RU2658933C2 - Earthquake resistant building - Google Patents

Earthquake resistant building Download PDF

Info

Publication number
RU2658933C2
RU2658933C2 RU2015148200A RU2015148200A RU2658933C2 RU 2658933 C2 RU2658933 C2 RU 2658933C2 RU 2015148200 A RU2015148200 A RU 2015148200A RU 2015148200 A RU2015148200 A RU 2015148200A RU 2658933 C2 RU2658933 C2 RU 2658933C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vibration
base
building
rigidly connected
elastic
Prior art date
Application number
RU2015148200A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015148200A (en
RU2015148200A3 (en
Inventor
Анна Михайловна Стареева
Original Assignee
Анна Михайловна Стареева
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 Анна Михайловна Стареева filed Critical Анна Михайловна Стареева
Priority to RU2015148200A priority Critical patent/RU2658933C2/en
Publication of RU2015148200A publication Critical patent/RU2015148200A/en
Publication of RU2015148200A3 publication Critical patent/RU2015148200A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2658933C2 publication Critical patent/RU2658933C2/en

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
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
    • 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)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (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. In the earthquake-proof building, which contains the vibration-insulated foundation, horizontal and vertical bearing structures with vibration insulation system, internal partitions, building roof, as well as door and window openings with reinforcement, base load-bearing floor slabs are equipped in the places of their fixation to the bearing walls of the building with a system of spatial vibration isolation consisting of horizontally located vibration isolators that receive vertical static and dynamic loads, as well as vertical vibration isolators, receiving horizontal static and dynamic loads, wherein floor in rooms is made on elastic base and comprises mounting plate, made of reinforced vibration damping concrete material, that is installed on the base plate of the inter-floor overlapping with the cavities through the layers of the vibration damping material and the waterproofing material with the clearance relative to the bearing walls of the production premise, wherein the cavities of the base plate are filled with a vibration damping material, for example a foamed polymer, and each of the vibration isolators is made in the form of a symmetrical washer mesh vibration isolator containing a base that is located in the middle part of the vibration isolator and is made in the form of a plate with fixing holes, and mesh elastic elements, upper with upper pressure washer and lower with lower pressure washer, rigidly connected to the base by means of support rings, respectively, in the upper mesh elastic element, in the center, the dry friction damper is axially symmetric in the form of an upper pressure washer rigidly connected to a centrally located ring enclosed by a coaxially located ring that is rigidly connected to the base, and also in the lower net elastic element, in the center, the dry friction damper is asymmetrically disposed in the form of a lower pressure washer rigidly connected to a centrally located ring enclosed by a coaxially arranged ring rigidly connected to the base.
EFFECT: reinforcement of buildings or structures, reducing their vulnerability under action of wind loads and earthquakes, improvement of seismic safety, durability and residual life.
1 cl, 9 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.

Задачей изобретения является усиление существующих зданий и сооружений, или возведение усиленных зданий и сооружений с повышенной устойчивостью к воздействиям ветровых нагрузок и землетрясениям за счет размещения в них многослойных виброизолирующих опор, воспринимающих вертикальные нагрузки во время использования и активно воспринимающих горизонтальные нагрузки во время сейсмической активности без необратимых и критических разрушений или с минимальными деформациями, что повышает сейсмическую надежность и безопасность здания или сооружения.The objective of the invention is to strengthen existing buildings and structures, or the construction of reinforced buildings and structures with increased resistance to wind loads and earthquakes due to the placement of multilayer vibration-isolating supports that perceive vertical loads during use and actively perceive horizontal loads during seismic activity without irreversible and critical damage or with minimal deformation, which increases the seismic reliability and safety of the building structures.

Из уровня техники известно здание, сооружение, способ возведения которого предусматривает размещение виброизоляторов и силовых приспособлений между основанием и временно опирающимся на него посредством упоров верхним строением здания, сооружения и приведение виброизоляторов посредством силовых приспособлений в рабочее состояние с отрывом верхнего строения от основания, причем виброизоляторы и силовые приспособления размещают в открытых снизу нишах верхнего строения враспор между верхним строением и основанием, а приведение виброизоляторов в рабочее состояние осуществляют в нишах путем их сжатия, после чего между виброизолятором и основанием размещают опорные блоки, фиксирующие виброизоляторы в сжатом состоянии, и извлекают силовые приспособления, а после отрыва за счет сил упругости виброизоляторов верхнего строения от основания извлекают упоры (см. SU 1161660 A1, E02D 27/34, опуб. 15.06.1985)The prior art is a building, structure, the construction method of which involves the placement of vibration isolators and power devices between the base and temporarily resting on it by the upper structure of the building, structures and bringing the vibration isolators by means of power devices into working condition with the separation of the upper structure from the base, and vibration isolators and power devices are placed in open bottom openings of the upper structure disputes between the upper structure and the base, and the reduction of vibro insulators in working condition are carried out in niches by compressing them, after which support blocks are placed between the vibration isolator and the base, which fix the vibration isolators in a compressed state, and power devices are removed, and after separation, the stops are removed from the base due to the elastic forces of the vibration isolators of the upper structure (see SU 1161660 A1, E02D 27/34, publ. 06/15/1985)

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 №120447 на полезную модель - прототип].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 a damper multilayer vibration-isolating support is placed consisting of upper and lower support plates and alternating between metal and elastomeric layers placed between them, said plates being rigidly connected vertically oh construction through connecting elements or reinforcing belts located in the openings [RF patent No. 120447 for utility model - prototype].

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

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

Это достигается тем, что в сейсмостойком здании, содержащим 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 at the points 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 polymer, and the elastic floor base is made of a rigid porous vibration-absorbing material, for example elastomer, or polyurethane with a degree of porosity in the range of optimal values: 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 - общий вид виброизолятора, фиг. 6 - разрез А-А виброизолятора, фиг. 7 - общий вид вибродемпфирующей вставки в полостях базовой плиты межэтажного перекрытия, на фиг. 8 - общий вид варианта виброизолятора, фиг. 9 - разрез А-А варианта виброизолятора.In FIG. 1 shows a general view of an earthquake-resistant building structure; FIG. 2 is a section through a floor of a building, in FIG. 3 is a diagram of the vibration isolation of the basement at the base of the building; FIG. 4 is a diagram of vibration isolation of a reinforced concrete slab at the base of a building; FIG. 5 is a general view of the vibration isolator, FIG. 6 is a section AA of the vibration isolator, FIG. 7 is a general view of the vibration damping insert in the cavities of the base plate of the floor, in FIG. 8 is a general view of a variant of a vibration isolator; FIG. 9 is a section AA of the vibration isolator variant.

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 floor base is made of a rigid porous vibration-absorbing material, for example elastomer, or polyurethane with a degree of porosity in the range of optimal values: 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-ого порядка, обеспечивающие равночастотность системы виброизоляции в целом. Отверстия 34 имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора.To increase the vibration isolation efficiency and earthquake resistance of the building, the basic floor slabs 9 (in Fig. 2 shows the floor slab 9 for only one floor of the building and on one side of the load-bearing walls 2) are equipped at the points of their attachment to the load-bearing walls of the building with a spatial vibration isolation system consisting of horizontally located vibration isolators 14 and 15, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration isolators 16, perceiving horizontal static and dynamically e load. A diagram of vibration isolators made of elastomer is shown in FIG. 5-6. Each of the vibration isolators 14, 15, 16 consists of rubber plates rigidly interconnected: upper 32 and lower 33 (Figs. 5 and 6), in which through holes 34 are made, located on the surface of the vibration isolator in a checkerboard pattern. The shape of the vibration isolators is made square or rectangular, and their side faces can be made in the form of curved surfaces of the nth 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 (на чертеже 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 (на чертеже не показано).The vibration isolation system of the foundation 17 with the basement 18 (Fig. 3) is carried out by installing the elevated part of the building on the vibration isolators (Fig. 5-6) while cutting it with anti-seismic seams (not shown) from neighboring buildings and the surrounding soil. To protect against vertical vibrations, vibration isolators are installed in the niches of the walls of basement floor 18 on sections of the strip foundation 19. Each set of vibration isolation systems consists of a metal plate, 4 vibration isolators (Figs. 5 and 6), 2 sheets of sandpaper to eliminate the possibility sliding basement elements and 2 supporting reinforced concrete blocks (not shown in the drawing).

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 (на чертеже 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 (на чертеже 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 made of monolithic reinforced concrete with overlapping and partitions included in the frame (not shown in the drawing). This design provides increased rigidity of the building, compensating for its decrease due to bearing on vibration isolators. For the same purpose, jumpers are reinforced above door and other openings (not shown in the drawing) so that the stiffness of the partitions does not change, and the foundation 17 is made in the form of a tape cross structure with a height of about 50 cm, protruding above the foundation slab.

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

Каждый из виброизоляторов 24 (фиг. 5 и 6) выполнен шайбовым сетчатым и содержит основание 32 в виде пластины с крепежными отверстиями 33, сетчатый упругий элемент 38, нижней частью опирающийся на основание 32, и фиксируемый нижней шайбой 37, жестко соединенной с основанием, а верхней частью фиксируемый верхней нажимной шайбой 36, жестко соединенной с центрально расположенным 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…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 values: 1.2 g / cm 3 ... 2.0 g / cm 3 , and the wire material of the elastic mesh elements is steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of 0 , 09 ... 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 (на чертеже 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 in the drawing) located on the upper pressure plate 36, the elastic mesh element 38 perceives both vertical and horizontal loads, thereby weakening the dynamic effect on the vibroisolated object, i.e. spatial vibration protection and shock protection are provided.

Возможен вариант выполнения виброизолятора (фиг. 8 и 9) в виде виброизолятора симметричного шайбового сетчатого, который содержит основание 42, которое расположено в средней части виброизолятора и выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями 43, а сетчатые упругие элементы, верхний 48 с верхней нажимной шайбой 46 и нижний 49 с нижней нажимной шайбой 51, жестко соединены с основанием 42 посредством опорных колец соответственно 47 и 50, при этом в верхнем сетчатом упругом элементе 48, в центре, осесимметрично расположен демпфер сухого трения, выполненный в виде верхней нажимной шайбы 46, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом 45, охватываемым, соосно расположенным кольцом 44, который жестко соединен с основанием 42. В нижнем сетчатом упругом элементе, в центре, осесимметрично расположен демпфер сухого трения, выполненный в виде нижней нажимной шайбы 51, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом 52, охватываемым, соосно расположенным кольцом 53, жестко соединенным с основанием 42.A possible embodiment of the vibration isolator (Figs. 8 and 9) is in the form of a symmetrical washer mesh vibroisolator, which contains a base 42, which is located in the middle part of the vibration isolator and is made in the form of a plate with mounting holes 43, and the elastic mesh elements, the upper 48 with the upper pressure washer 46 and lower 49 with a lower pressure washer 51, are rigidly connected to the base 42 by means of support rings 47 and 50, respectively, while the dry friction damper is axially symmetrically located in the upper mesh elastic element 48, in the center molded in the form of an upper pressure washer 46, rigidly connected to a centrally located ring 45, covered by a coaxially located ring 44, which is rigidly connected to the base 42. In the lower elastic network element, in the center, a dry friction damper is arranged axisymmetrically, made in the form of a lower pressure washers 51 rigidly connected to a centrally located ring 52, covered by a coaxially located ring 53, rigidly connected to a base 42.

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 (на чертеже 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 in the drawing).

При монтаже системы виброзащиты здания указанным способом необходимо соблюдать следующие положения: - виброизоляторы 24 должны быть смонтированы уже в начальной стадии строительства, в связи с чем они должны быть заранее изготовлены и испытаны; - должна быть обеспечена сохранность виброизоляторов 23 и тензорезисторных датчиков 31 от воздействия неблагоприятных природных факторов в период строительства; - высота песчаной подушки 39 назначается по расчету, исходя из осадки виброизоляторов 24 под нагрузкой и с течением времени; - для регулировки зазора между железобетонной балкой 23 и "ловушкой" на последней устанавливаются, по крайней мере, две съемные металлические плиты толщиной по 1 см.When installing the building’s vibration protection system in this way, the following provisions must be observed: - vibration isolators 24 must be mounted already at the initial stage of construction, and therefore they must be prefabricated and tested; - the vibration isolators 23 and the strain gauge sensors 31 should be protected from the effects of adverse natural factors during the construction period; - the height of the sand cushion 39 is determined by calculation, based on the precipitation of the vibration isolators 24 under load and over time; - 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.

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 mass of plate 8 itself, and also due to a 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, from soundproof plates based on glass staple fibers of the “Shumostop” type with a material density of 60 ÷ 80 kg / m 3 .

В полостях 10 базовой плиты 9 размещены вибродемпфирующие вставки 40 (фиг. 7), выполненные в виде цилиндрического демпфирующего элемента, внутренняя полость которого заполнена вибродемпфирующим материалом 41, а к концам которого жестко присоединены плоские упругие упоры 39, диаметр которых на 5÷10% меньше диаметра полостей 10 базовой плиты 9, а длина цилиндрического демпфирующего элемента на 5÷10% меньше длины полостей 10 базовой плиты 9, при этом после установки вибродемпфирующей вставки 40, упругие упоры 39 заделываются вспененным полимером (на чертеже не показано) заподлицо с торцевыми поверхностями базовой плиты 9.In the cavities 10 of the base plate 9 are placed vibration damping inserts 40 (Fig. 7), made in the form of a cylindrical damping element, the inner cavity of which is filled with vibration damping material 41, and to the ends of which are flat elastic stops 39, whose diameter is 5 ÷ 10% less the diameter of the cavities 10 of the base plate 9, and the length of the cylindrical damping element is 5 ÷ 10% less than the length of the cavities 10 of the base plate 9, and after installing the vibration damping insert 40, the elastic stops 39 are sealed with foamed polymer (black hedgehog not shown) flush with the end surfaces of the base plate 9.

Claims (2)

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 установлена 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 установлены 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 соединены с торцами несущих стен через виброизоляторы, которые установлены 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 в виде симметричного шайбового сетчатого виброизолятора, содержащего основание, которое расположено в средней части виброизолятора и выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями, и сетчатые упругие элементы, верхний с верхней нажимной шайбой и нижний с нижней нажимной шайбой, жестко соединенные с основанием посредством опорных колец соответственно, 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, который жестко соединен с основанием, а также 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.1. 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 equipped with a spatial vibration isolation system in the places of their attachment to the load-bearing walls of the building, consisting of horizontally located vibration isolators, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration isolators, absorbing 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 rooms, and the cavity of the base plate is filled with vibration damping material, such as foamed polymer, elastic about The flooring is made of a rigid porous vibration-absorbing material, for example, elastomer or polyurethane with a porosity degree that is in the range of optimal values: 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 the sections of the strip foundation, and each set of vibration isolation system with remains from 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 along the ground, a vibration isolation system is arranged along the vertical faces of the outer walls of the basement floor at the foundation level and overlapping, 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 are installed are located 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 overlapping 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 ribbon cross structure of a height of the order 50 cm protruding above the base plate-screed, characterized in that each of the vibration isolators is made in the form of a symmetrical washer mesh vibration isolator, containing its base, which is located in the middle part of the vibration isolator and made in the form of a plate with mounting holes, and mesh elastic elements, the upper with the upper pressure washer and the lower with the lower pressure washer, are rigidly connected to the base by means of support rings, respectively, while in the upper elastic mesh the element, in the center, an axisymmetrically located dry friction damper, made in the form of an upper thrust washer, rigidly connected to a centrally located ring, covered by a coaxially located ring, to tory rigidly connected to the base and the lower mesh elastic element, in the center, symmetrically located dry friction damper, formed as a lower pressure washers rigidly connected to a centrally arranged ring covered coaxially arranged ring, is rigidly connected to the base. 2. Сейсмостойкое здание по п. 1, отличающееся тем, что в полостях базовой плиты размещены вибродемпфирующие вставки, выполненные в виде цилиндрического демпфирующего элемента, внутренняя полость которого заполнена вибродемпфирующим материалом, а к концам которого жестко присоединены плоские упругие упоры, диаметр которых на 5÷10% меньше диаметра полостей базовой плиты, а длина цилиндрического демпфирующего элемента на 5÷10 % меньше длины полостей базовой плиты, при этом после установки вибродемпфирующей вставки упругие упоры заделаны вспененным полимером заподлицо с торцевыми поверхностями базовой плиты.2. An earthquake-resistant building according to claim 1, characterized in that vibration-damping inserts are made in the cavities of the base plate, made in the form of a cylindrical damping element, the inner cavity of which is filled with vibration-damping material, and to the ends of which are flat elastic stops, the diameter of which is 5 ÷ 10% less than the diameter of the cavities of the base plate, and the length of the cylindrical damping element is 5 ÷ 10% less than the lengths of the cavities of the base plate, and after installing the vibration damping insert, the elastic stops are sealed polymer flush with the end surfaces of the base plate.
RU2015148200A 2015-11-10 2015-11-10 Earthquake resistant building RU2658933C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148200A RU2658933C2 (en) 2015-11-10 2015-11-10 Earthquake resistant building

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148200A RU2658933C2 (en) 2015-11-10 2015-11-10 Earthquake resistant building

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015148200A RU2015148200A (en) 2017-05-16
RU2015148200A3 RU2015148200A3 (en) 2018-03-02
RU2658933C2 true RU2658933C2 (en) 2018-06-26

Family

ID=58715310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015148200A RU2658933C2 (en) 2015-11-10 2015-11-10 Earthquake resistant building

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2658933C2 (en)

Citations (4)

* 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
RU131037U1 (en) * 2013-03-27 2013-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) SEISMIC RESISTANCE
RU2527646C1 (en) * 2013-05-23 2014-09-10 Олег Савельевич Кочетов Gauze plate-type bumper
RU2013113693A (en) * 2013-03-27 2014-10-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) SEISMIC RESISTANT BUILDING

Patent Citations (4)

* 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
RU131037U1 (en) * 2013-03-27 2013-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) SEISMIC RESISTANCE
RU2013113693A (en) * 2013-03-27 2014-10-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) SEISMIC RESISTANT BUILDING
RU2527646C1 (en) * 2013-05-23 2014-09-10 Олег Савельевич Кочетов Gauze plate-type bumper

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015148200A (en) 2017-05-16
RU2015148200A3 (en) 2018-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU120447U1 (en) SEISMIC RESISTANT BUILDING
RU123433U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU131037U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU2602550C1 (en) Aseismic building
RU2641335C2 (en) Kochetov's seismic-resistant building
RU2585768C1 (en) Earthquake-resistant building
RU133171U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU2526940C1 (en) Quakeproof building
RU2606884C1 (en) Aseismic building
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
RU2663979C1 (en) Seismic-resistant structure
RU2641334C2 (en) Kochetov's seismic-resistant building
RU2658933C2 (en) Earthquake resistant building
RU101725U1 (en) SEISMICALLY RECONSTRUCTED, RESTORED OR CONSTRUCTED BUILDING OR CONSTRUCTION
RU2612027C1 (en) Kochetov seismic-resistant building
RU131036U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU2611646C1 (en) Kochetov seismic-resistant building
RU2639206C1 (en) Seismic-resistant building
RU2624070C2 (en) Kochetov's seismic-resistant building
RU2649698C2 (en) Industrial aseismic building
RU2658934C2 (en) Kochetov earthquake resistant building with brick wall panel

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant