RU2613696C2 - High-rise building with central bearing shaft - Google Patents
High-rise building with central bearing shaft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2613696C2 RU2613696C2 RU2015134313A RU2015134313A RU2613696C2 RU 2613696 C2 RU2613696 C2 RU 2613696C2 RU 2015134313 A RU2015134313 A RU 2015134313A RU 2015134313 A RU2015134313 A RU 2015134313A RU 2613696 C2 RU2613696 C2 RU 2613696C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cantilever
- walls
- belts
- building
- floors
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/34—Extraordinary structures, e.g. with suspended or cantilever parts supported by masts or tower-like structures enclosing elevators or stairs; Features relating to the elastic stability
- E04B1/3404—Extraordinary structures, e.g. with suspended or cantilever parts supported by masts or tower-like structures enclosing elevators or stairs; Features relating to the elastic stability supported by masts or tower-like structures
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/34—Extraordinary structures, e.g. with suspended or cantilever parts supported by masts or tower-like structures enclosing elevators or stairs; Features relating to the elastic stability
- E04B1/3408—Extraordinarily-supported small buildings
- E04B1/3412—Extraordinarily-supported small buildings mainly supported by a central column or footing
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/34—Extraordinary structures, e.g. with suspended or cantilever parts supported by masts or tower-like structures enclosing elevators or stairs; Features relating to the elastic stability
- E04B1/3416—Structures comprising mainly a central support column and a cantilevered roof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Building Environments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству, в частности к многоэтажным зданиям с несущим центральным стволом и консольными этажами, и может быть использовано при строительстве зданий башенного типа в сейсмических районах и в стесненных городских или горных условиях.The invention relates to the construction, in particular, to multi-storey buildings with a bearing central trunk and cantilevered floors, and can be used in the construction of tower-type buildings in seismic areas and in cramped urban or mountainous conditions.
Известно многоэтажное здание, включающее несущий ствол с консольными поясами, опертые на пояса кромками стен пространственные конструкции этажей из радиально расположенных стен и перекрытий (см. авторское свидетельство СССР на изобретение №844702, МПК E04B 1/34, 1979).A multi-storey building is known, including a supporting barrel with cantilever belts, spatial structures of floors of radially spaced walls and ceilings supported on belts by wall edges (see USSR author's certificate for invention No. 8444702, IPC E04B 1/34, 1979).
Недостатками этого многоэтажного здания являются относительно высокие материалоемкость и трудоемкость строительства. Наличие шарнира на консольном поясе снижает общую пространственную жесткость здания в особенности при действии знакопеременных динамических нагрузок.The disadvantages of this multi-story building are the relatively high material consumption and the complexity of the construction. The presence of a hinge on the cantilever belt reduces the overall spatial stiffness of the building, especially when exposed to alternating dynamic loads.
Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому является многоэтажное здание, включающее фундамент, несущий ствол с консольными поясами, выполненными в виде схватывающих ствол рам, опертые на пояса кромками стен пространственные конструкции этажей из радиально расположенных стен и перекрытий, причем консольные пояса жестко соединены попарно с торцевыми кромками стен, на которые оперты плиты перекрытий, объединенные между собой в диски, а фундамент, несущий ствол с консольными поясами, диски плит перекрытий выполнены в плане круглыми (см. авторское свидетельство СССР на изобретение №1055844, МПК E04G 21/26, E04B 1/34).Of the known technical solutions, the closest to the claimed one is a multi-storey building, including a foundation, bearing a trunk with cantilever belts made in the form of grasping barrel frames, spatial structures of floors supported by wall edges, radially spaced walls and floors, and cantilever belts are rigidly connected in pairs with the end edges of the walls on which the floor slabs are supported, interconnected into disks, and the foundation bearing the barrel with cantilever belts, the disks of the floor slabs are made in round plan (see USSR author's certificate for the invention No. 1055844, IPC E04G 21/26, E04B 1/34).
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 многоэтажном здании с несущим центральным стволом, включающем фундамент, несущий ствол с консольными поясами, выполненными в виде схватывающих ствол рам, опертые на пояса кромками стен пространственные конструкции этажей из радиально расположенных стен и перекрытий, причем консольные пояса жестко соединены попарно с торцевыми кромками стен, на которые оперты плиты перекрытий, объединенные между собой в диски, а фундамент, несущий ствол с консольными поясами, диски плит перекрытий выполнены в плане в виде фигур постоянной ширины, фундамент, несущий ствол с консольными поясами и диски перекрытий выполнены в плане в виде треугольника Релло, количество радиально расположенных стен кратно трем, основные из которых располагаются по осям углов треугольника Релло, а здание одним из углов установлено напротив направления основного вектора розы ветров.To solve this problem, in a multi-storey building with a bearing central trunk, including a foundation, a supporting barrel with cantilever belts made in the form of grasping barrel frames, spatial structures of floors supported by belt edges supported from walls and ceilings, moreover, the cantilever belts are rigidly connected in pairs with the end edges of the walls, on which the floor slabs are supported, interconnected into disks, and the foundation bearing the barrel with cantilever belts, the disks of the floor slabs are made in plan view de figures of constant width, the foundation bearing the trunk with cantilever belts and floor disks are made in the form of a Rello triangle, the number of radially arranged walls is a multiple of three, the main of which are located along the axis of the angles of the Rello triangle, and the building is one of the corners opposite the direction of the main vector roses of the winds.
Сущность изобретения заключается в том, что фундамент, несущий ствол с консольными поясами и диски перекрытий многоэтажного здания выполнены в плане в виде треугольника Релло, количество радиально расположенных стен кратно трем, основные из которых располагаются по осям углов треугольника Релло, а здание одним из углов установлено напротив направления основного вектора розы ветров. Такой новый признак, как выполнения фундамента, несущего ствола с консольными поясами и дисков перекрытий в плане в виде треугольника Релло позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства заключающиеся в том, что по сравнению с круглыми в плане фундаментом и дисками перекрытий у фундамента и дисков перекрытий, выполненных в плане в виде треугольника Релло, при одинаковых площадях жесткостные и прочностные параметры выше, что же касается несущего ствола с консольными поясами, выполненными в плане (в сечении) в виде треугольника Релло, то по сравнению с круглыми у них повышается внешняя и внутренняя боковые поверхности, а также повышается пространственная жесткость и прочность. Такой новый признак, как кратность количества радиально расположенные стен трем, основные из которых располагаются по осям углов треугольника Релло, позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в достижении в здании с реллообразной геометрией наибольшей пространственной жесткости и прочности, т.к. кратность радиально расположенных стен трем соответствует треугольности фигуры Релло, расположение основных радиальных стен по осям углов треугольника Релло в плане позволяет в первую очередь загружать наиболее жесткие участки, увеличение количества радиально расположенных стен должно быть равномерным и кратно трем, т.е. для придания равномерной пространственной жесткости и прочности зданию в целом количество радиально расположенных стен может быть увеличено, например, еще на три (общее число радиальных стен тогда будет равно шести) и они должны быть расположены между главными радиально расположенными стенами. Третий новый признак, такой 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.The essence of the invention lies in the fact that the foundation bearing the barrel with cantilever belts and the floor disks of a multi-storey building are made in plan in the form of a Rello triangle, the number of radially located walls is a multiple of three, the main of which are located on the axis of the corners of the Rello triangle, and the building is installed in one of the corners opposite the direction of the main wind rose vector. Such a new feature as the implementation of the foundation, the bearing trunk with cantilever belts and floor disks in the plan in the form of a Rello triangle allows the proposed technical solution to acquire new properties consisting in the fact that, compared to the basement and floor disks that are round in plan, the foundation and floor disks, made in the plan in the form of a Rello triangle, with the same areas, the stiffness and strength parameters are higher, as for the bearing barrel with cantilever belts, made in plan (in section) in the form the Rello triangle, then in comparison with round they have increased external and internal side surfaces, as well as increased spatial rigidity and strength. Such a new feature, as the multiplicity of the number of radially spaced walls by three, the main of which are located on the axis of the angles of the Rello triangle, allows the proposed technical solution to acquire a new property, which consists in achieving the highest spatial stiffness and strength in a building with a relay-shaped geometry, because the multiplicity of radially located walls of three corresponds to the triangles of the Rello figure, the location of the main radial walls along the axis of the angles of the Rello triangle in the plan allows you to first load the most rigid sections, the increase in the number of radially located walls should be uniform and a multiple of three, i.e. to give uniform spatial rigidity and strength to the building as a whole, the number of radially located walls can be increased, for example, by another three (the total number of radial walls will then be six) and they must be located between the main radially located walls. The third new feature, such as the installation of the building with one of the angles opposite the direction of the main vector of the wind rose, allows the proposed technical solution to achieve a new property, which consists in a noticeable decrease in the resistance of the building structure to the movement of wind air currents.
Вышеизложенные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть эффективности, заключающейся в повышении устойчивости, прочности и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции многоэтажного здания. 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 efficiency, which consists in increasing the stability, strength and degree of streamlining of the construction of a multi-story building with wind air currents. This suggests that the proposed technical solution meets the criteria of "novelty" and "inventive step".
На фиг. 1 изображено здание, продольный разрез; на фиг. 2 изображен разрез Α-A на фиг. 1; на фиг. 3 изображен разрез В-В на фиг. 1. Многоэтажное здание включает центральный несущий ствол 1, рамы 2 и пространственную конструкцию этажей 3, выполненных из радиально расположенных основных стен 4 и радиально расположенных промежуточных стен 5, снабженных в нижней части выступами, с опертыми на них плитами перекрытий 6. Стены 4 жестко соединены с поясами рам 2 и снабжены вертикальными прямоугольными стойками-вутами 7. Вся конструкция здания посредством несущего ствола 1 опирается на фундамент 8.In FIG. 1 shows a building, a longitudinal section; in FIG. 2 shows a section Α-A in FIG. one; in FIG. 3 shows a section BB in FIG. 1. The multi-storey building includes a central bearing
В предлагаемом здании пространственная конструкция этажей 3 опирается посредством торцевых кромок стен 4 на рамы 2, образуя с их поясами жесткую пространственную структуру, закрепленную на стволе 1. Каждый этаж является самонесущим, поэтому деформации незначительные.In the proposed building, the spatial structure of floors 3 is supported by the end edges of the
Треугольник Релло представляет собой фигуру постоянной ширины, образованную пересечением трех дуг радиуса а, центры которых находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной а.The Rello 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 Релло обладает наименьшей площадью. Если ширина его равна а, то его площадь равна . Следовательно, при равных площадях, треугольник Релло имеет большую ширину по сравнению с кругом. По сравнению с несущим стволом известного здания, выполненного в поперечном сечении круглым, несущей ствол предложенного здания, выполненный в поперечном сечении в виде треугольника Релло, имеет больший суммарный периметр (внешний плюс внутренний), а следовательно, большую суммарную поверхность, что имеет существенное значение для более эффективного рассеивания поверхностных и объемных механических напряжений и повышения трещиностойкости. Выполнение фундамента и дисков перекрытий в плане в виде треугольника Релло по сравнению круглым вариантом повышает жесткостные и прочностные параметры, что способствует повышению устойчивости здания по отношению к внешним статическим и динамическим воздействиям. Это объясняется тем, что у треугольника Релло по сравнению с кругом той же площади диаметр практически во всех направлениях, проходящих через центр тяжести фигуры, больше на 5%, за исключением нескольких направлений, где они равны, следовательно, жесткость сечения фундамента и дисков перекрытий, выполненных в плане в виде треугольника Релло, увеличивается. Геометрическая специфика конструкции предлагаемого здания закономерно предопределяет количество радиально располагаемых стен выбирать кратным трем, основные из которых должны располагаться по осям углов треугольника Релло, т.е. в самых жестких участках конструкции здания в плане. Если же количество радиально располагаемых стен больше трех (т.е. например их 6 или 9), то остальные радиально располагаемые стены устанавливаются в плане равномерно между основными тремя радиально располагаемыми стенами.Of all the figures of a given constant width, the Rello triangle has the smallest area. If its width is equal to a , then its area is equal to . Therefore, with equal areas, the Rello triangle has a larger width compared to the circle. Compared with the bearing trunk of a well-known building, made in round cross-section, the bearing trunk of the proposed building, made in cross-section in the form of a Rello triangle, has a larger total perimeter (external plus internal), and therefore, a large total surface, which is essential for more effective dispersion of surface and bulk mechanical stresses and increase crack resistance. The implementation of the foundation and floor disks in the plan in the form of a Rello triangle in comparison with the round version increases the stiffness and strength parameters, which helps to increase the stability of the building with respect to external static and dynamic effects. This is explained by the fact that, in comparison with a circle of the same area, the diameter of the Rello triangle in almost all directions passing through the center of gravity of the figure is 5% larger, with the exception of several directions where they are equal, therefore, the stiffness of the foundation section and the floor disks, made in plan in the form of a triangle of Rello, increases. The geometric specifics of the design of the proposed building naturally predetermines the number of radially spaced walls to be selected by a multiple of three, the main of which should be located along the axis of the angles of the Rello triangle, i.e. in the toughest sections of the building plan. If the number of radially placed walls is more than three (i.e., for example, there are 6 or 9 of them), then the remaining radially placed walls are installed in plan evenly between the main three radially arranged walls.
В предложенной конструкции многоэтажного здания один из трех углов установлен напротив направления основного вектора розы ветров, установленного для территории возведения многоэтажного здания.In the proposed construction of a multi-storey building, one of the three corners is set opposite the direction of the main wind rose vector established for the construction area of the multi-storey building.
Углы при вершинах треугольника Релло равны 120°, это более чем на 30% меньше угла, образованного касательными пересекающимися линиями, куда может вписаться круг. Естественно, обтекаемость здания предложенной конструкции при установке его одним из углов напротив ветрового воздушного потока будет заметно лучше обтекаемости здания с круглым сечением. Следовательно, ветровые нагрузки на здание предложенной конструкции уменьшаются.The angles at the vertices of the Rello 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 proposed design when installing it with one of the corners opposite the wind air flow will be noticeably better than the streamlining of the building with a circular cross section. 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 статическим, динамическим и сейсмическим нагрузкам, кроме этого у конструкции здания повышается степень обтекаемости ветровыми воздушными потоками.The technical and economic efficiency of the proposed technical solution compared to the prototype is to increase the stiffness, strength and stability with respect to static, dynamic and seismic loads, in addition, the degree of streamlining of wind air flows increases in the building structure.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015134313A RU2613696C2 (en) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | High-rise building with central bearing shaft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015134313A RU2613696C2 (en) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | High-rise building with central bearing shaft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015134313A RU2015134313A (en) | 2017-02-20 |
RU2613696C2 true RU2613696C2 (en) | 2017-03-21 |
Family
ID=58453355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015134313A RU2613696C2 (en) | 2015-08-14 | 2015-08-14 | High-rise building with central bearing shaft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2613696C2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1419950A (en) * | 1972-01-28 | 1975-12-31 | Tup Panama Sa | Rotary building structure |
SU844702A1 (en) * | 1979-08-08 | 1981-07-07 | Главное Управление Проектных Работ Пожилищно-Гражданскому И Коммунальномустроительству "Киевпроект" | Multistorey building |
UA8242A1 (en) * | 1990-02-08 | 1996-03-29 | Львівське Відділення Інституту "Теплоелектропроект" | High-rise building of tower type |
-
2015
- 2015-08-14 RU RU2015134313A patent/RU2613696C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1419950A (en) * | 1972-01-28 | 1975-12-31 | Tup Panama Sa | Rotary building structure |
SU844702A1 (en) * | 1979-08-08 | 1981-07-07 | Главное Управление Проектных Работ Пожилищно-Гражданскому И Коммунальномустроительству "Киевпроект" | Multistorey building |
UA8242A1 (en) * | 1990-02-08 | 1996-03-29 | Львівське Відділення Інституту "Теплоелектропроект" | High-rise building of tower type |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Чернышева И Н. Франц Рело: поэт от техники. стр. 8, Рис. 5. 1. Наука и образование. Электронный научно-технический журнал. Россия. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 09.09.2013. Шихов А.Н., Шихов Д.А. Архитектурная и строительная физика. ФГБОУ ВПО Пермская ГСХА 2013, стр. 10-35. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015134313A (en) | 2017-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2009097415A1 (en) | Method and system for twisting building structure | |
CN104912201A (en) | Variable friction-type spherical surface-cylindrical surface friction-type support | |
RU2613691C2 (en) | High-rise building | |
RU2613696C2 (en) | High-rise building with central bearing shaft | |
RU2606895C1 (en) | High-rise building of increased stability | |
WO2018229290A1 (en) | Structural frame for a slanted building | |
RU2657553C1 (en) | Prefabricated spherical dome | |
CN109898659B (en) | Spiral rising type multi-space structure system | |
KR102474827B1 (en) | Twisted building | |
RU2606898C1 (en) | High-rise building | |
CN102936922B (en) | Rotary building with enclosure structure | |
Krivoshapko | Suspention cable structures and roofs of erections | |
JP2007291731A (en) | Domy building | |
CN109629692B (en) | CFRP sling cross cable supporting structure | |
CN102936923A (en) | Structural integrated rotating building | |
RU104219U1 (en) | FALSE FLOOR | |
RU2613694C2 (en) | Mast | |
RU2613386C2 (en) | Earthquake-resistant high-rise building | |
US20200095759A1 (en) | Super high-rise building | |
Başarır et al. | A recent trend in tall building design: twisted forms | |
RU160422U1 (en) | HYBRID DOME | |
KR101737073B1 (en) | Super-tall complex building system capable of wind power generation | |
RU2347043C1 (en) | Arch and cable roof | |
RU2613695C2 (en) | Stack | |
RU2613387C2 (en) | Muslim mosque minaret |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200815 |