the mesh structure of the elastic mesh element is in the optimal range of 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 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.

На фиг. 7 и 8 представлена схема варианта виброизолятора. Виброизолятор симметричный шайбовый сетчатый содержит основание 39, которое расположено в средней части виброизолятора и выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями 40, а сетчатые упругие элементы, верхний 45 с верхней нажимной шайбой 43 и нижний 46 с нижней нажимной шайбой 48, жестко соединены с основанием 39 посредством опорных колец соответственно 44 и 47, при этом в верхнем сетчатом упругом элементе 45, в центре, осесимметрично расположен демпфер сухого трения, выполненный в виде верхней нажимной шайбы 43, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом 42, охватываемым соосно расположенным кольцом 41, которое жестко соединено с основанием 39.In FIG. 7 and 8 show a diagram of a variant of a vibration isolator. The symmetric washer mesh vibration isolator contains a base 39, which is located in the middle part of the vibration isolator and is made in the form of a plate with mounting holes 40, and the elastic mesh elements, the upper 45 with the upper thrust washer 43 and the lower 46 with the lower thrust washer 48, are rigidly connected to the base 39 by means of support rings 44 and 47, respectively, while in the center of the upper mesh elastic element 45, a dry friction damper is arranged axisymmetrically, made in the form of an upper thrust washer 43, rigidly connected to the central located ring 42, covered by a coaxially located ring 41, which is rigidly connected to the base 39.

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 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.

Упругие сетчатые элементы 45 и 46 могут быть выполнены комбинированными из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.Elastic mesh elements 45 and 46 can be made combined of a mesh frame, filled with an elastomer, for example polyurethane.

В нижним сетчатом упругом элементе, в центре осесимметрично расположен демпфер сухого трения, выполненный в виде нижней нажимной шайбы 48, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом 49, охватываемым соосно расположенным кольцом 40, жестко соединенным с основанием 39.In the lower mesh elastic element, in the center there is an axisymmetrically located dry friction damper, made in the form of a lower pressure washer 48, rigidly connected to a centrally located ring 49, covered by a coaxially located ring 40, rigidly connected to the base 39.

Виброизолятор симметричный шайбовый сетчатый работает следующим образом.The vibration isolator symmetrical washer mesh works as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта (не показан), расположенного на верхней нажимной шайбе 43, упругие сетчатые элементы 45 и 46 воспринимают как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.During vibrations of a vibroinsulated object (not shown) located on the upper pressure plate 43, the elastic mesh elements 45 and 46 perceive both vertical and horizontal loads, thereby weakening the dynamic effect on the vibroisolated object, 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 39 назначается по расчету, исходя из осадки виброизоляторов 24 под нагрузкой и с течением времени.- the height of the sand cushion 39 is assigned 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.- 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.

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.The seams separating the retaining wall from the building and the building from neighboring buildings are designed as anti-seismic seams (not shown) and thoroughly cleaned from construction waste. A system is provided for their protection (not shown) from clogging during operation of the building to exclude the penetration of vibration 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 полости базовой плиты заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, упругое основание пола выполнено из жесткого пористого вибропоглощающего материала, например эластомера, или полиуретана со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30÷45%, при этом система виброизоляции фундамента с цокольным этажом выполнена с одновременной отрезкой его швами типа антисейсмических от соседних зданий и окружающего грунта, а для защиты от вибраций вертикального направления 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 для защиты здания от вибраций горизонтального направления, распространяющихся по грунту, 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, причем цокольный этаж здания выполнен в виде пространственной рамной конструкции из монолитного железобетона с включенными в раму перекрытием и перегородками, а также усиленными перемычками над дверными и иными проемами при неизменной жесткости перегородок, а фундамент выполнен в виде ленточной перекрестной конструкции высотой порядка 50 см, выступающей над фундаментной плитой-стяжкой, отличающееся тем, что каждый из виброизоляторов выполнен шайбовым сетчатым и содержит основание, упругие сетчатые элементы, взаимодействующие с основанием, основание расположено в средней части виброизолятора и выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями, а сетчатые упругие элементы, верхний с верхней нажимной шайбой и нижний с нижней нажимной шайбой, жестко соединены с основанием посредством опорных колец, при этом в верхнем сетчатом упругом элементе, в центре, осесимметрично расположен демпфер сухого трения, выполненный в виде верхней нажимной шайбы, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом, охватываемым соосно расположенным кольцом, жестко соединенным с основанием, 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, упругие сетчатые элементы выполнены комбинированными из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном, а в нижнем сетчатом упругом элементе, в центре, осесимметрично расположен демпфер сухого трения, выполненный в виде нижней нажимной шайбы, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом, охватываемым соосно расположенным кольцом, жестко соединенным с основанием.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 the premises, the cavities of the base plate being filled with vibration damping material, for example, foamed polymer, resiliently the base of the floor is made of a rigid porous vibration-absorbing material, for example elastomer, or polyurethane with a porosity degree in the range of optimal values of 30–45%, while the basement vibration isolation system with the basement is made with its seams cut antiseismic from neighboring buildings and the surrounding soil , and to protect against vertical vibrations, vibration isolators are installed in the niches of the walls of the basement on sections of the strip foundation, and each set of the vibration isolation system The ventilation consists of a metal plate, four vibration isolators, two sheets of sandpaper to exclude the possibility of sliding of the foundation elements and two supporting reinforced concrete blocks, and 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 of the basement floor at the level foundation and floors, while around the entire building a retaining wall is arranged, the buttresses of which are connected to the ends of the bearing walls through vibration isolators, which They are installed in the buttresses of the buttresses, and the basement of the building is made in the form of a spatial frame structure made of monolithic reinforced concrete with ceilings and partitions included in the frame, as well as reinforced jumpers over door and other openings with constant stiffness of the partitions, and the foundation is made in the form of a tape cross structure with a height about 50 cm protruding above the base plate-screed, characterized in that each of the vibration isolators is made of washer mesh and contains a base, elastic mesh These are the elements interacting with the base, the base is located in the middle part of the vibration isolator and is made in the form of a plate with mounting holes, and the mesh elastic elements, the upper with the upper thrust washer and the lower with the lower thrust washer, are rigidly connected to the base by means of support rings, while the upper mesh elastic element, in the center, an axisymmetrically located dry friction damper, made in the form of an upper pressure washer, rigidly connected to a centrally located ring, covered coaxially located a fixed ring rigidly connected to the base, the density of the mesh structure of the elastic mesh element is in the optimal range of 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 the diameter it 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 elements are made of combined mesh a housing filled with an elastomer, for example polyurethane, and in the center of the lower mesh elastic element, an axisymmetrically located dry friction damper is made in the form of a lower pressure washer rigidly connected to a centrally located ring, covered by a coaxially located ring, rigidly connected to the base.
RU2016101165A 2016-01-18 2016-01-18 Aseismic building RU2606884C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016101165A RU2606884C1 (en) 2016-01-18 2016-01-18 Aseismic building

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016101165A RU2606884C1 (en) 2016-01-18 2016-01-18 Aseismic building

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2606884C1 true RU2606884C1 (en) 2017-01-10

Family

ID=58452744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016101165A RU2606884C1 (en) 2016-01-18 2016-01-18 Aseismic building

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2606884C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2663979C1 (en) * 2017-09-28 2018-08-14 Олег Савельевич Кочетов Seismic-resistant structure
CN110778653A (en) * 2019-10-26 2020-02-11 浙江大学 Active elastic ring dry friction damper of rotor supporting structure of rotary machine
CN111043239A (en) * 2019-12-25 2020-04-21 西北工业大学 Super-elastic low Poisson's ratio distributed cell element vibration suppression structure

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2680585A (en) * 1950-11-03 1954-06-08 Barry Corp Vibration isolator
SU1594326A1 (en) * 1988-10-28 1990-09-23 О. С. Кочетов Low-frequency vibration insulator for looms
RU120447U1 (en) * 2012-01-27 2012-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России (Федеральный центр науки и высоких технологий) ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) SEISMIC RESISTANT BUILDING
RU2537941C1 (en) * 2013-09-09 2015-01-10 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's symmetric beaded mesh vibration isolator
RU2568192C1 (en) * 2014-10-07 2015-11-10 Олег Савельевич Кочетов Earthquake resistance building

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2680585A (en) * 1950-11-03 1954-06-08 Barry Corp Vibration isolator
SU1594326A1 (en) * 1988-10-28 1990-09-23 О. С. Кочетов Low-frequency vibration insulator for looms
RU120447U1 (en) * 2012-01-27 2012-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России (Федеральный центр науки и высоких технологий) ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) SEISMIC RESISTANT BUILDING
RU2537941C1 (en) * 2013-09-09 2015-01-10 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's symmetric beaded mesh vibration isolator
RU2568192C1 (en) * 2014-10-07 2015-11-10 Олег Савельевич Кочетов Earthquake resistance building

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2663979C1 (en) * 2017-09-28 2018-08-14 Олег Савельевич Кочетов Seismic-resistant structure
CN110778653A (en) * 2019-10-26 2020-02-11 浙江大学 Active elastic ring dry friction damper of rotor supporting structure of rotary machine
CN110778653B (en) * 2019-10-26 2020-11-03 浙江大学 Active elastic ring dry friction damper of rotor supporting structure of rotary machine
CN111043239A (en) * 2019-12-25 2020-04-21 西北工业大学 Super-elastic low Poisson's ratio distributed cell element vibration suppression structure
CN111043239B (en) * 2019-12-25 2021-09-17 西北工业大学宁波研究院 Super-elastic low Poisson's ratio distributed cell element vibration suppression structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU120447U1 (en) SEISMIC RESISTANT BUILDING
RU123433U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU131037U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU2602550C1 (en) Aseismic building
RU2585768C1 (en) Earthquake-resistant building
RU2641335C2 (en) Kochetov's seismic-resistant building
RU2606884C1 (en) Aseismic building
RU2526940C1 (en) Quakeproof building
RU133171U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU2568192C1 (en) Earthquake resistance building
RU2615183C1 (en) Kochetov's seismic-resistant construction
RU2658940C2 (en) Earthquake-resistant low noise building
RU2651975C1 (en) Aseismic building
RU131038U1 (en) SEISMIC RESISTANT BUILDING
RU2612027C1 (en) Kochetov seismic-resistant building
RU2663979C1 (en) Seismic-resistant structure
RU2641334C2 (en) Kochetov's seismic-resistant building
RU148123U1 (en) SEISMIC RESISTANT QUIET PRODUCTION BUILDING
RU2649698C2 (en) Industrial aseismic building
RU2639206C1 (en) Seismic-resistant building
RU2624070C2 (en) Kochetov's seismic-resistant building
RU131036U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU2611646C1 (en) Kochetov seismic-resistant building
RU2658933C2 (en) Earthquake resistant building
RU2611647C1 (en) Seismic-resistant low noise building