RU2661512C1 - Кинематическая опора для сейсмостойкого здания, сооружения - Google Patents
Кинематическая опора для сейсмостойкого здания, сооружения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2661512C1 RU2661512C1 RU2017128965A RU2017128965A RU2661512C1 RU 2661512 C1 RU2661512 C1 RU 2661512C1 RU 2017128965 A RU2017128965 A RU 2017128965A RU 2017128965 A RU2017128965 A RU 2017128965A RU 2661512 C1 RU2661512 C1 RU 2661512C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- support
- lower parts
- building
- seismic
- kinematic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D27/00—Foundations as substructures
- E02D27/32—Foundations for special purposes
- E02D27/34—Foundations for sinking or earthquake territories
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства и предназначено для зданий и сооружений, строящихся в сейсмически опасных районах, или для объектов, имеющих специальное назначение. Кинематическая опора для сейсмостойкого здания, сооружения содержит верхнюю и нижнюю части с опорными поверхностями и с расположенной между ними подвижной шаровой связью. Верхняя и нижняя части выполнены с плоскими горизонтальными опорными поверхностями, между которыми расположены на расстоянии друг от друга и в разных направлениях как минимум три шара. Верхняя и нижняя части соединены между собой предварительно напряженной тягой, установленной с возможностью возвращения смещенных при сейсмическом воздействии грунта частей опоры из отклоненного к начальному положению посредством горизонтальной составляющей усилия растяжения тяги. Предварительно напряженная тяга расположена между шарами в конусных отверстиях, устроенных в верхней и нижней частях опоры и направленных основаниями друг к другу. Опорные поверхности верхней и нижней частей выполнены из стальных листов, установленных в цоколе или фундаменте как закладные детали железобетонных элементов. Технический результат состоит в расширении арсенала технических средств, используемых для защиты зданий и сооружений от сейсмических воздействий, повышении эффективности сейсмозащитной функции здания, сооружения, исключающей возникновение вертикальных усилий на здание и на фундамент, а также обеспечивающей повышение надежности, устойчивости кинематических опор, при сохранении их эффективности снижать сейсмические силы и ограничивать перемещения здания при землетрясениях с широким спектром частот. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области строительства и предназначено для зданий и сооружений, строящихся в сейсмически опасных районах, или для объектов, имеющих специальное назначение.
Известны кинематические опоры многоэтажного сейсмостойкого здания, первый или цокольный этаж которого содержит кинематические стойки, имеющие закругленные верхние и нижние грани и обладающие свойством устойчиво покачиваться во время землетрясения по бороздам, выполненным в элементах верхней обвязки, являющихся частью перекрытия или цокольного этажа, и в элементах нижней обвязки, являющихся фундаментными подушками, причем кинематические стойки усилены ребрами жесткости, а их закругленные грани выполнены с переменной кривизной (Патент РФ №2256749 С2, дата приоритета 18.08.2003, дата публикации 20.07.2005, авторы: Юсупов А.К. и Юсупов Р.А., RU).
Недостатком известного аналога является высокая трудоемкость изготовления кинематических стоек из-за сложной геометрической формы.
Известны также фундаменты сейсмостойких зданий и сооружений с кинематическими опорами, содержащие верхнюю и нижнюю опорные части, в которых образованы стаканы с вогнутыми днищами, и размещенный между ними промежуточный элемент подвижной связи в виде шара (Авторское свидетельство СССР №617532, дата приоритета 03.11.1976, дата публикации 30.07.1978, автор Нейбург Э.В.; Авторское свидетельство СССР №857357, дата приоритета 08.09.1979, дата публикации 23.08.1981, автор Низкий Э.Д.; Патент РФ №2187598 С2, дата приоритета 19.10.2000, дата публикации 20.08.2002, авторы: Радомский В.М. и Ишков В.Ю., RU).
Недостатком указанных известных технических решений является то, что они не адаптированы к вертикальным усилиям, возникающим при взаимном перемещении верхней и нижней опорных частей относительно друг друга.
Известен адаптированный к действию горизонтальных и вертикальных усилий фундамент сейсмостойкого здания, сооружения, включающий нижнюю опорную часть и верхнюю опорную часть с профилированной выемкой, контактирующей с размещенным под ней элементом подвижной связи круглого сечения, с осью его вращения, между элементом подвижной связи и нижней опорной частью расположена плоская качающаяся плита в виде рычага второго рода, связанная с одной стороны кинематически с нижней опорной частью, а с другой стороны свободно опирающаяся на эту же опорную часть, по крайней мере, через один, установленный на нее промежуточный упругий элемент, причем на верхней поверхности плоской качающейся плиты выполнена профилированная выемка под элемент подвижной связи (Патент РФ №2165496 Cl, дата приоритета 15.09.1999, дата публикации 20.04.2001, авторы: Алейников И.А. и Иванов С.Е., RU).
Недостатком данного аналога является сложность конструкции, обусловленная множеством взаимодействующих между собой элементов.
В качестве прототипа принят выполненный с кинематическими опорами свайный фундамент для сейсмостойкого здания, сооружения, включающий имеющие стаканы сваи и оголовки, между которыми установлены размещенные в стаканах промежуточные элементы, при этом стаканы каждой сваи и каждого оголовка имеют форму шарового сегмента, а промежуточный элемент выполнен в виде шара или эллипсоида вращения, причем радиус шарового сегмента превышает радиус шара или максимальный радиус эллипсоида вращения (Авторское свидетельство СССР №594248, дата приоритета 09.03.1976, дата публикации 25.02.1978, авторы: Кононенко В.И. и Кононенко Ю.В., RU, прототип).
Недостатком прототипа является низкая эффективность сейсмозащитной функции из-за отсутствия адаптивности кинематических опор к вертикальным воздействиям, так как при горизонтальном сейсмическом воздействии шаровые сегменты, перекатываясь через промежуточный элемент в виде шара или эллипсоида вращения между собой, приводят к появлению вертикального усилия, которое передается на здание и на сваю, а также может привести к разрушению здания.
Технической проблемой является создание конструкции кинематической опоры с эффективной функцией сейсмозащиты здания, сооружения, исключающей возникновение вертикальных усилий на здание и на фундамент, а также обеспечивающей повышение надежности, устойчивости кинематических опор, при сохранении их эффективности снижать сейсмические силы и ограничивать перемещения здания при землетрясениях с широким спектром частот.
Для решения технической проблемы предложена кинематическая опора сейсмостойкого здания, сооружения, содержащая верхнюю и нижнюю части с опорными поверхностями и с расположенной между ними подвижной шаровой связью. Согласно изобретению, новым является то, что верхняя и нижняя части выполнены с плоскими горизонтальными опорными поверхностями, между которыми расположены на расстоянии друг от друга и в разных направлениях как минимум три шара, верхняя и нижняя части соединены между собой предварительно напряженной тягой, установленной с возможностью возвращения смещенных при сейсмическом воздействии грунта частей опоры из отклоненного к начальному положению посредством горизонтальной составляющей усилия растяжения тяги, при этом предварительно напряженная тяга расположена между шарами в конусных отверстиях, устроенных в верхней и нижней частях опоры и направленных основаниями друг к другу, а опорные поверхности верхней и нижней частей выполнены из стальных листов, установленных в цоколе или фундаменте как закладные детали железобетонных элементов.
Согласно изобретению, тяга выполнена из предварительно напряженной стальной арматуры, концы которой имеют анкеровку в верхней и нижней частях опоры, и соединяет вершины конусных отверстий.
Согласно изобретению, кинематическая опора выполнена с возможностью равномерного размещения под всей площадью цокольного этажа или фундамента здания с количеством не менее трех.
На фиг. 1 схематично показана кинематическая опора в состоянии устойчивого равновесия, продольное сечение; на фиг. 2 - то же, горизонтальное сечение; на фиг. 3 показана кинематическая опора в состоянии сейсмического воздействия, продольное сечение.
Заявляемая кинематическая опора сейсмостойкого здания, сооружения содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 части, выполненные с плоскими горизонтальными опорными поверхностями, между которыми расположены на расстоянии друг от друга и в разных направлениях как минимум три шара 3, образующие подвижные шаровые связи. Центры шаров в состоянии покоя или устойчивого равновесия образуют, например, воображаемый равносторонний треугольник. Верхняя и нижняя части соединены между собой предварительно напряженной тягой 4, расположенной между шарами в конусных отверстиях 5, устроенных в верхней и нижней частях опоры и направленных основаниями друг к другу. При этом тяга 4 выполнена из предварительно напряженной стальной арматуры, концы которой имеют анкеровку в верхней и нижней частях опоры, и соединяет вершины конусных отверстий 5. В состоянии устойчивого равновесия предварительно напряженная тяга 4 расположена вертикально, как показано на фиг. 1 и фиг. 2. Контактирующие с шарами 3 опорные поверхности выполнены из стальных листов, установленных в цоколе или фундаменте как закладные детали железобетонных элементов. Шары 3 также выполнены из стали.
Кинематические опоры должны располагаться под всей площадью цокольного этажа или фундамента в количестве не менее трех опор.
При действии сейсмического усилия в любом направлении шары 3 позволяют перемещаться нижней части цокольного этажа или фундамента относительно верхней части. При перемещении частей опоры между собой предварительно напряженная тяга 4, отклоняясь от вертикального положения, получает усилие растяжения Р, которое направлено под углом к горизонту. Горизонтальная составляющая этого усилия Рх возвращает верхнюю часть в первоначальное положение (фиг. 3).
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в расширении арсенала технических средств, используемых для защиты зданий и сооружений от сейсмических воздействий, и в повышении эффективности сейсмозащитной функции здания, сооружения, исключающей возникновение вертикальных усилий на здание и на фундамент, а также обеспечивающей повышение надежности, устойчивости кинематических опор, при сохранении их эффективности снижать сейсмические силы и ограничивать перемещения здания при землетрясениях с широким спектром частот.
Claims (3)
1. Кинематическая опора для сейсмостойкого здания, сооружения, содержащая верхнюю и нижнюю части с опорными поверхностями и с расположенной между ними подвижной шаровой связью, отличающаяся тем, что верхняя и нижняя части выполнены с плоскими горизонтальными опорными поверхностями, между которыми расположены на расстоянии друг от друга и в разных направлениях как минимум три шара, верхняя и нижняя части соединены между собой предварительно напряженной тягой, установленной с возможностью возвращения смещенных при сейсмическом воздействии грунта частей опоры из отклоненного к начальному положению посредством горизонтальной составляющей усилия растяжения тяги, при этом предварительно напряженная тяга расположена между шарами в конусных отверстиях, устроенных в верхней и нижней частях опоры и направленных основаниями друг к другу, а опорные поверхности верхней и нижней частей выполнены из стальных листов, установленных в цоколе или фундаменте как закладные детали железобетонных элементов.
2. Кинематическая опора для сейсмостойкого здания, сооружения по п. 1, отличающаяся тем, что тяга выполнена из предварительно напряженной стальной арматуры, концы которой имеют анкеровку в верхней и нижней частях опоры, и соединяет вершины конусных отверстий.
3. Кинематическая опора для сейсмостойкого здания, сооружения по п. 1, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью равномерного размещения под всей площадью цокольного этажа или фундамента здания с количеством не менее трех.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017128965A RU2661512C1 (ru) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Кинематическая опора для сейсмостойкого здания, сооружения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017128965A RU2661512C1 (ru) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Кинематическая опора для сейсмостойкого здания, сооружения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2661512C1 true RU2661512C1 (ru) | 2018-07-17 |
Family
ID=62917236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017128965A RU2661512C1 (ru) | 2017-08-14 | 2017-08-14 | Кинематическая опора для сейсмостойкого здания, сооружения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2661512C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2702432C1 (ru) * | 2018-12-21 | 2019-10-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова" (ФГБОУ ВО ХГУ им. Н.Ф. Катанова) | Опора для сейсмостойких зданий |
RU2714422C1 (ru) * | 2019-07-10 | 2020-02-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова" (ФГБОУ ВО ХГУ им. Н.Ф. Катанова) | Опора сейсмостойкого здания, сооружения |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2098479A6 (ru) * | 1969-04-18 | 1972-03-10 | Filipozzi Lino | |
SU594248A1 (ru) * | 1976-03-09 | 1978-02-25 | Kononenko Vladimir | Свайный фундамент дл сейсмостойкого здани ,сооружени |
RU2049890C1 (ru) * | 1993-03-02 | 1995-12-10 | Пензенский Инженерно-Строительный Институт | Кинематическая опора сейсмостойкого здания или сооружения |
RU2066362C1 (ru) * | 1992-05-13 | 1996-09-10 | Бугаевский Геннадий Николаевич | Многоэтажное сейсмостойкое здание |
RU2165496C1 (ru) * | 1999-09-15 | 2001-04-20 | Российский государственный открытый технический университет путей сообщения | Фундамент сейсмостойкого здания, сооружения |
-
2017
- 2017-08-14 RU RU2017128965A patent/RU2661512C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2098479A6 (ru) * | 1969-04-18 | 1972-03-10 | Filipozzi Lino | |
SU594248A1 (ru) * | 1976-03-09 | 1978-02-25 | Kononenko Vladimir | Свайный фундамент дл сейсмостойкого здани ,сооружени |
RU2066362C1 (ru) * | 1992-05-13 | 1996-09-10 | Бугаевский Геннадий Николаевич | Многоэтажное сейсмостойкое здание |
RU2049890C1 (ru) * | 1993-03-02 | 1995-12-10 | Пензенский Инженерно-Строительный Институт | Кинематическая опора сейсмостойкого здания или сооружения |
RU2165496C1 (ru) * | 1999-09-15 | 2001-04-20 | Российский государственный открытый технический университет путей сообщения | Фундамент сейсмостойкого здания, сооружения |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2702432C1 (ru) * | 2018-12-21 | 2019-10-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова" (ФГБОУ ВО ХГУ им. Н.Ф. Катанова) | Опора для сейсмостойких зданий |
RU2714422C1 (ru) * | 2019-07-10 | 2020-02-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова" (ФГБОУ ВО ХГУ им. Н.Ф. Катанова) | Опора сейсмостойкого здания, сооружения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CZ2000515A3 (cs) | Způsob ochrany budov a objektů před dynamickými silami ze zrychlení základové desky, například při zemětřesení, a zařízení k provádění tohoto způsobu | |
RU2661512C1 (ru) | Кинематическая опора для сейсмостойкого здания, сооружения | |
JP2008101451A (ja) | 建物の減震構造及び減震方法 | |
WO2014092662A1 (en) | Anti-earthquake building system | |
US2035143A (en) | Earthquake protected building construction | |
US5056280A (en) | Multi-step base isolator | |
JP3229629U (ja) | 迅速な構築のための一体式基礎ベアリングプラットフォーム | |
RU2062833C1 (ru) | Сейсмостойкий фундамент (варианты) | |
RU2714422C1 (ru) | Опора сейсмостойкого здания, сооружения | |
RU2477353C1 (ru) | Трубобетонная сейсмоизолирующая опора | |
RU2589244C1 (ru) | Сейсмостойкое промышленное здание | |
JPH07310459A (ja) | 免震装置 | |
JP4439694B2 (ja) | 高層建物の高減衰架構 | |
US20160017565A1 (en) | Earthquake proof building system | |
RU2702432C1 (ru) | Опора для сейсмостойких зданий | |
CN207392190U (zh) | 预防桩基近断层失效的水泥搅拌桩隔离拱墙 | |
RU2767842C1 (ru) | Сейсмостойкое купольное сооружение | |
RU2319820C1 (ru) | Кинематические стены сейсмостойких зданий и сооружений | |
RU2776544C1 (ru) | Сейсмостойкое здание | |
RU2545569C2 (ru) | Плоскостной подшипник качения и способ его применения в сейсмических фундаментах для защиты зданий и сооружений от горизонтальных колебаний земной коры при землетрясениях | |
Shah et al. | Comparative study of base isolation in multistoried RC irregular building | |
EA009328B1 (ru) | Сейсмостойкий строительный блок | |
Barghian et al. | A new approach to pendulum base isolation | |
SU857357A1 (ru) | Фундамент сейсмостойкого здани ,сооружени | |
JP3713646B2 (ja) | 免震構造 |