RU2613386C2 - Earthquake-resistant high-rise building - Google Patents
Earthquake-resistant high-rise building Download PDFInfo
- Publication number
- RU2613386C2 RU2613386C2 RU2015134344A RU2015134344A RU2613386C2 RU 2613386 C2 RU2613386 C2 RU 2613386C2 RU 2015134344 A RU2015134344 A RU 2015134344A RU 2015134344 A RU2015134344 A RU 2015134344A RU 2613386 C2 RU2613386 C2 RU 2613386C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- building
- external enclosure
- core
- dampers
- vibration dampers
- Prior art date
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении многоэтажных зданий башенного типа в сейсмических районах.The invention relates to the construction and can be used in the construction of multi-storey tower-type buildings in seismic areas.
Известно многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее центральное ядро жесткости, этажные конструкции с наружным ограждением и гасители колебаний (см. авторское свидетельство СССР на изобретение №791871, МПК Е 9/02, 1980 г.).A multi-storey earthquake-resistant building is known, including a central stiffness core, floor structures with an external fence and vibration dampers (see USSR author's certificate for invention No. 791871, IPC E 9/02, 1980).
Однако соединение балок перекрытия с ядром жесткости здания недостаточно прочное, передача нагрузок с нижних этажей через подвески на ствол здания и только после этого на фундамент нерациональна.However, the connection of the floor beams to the building stiffness core is not strong enough, the transfer of loads from the lower floors through the suspension to the building trunk and only after that to the foundation is irrational.
Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому (прототипом) является сейсмостойкое многоэтажное здание, включающее центральное ядро жесткости, этажные конструкции с наружным ограждением и гасители колебаний. Ядро жесткости и наружное ограждение выполнены цилиндрической формы и расположены коаксиально, причем каркас наружного ограждения образован из металлических труб круглого сечения, установленных наклонно и соединенных в узлах пустотелыми фасонками, при этом гасители колебаний выполнены в виде пустотелых тороидальных колец, подвешенных на тросах к верхней части каркаса наружного ограждения и соединенных с ним посредством гофрированных трубчатых элементов (см. авторское свидетельство СССР на изобретение №1033681, МПК Е04Н 9/02, 1983 г.).Of the known technical solutions, the closest to the claimed (prototype) is an earthquake-resistant multi-storey building, including a central stiffness core, floor structures with an external fence and vibration dampers. The stiffness core and the outer guard are made cylindrical and arranged coaxially, the outer guard frame made up of metal pipes of circular cross section mounted obliquely and connected at the nodes by hollow gussets, while the vibration dampers are made in the form of hollow toroidal rings suspended on cables to the upper part of the carcass external fencing and corrugated tubular elements connected to it (see USSR author's certificate for the invention No. 1033681, IPC Е04Н 9/02, 1983).
Основными недостатками здания - прототипа являются относительно ограниченные устойчивость, прочность и степень обтекаемости ветровыми воздушными потоками.The main disadvantages of the building of the prototype are the relatively limited stability, strength and degree of streamlining of wind air currents.
Задачей изобретения является повышение устойчивости, прочности и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции многоэтажного здания.The objective of the invention is to increase the stability, strength and degree of streamlining by wind air currents of a multistory building structure.
Для решения поставленной задачи в сейсмостойком многоэтажном здании, включающем центральное ядро жесткости, этажные конструкции с наружным ограждением, гасители колебаний в виде пустотелых замкнутых элементов, подвешенных на тросах к верхней части каркаса наружного ограждения, образованного из металлических труб круглого сечения, установленных наклонно и соединенных в узлах пустотелыми фасонками, причем ядро жесткости и наружное ограждение расположены коаксиально, гасители колебаний с каркасом наружного ограждения соединены посредством гофрированных трубчатых элементов, а ядро жесткости, каркас наружного ограждения и гасители колебаний в плане выполнены в виде фигуры постоянной ширины, ядро жесткости, каркас наружного ограждения и гасители колебаний в плане выполнены в виде треугольника Рёло, гофрированные трубчатые элементы располагаются в плане в угловых частях треугольника Рёло, а здание одним из углов установлено напротив направления основного вектора розы ветров.To solve the problem in an earthquake-resistant multi-storey building, including a central stiffness core, floor structures with an external fence, vibration dampers in the form of hollow closed elements suspended on cables to the upper part of the outer fence frame, formed from metal pipes of circular cross section, mounted obliquely and connected to nodes with hollow gussets, with the core of rigidity and the outer guard located coaxially, the vibration dampers with the frame of the outer guard connected in the middle corrugated tubular elements, and the core of stiffness, the frame of the outer fence and vibration dampers in the plan are made in the form of a constant-width figure, the core of stiffness, the frame of the external fence and vibration dampers in the plan are made in the form of a Röhlo triangle, the corrugated tubular elements are located in the plan in the corner parts the Ryelo triangle, and the building is one of the corners set opposite the direction of the main wind rose vector.
Сущность изобретения заключается в том, что ядро жесткости, каркас наружного ограждения и гасители колебаний в плане выполнены в виде треугольника Рёло, гофрированные трубчатые элементы располагаются в плане в угловых частях треугольника Рёло, а здание одним из углов установлено напротив направления основного вектора Розы ветров.The essence of the invention lies in the fact that the core of rigidity, the frame of the outer fence and the vibration dampers in the plan are made in the form of a Röhlo triangle, the corrugated tubular elements are located in the plan in the corner parts of the Röhlo triangle, and the building is set in one of the corners opposite the direction of the main wind rose vector.
Такой новый признак, как выполнение в плане ядра жесткости, каркаса наружного ограждения и гасителей колебаний в виде треугольника Рёло, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что у ядра жесткости, каркаса наружного ограждения и у гасителей колебаний повышаются внешние боковые поверхности и внутренние поверхности, что позволяет более эффективно рассеивать напряжения в конструкции, возникающие при динамических, статических и температурных нагрузках, при этом повышается жесткость конструкции в целом. Второй новый признак, как расположение гофрированных трубчатых элементов в угловых частях треугольника Рёло, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что гофрированные трубчатые элементы, являющиеся поглотителями внешних воздействий, возникающих между каркасом внешнего ограждения и гасителями колебаний, устанавливаются в самых жестких угловых контактных зонах элементов конструкции здания и их количество становится в пространстве наименьшим и предельно оптимальным. Третий новый признак, как установка здания одним из углов напротив направления основного вектора Розы ветров, позволяет предложенному техническому решению достигнуть нового свойства, заключающегося в заметном уменьшении сопротивления конструкции здания движению ветровых воздушных потоков.Such a new feature as the execution in terms of the core of rigidity, the frame of the outer fence and vibration dampers in the form of a Röhlo triangle, allows the proposed technical solution to acquire new properties, namely that the external lateral surfaces increase in the core of rigidity, the frame of the outer fence and vibration dampers and internal surfaces, which allows more efficient to dissipate stresses in the structure arising from dynamic, static and temperature loads, while increasing rigidity to Instructions in general. The second new feature, such as the location of the corrugated tubular elements in the corner parts of the Röhlo triangle, allows the proposed technical solution to acquire new properties, namely, that the corrugated tubular elements, which are absorbers of external influences arising between the outer guard frame and vibration dampers, are installed in the most rigid angular contact zones of the structural elements of the building and their number in space becomes the smallest and extremely optimal. The third new feature, such as the installation of a building with one of the corners opposite the direction of the main Wind Rose vector, allows the proposed technical solution to achieve a new property, which consists in a noticeable decrease in the building's construction resistance to the movement of wind air currents.
Вышеуказанные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть эффектов, заключающихся в повышении прочности и устойчивости конструкции многоэтажного здания к внешним динамическим и статическим воздействиям, а также улучшения обтекаемости ветровыми воздушными потоками. Это позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".The above new features and properties are absent in the known technical solutions and allow the proposed technical solution to achieve the effects of increasing the strength and stability of the construction of a multi-storey building to external dynamic and static effects, as well as improving the wind flow around the wind. This allows us to argue that the proposed technical solution meets the criteria of "novelty" and "inventive step".
На фиг. 1 изображено сейсмостойкое многоэтажное здание; на фиг.2 изображен разрез А-А на фиг. 1.In FIG. 1 shows an earthquake-resistant multi-story building; figure 2 shows a section aa in fig. one.
Сейсмостойкое многоэтажное здание состоит из центрального ядра 1 жесткости, этажных конструкций 2 с наружным ограждением 3 и гасителей 4 колебаний. Ядро 1 жесткости и наружное ограждение 3 выполнены в виде Рёлообразной цилиндрической формы и расположены коаксиально. Каркас наружного ограждения 3 образован из металлических труб 5 круглого сечения, установленных наклонно и соединенных в узлах пустотелыми фасонками. Гасители 4 колебаний выполнены в виде пустотелых Рёлообразных колец, подвешенных на тросах 6 к верхней части каркаса наружного ограждения 3 и соединенных с ограждением 3 посредством гофрированных трубчатых элементов 7, выполняющих роль переходов и демпферов.An earthquake-resistant multi-storey building consists of a central core of 1 stiffness, floor structures 2 with an
При колебании здания во время землетрясения инерционные силы подвешенных Рёлообразных колец 4 действуют в направлении, противоположном сейсмическому воздействию, благодаря чему уменьшаются сейсмические нагрузки на здание. Смещения гасителей 4 по отношению к наружному ограждению 3 здания вызывают в гофрированных трубчатых элементах 7 вязкоупругие деформации, что приводит к поглощению внешних динамических воздействий и быстрому затуханию колебаний.When the building oscillates during an earthquake, the inertial forces of the suspended Rhino-shaped rings 4 act in the direction opposite to the seismic effect, thereby reducing the seismic load on the building. The displacement of the damper 4 in relation to the
Треугольник Рёло представляет собой фигуру постоянной ширины, образованную пересечением трех дуг радиуса a, центры которых находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной a.The Ryelo triangle is a figure of constant width formed by the intersection of three arcs of radius a , the centers of which are at the vertices of an equilateral triangle with side a .
Из всех фигур заданной постоянной ширины треугольник Рёло обладает наименьшей площадью. Если ширина его равна а, то его площадь равна . Следовательно, при равных площадях, треугольник Рёло имеет большую ширину по сравнению с кругом. По сравнению с многоэтажным зданием с ядром жесткости и наружным ограждением, выполненными в плане в виде круга, многоэтажное здание с ядром жесткости и наружным ограждением, выполненными в плане в виде треугольника Рёло, имеет в указанных конструктивных элементах больший суммарный периметр (внешний плюс внутренний), а следовательно, большую суммарную поверхность, что имеет существенное значение для более эффективного рассеяния поверхностных динамических, статических, температурных напряжений и повышения трещиностойкости. Что касается конструкции гасителя, выполненного в плане в виде пустотелого Рёлообразного кольца, то по сравнению с гасителем, выполненным в виде пустотелого торообразного кольца, предложенный гаситель на основе геометрических и механических свойств, присущих фигуре Рёло и описанных выше, обладает более высокими жесткостными и прочностными характеристиками. При этом подобность Рёлообразного гасителя геометрическим характеристикам основных несущих элементов здания (ядро и каркас) создает оптимальную конструкционную компактность сейсмостойкого многоэтажного здания.Of all the figures of a given constant width, the Ryelo triangle has the smallest area. If its width is equal to a , then its area is equal to . Therefore, with equal areas, the Ryelo triangle has a larger width than the circle. Compared with a multi-storey building with a stiffness core and an external fence made in plan in the form of a circle, a multi-storey building with a stiffness core and an external fence made in plan in the form of a Ryelo triangle has a larger total perimeter (external plus internal) in these structural elements, and consequently, a large total surface, which is essential for more efficient dispersion of surface dynamic, static, temperature stresses and increase crack resistance. As for the design of the damper made in the plan in the form of a hollow Toroidal ring, then, in comparison with the damper made in the form of a hollow Toroidal ring, the proposed damper based on the geometric and mechanical properties inherent in the Ryelo figure and described above has higher stiffness and strength characteristics . At the same time, the similarity of the Rib-shaped absorber to the geometric characteristics of the main load-bearing elements of the building (core and frame) creates the optimal structural compactness of the earthquake-resistant multi-storey building.
Расположение гофрированных трубчатых демпферных элементов 7 в угловых частях (зонах) конструкции здания с Рёлообразной структурой создает условия наиболее эффективного поглощения внешних силовых воздействий, которые концентрируются в наиболее жестких частях конструкции здания.The location of the corrugated
В предложенной конструкции многоэтажное здание одним из углов установлено напротив направления основного вектора розы ветров, установленного для территории возведения здания.In the proposed construction, a multi-storey building with one of the corners is set opposite the direction of the main vector of the wind rose set for the territory of the building.
Углы при вершинах треугольника Рёло равны 120°, это более чем на 30% меньше угла, образованного касательными пересекающимися линиями, куда может вписаться круг. Естественно, обтекаемость здания Рёлообразной формы при установке его одним из углов напротив ветрового воздушного потока будет заметно лучше обтекаемости здания круглой формы. Следовательно, ветровые нагрузки на здание предложенной конструкции уменьшаются.The angles at the vertices of the Ryelo triangle are 120 °, which is more than 30% less than the angle formed by tangent intersecting lines where a circle can fit. Naturally, the streamlining of the building of the Rhoid-shaped form when installing it with one of the corners opposite the wind air flow will be noticeably better than the streamlining of the round building. Therefore, wind loads on the building of the proposed design are reduced.
Технико-экономическая эффективность предложенного технического решения, по сравнению с прототипом, заключается в повышении жесткости, прочности и устойчивости по отношению к динамическим, сейсмическим, статическим и температурным нагрузкам, кроме этого у конструкции многоэтажного здания повышается степень обтекаемости ветровыми воздушными потоками.The technical and economic efficiency of the proposed technical solution, in comparison with the prototype, is to increase rigidity, strength and stability with respect to dynamic, seismic, static and temperature loads, in addition, the construction of a multi-story building increases the degree of streamlining of wind air currents.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015134344A RU2613386C2 (en) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | Earthquake-resistant high-rise building |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015134344A RU2613386C2 (en) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | Earthquake-resistant high-rise building |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015134344A RU2015134344A (en) | 2017-02-20 |
RU2613386C2 true RU2613386C2 (en) | 2017-03-16 |
Family
ID=58454348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015134344A RU2613386C2 (en) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | Earthquake-resistant high-rise building |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2613386C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1033681A1 (en) * | 1982-03-10 | 1983-08-07 | Казахское Отделение Ордена Трудового Красного Знамени Центрального Научно-Исследовательского И Проектного Института Строительных Металлоконструкций | Multistorey earthquake-proof building |
SU1404624A1 (en) * | 1986-09-30 | 1988-06-23 | Государственный Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Казпромстройниипроект" | Multistorey earthquake-proof building |
US20080041013A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Alena Vetesnik | Structural panel and modular building formed using the panel |
EA010210B1 (en) * | 2007-05-23 | 2008-06-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью «Научно-Технический И Экспериментально-Проектный Центр "Аркос"» | Multi-storey skeleton-type building |
RU127795U1 (en) * | 2012-12-28 | 2013-05-10 | Григорий Васильевич Несветаев | HIGH BUILDING |
-
2015
- 2015-08-14 RU RU2015134344A patent/RU2613386C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1033681A1 (en) * | 1982-03-10 | 1983-08-07 | Казахское Отделение Ордена Трудового Красного Знамени Центрального Научно-Исследовательского И Проектного Института Строительных Металлоконструкций | Multistorey earthquake-proof building |
SU1404624A1 (en) * | 1986-09-30 | 1988-06-23 | Государственный Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Казпромстройниипроект" | Multistorey earthquake-proof building |
US20080041013A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Alena Vetesnik | Structural panel and modular building formed using the panel |
EA010210B1 (en) * | 2007-05-23 | 2008-06-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью «Научно-Технический И Экспериментально-Проектный Центр "Аркос"» | Multi-storey skeleton-type building |
RU127795U1 (en) * | 2012-12-28 | 2013-05-10 | Григорий Васильевич Несветаев | HIGH BUILDING |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015134344A (en) | 2017-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Nanduri et al. | Optimum position of outrigger system for high-rise reinforced concrete buildings under wind and earthquake loadings | |
MX2007008487A (en) | Composite energy absorbing structure. | |
KR101301143B1 (en) | Seismic retrofit structure of pilotiies construction | |
CN105649236A (en) | Gravity type damping filling wall | |
RU2613386C2 (en) | Earthquake-resistant high-rise building | |
RU2606895C1 (en) | High-rise building of increased stability | |
CN210140820U (en) | Self-resetting jacket ocean platform structure system based on built-in swinging column | |
KR101281443B1 (en) | Street light pole having built-up bottom pole | |
JP7154328B2 (en) | damping building | |
Amin et al. | Design of base isolated reinforced concrete building subjected to seismic excitation using EC 8 | |
US6202365B1 (en) | Suspended deck structure | |
JP2002227127A (en) | Bridge and aseismatic strength reinforcing method for bridge pier | |
JP5290786B2 (en) | Damping structure | |
RU2613696C2 (en) | High-rise building with central bearing shaft | |
JP6837865B2 (en) | Vibration control building | |
RU2613694C2 (en) | Mast | |
SU1033681A1 (en) | Multistorey earthquake-proof building | |
Kiriparan et al. | Analysis and Design of Skybridges connecting Tall Buildings–A case study | |
KR101737073B1 (en) | Super-tall complex building system capable of wind power generation | |
CN110924548A (en) | Prestressed stay cable space steel frame structure damping system and prestressed stay cable design method thereof | |
CN217630426U (en) | Large-span vibration reduction steel truss system | |
RU2606898C1 (en) | High-rise building | |
Yoshinaka et al. | Vibration control of large-span arch structure, Eye of the yellow sea, by Houde damper system using mass of double floor | |
JP2019100021A (en) | building | |
CN108360671B (en) | Building frame structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200815 |