SU1020552A1

SU1020552A1 - Support for earthquake-proof building or structure

Info

Publication number: SU1020552A1
Application number: SU823393646A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Павлович Иванов; Сергей Александрович Макаров
Original assignee: Свердловский архитектурный институт
Priority date: 1982-02-16
Filing date: 1982-02-16
Publication date: 1983-05-30

Abstract

1. ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКОГО ЗДАНИЯ, СООРУЖЕНИЯ, включающа опорные по са с противолежащими коническими углублени ми, выполненными со сферическим углублением в их центре, между :..: з которыми размещен промежуточный подвижный элемент, отличающа с тем, что, с целью уменьщени вертикальной сейсмической нагрузки, она снабжена опорными плитами и опертыми на них упругими элементами в виде торообразных оболочек, причем подвижный элемент выполнен в виде упругой оболочки, а опорные по са - в виде упругих дисков, опертых на упругие элементы , при этом замкнутые полости оболочек заполнены материалом, обладающим диссипативными свойствами. 2. Опора по п. 1, отличающа с тем, что промежуточный подвижный элемент выполнен в виде оболочки, имеющей форму эллипсоида вращени или щара. i (Л 1C о сд СП N51. SUPPORT FOR SEISMIC RESISTANT BUILDINGS, CONSTRUCTIONS, including supporting structures with opposite conical recesses made with a spherical recess in their center, between: .. with which an intermediate movable element is placed, characterized in that, in order to reduce vertical seismic load it is provided with support plates and elastic elements supported on them in the form of toroidal shells, the movable element being designed as an elastic shell, and supporting elements in the form of elastic disks supported by elastic elements with In this case, the closed cavities of the shells are filled with material with dissipative properties. 2. The support according to claim 1, characterized in that the intermediate movable element is made in the form of a shell having the shape of an ellipsoid of rotation or a dash. i (L 1C about SD JV N5

Description

Изобретение относитс к сейсмостойкому строительству, а именно к конструкци м опор сейсмостойких зданий, сооружений.The invention relates to earthquake-resistant construction, namely, to structures of supports of earthquake-resistant buildings and structures.

Известен фундамент сейсмостойкого здани , включающий опорные по са со стаканами и цилиндрическую стойку со сферическими торцами, которые снабжены линзообразными вкладышами из материала, обладающего диссипативными свойствами 1.The foundation of the earthquake-resistant building is known, including supporting structures with glasses and a cylindrical rack with spherical ends, which are provided with lens-shaped inserts made of a material having dissipative properties 1.

Недостатками данной опоры вл ютс ограниченна способность в обеспечении устойчивости здани при сейсмических колебани х с больщими горизонтальными смещени ми , мала деформативность в вертикальном направлении и, следовательно, низка эффективность снижени вертикальных сейсмических воздействий на здание. Вследствие сложной конструктивной схемы указанный фундамент обладает больщой трудоемкостью в изготовлении и малой надежностью в эксплуатации.The disadvantages of this support are limited ability to ensure the stability of the building with seismic vibrations with large horizontal displacements, small deformability in the vertical direction and, consequently, low efficiency of reducing the vertical seismic impacts on the building. Due to the complex design, this foundation has a great complexity in manufacturing and low reliability in operation.

Наиболее близкой к предлагаемой вл етс сейсмостойка опора, включающа опорные по са с противолежащими коническими углублени ми, выполненными со сферическим углублением в их центре, между которы .ми размещен промежуточный подвижный элемент 2.Closest to the present invention, there is an earthquake-resistant support, including support belts with opposite conical grooves, made with a spherical groove in their center, between which there is an intermediate movable element 2.

Указанна опора снижает горизонтальную сейсмическую нагрузку на здание, сооружение , но не защищает от вертикальных сейсмических толчков.This support reduces the horizontal seismic load on the building, structure, but does not protect against vertical seismic shocks.

Цель изобретени - уменьшение вертикальной сейсмической нагрузки.The purpose of the invention is to reduce the vertical seismic load.

Указанна цель достигаетс тем, что опора сейсмостойкого здани , сооружени , включающа опорные по са с противолежащими коническими углублени ми, выполненными со сферическим углублением в их центре, между которыми размещен промежуточный подвижный элемент, снабжена опорными плитами и опертыми на них упругими элементами в виде торообразных оболочек , причем подвижный элемент выполнен в виде упругой оболочки, а опорные по са - в виде упругих дисков, опертых на упругие элементы, при этом замкнутые полости оболочек заполнены материалом, обладающим диссипативными свойствами.This goal is achieved by the fact that the support of an earthquake-resistant building, a structure comprising supporting surfaces with opposite conical recesses made with a spherical recess in their center, between which an intermediate moving element is placed, is provided with support plates and toroidal shells supported on them , moreover, the movable element is made in the form of an elastic shell, and the supporting body is in the form of elastic disks supported on elastic elements, while the closed cavities of the shells are filled with material, bladayuschim dissipative properties.

Кроме того, промежуточный подвижный элемент может быть выполнен в виде оболочки , имеющей форму эллипсоида вращени или щара.In addition, the intermediate movable element can be made in the form of a shell having the shape of an ellipsoid of rotation or a shash.

На фиг. 1 изображена предлагаема опора , поперечный разрез; на-фиг. 2 - то же, при деформаци х от воздействи сейсмических сил.FIG. 1 shows the proposed support, cross-section; in FIG. 2 - the same with deformations due to seismic forces.

Опора сейсмостойкого здани , сооружени включает в себ опорные по са 1, выполненные в виде упругих дисков с противолежащими коническими углублени ми 2, в центре которых имеетс сферическое углубление 3, между которыми размещен промежуточный подвижный элемент 4, выполненный в виде упругой шаровой оболочки. Элемент 4 может быть выполнен также в виде оболочки, имеющей форму эллипсоида вращени .The support of the earthquake-resistant building, the structure includes supporting pos 1, made in the form of elastic disks with opposite conical depressions 2, in the center of which there is a spherical recess 3, between which is placed an intermediate movable element 4, made in the form of an elastic spherical shell. Element 4 can also be made in the form of a shell having the shape of an ellipsoid of rotation.

Опорные по са 1 опираютс на упругие элементы 5, выполненные в виде торообразных оболочек, опертых на опорные плиты 6. В замкнутых полост х оболочек 4 и 5 размещены вкладыши 7, выполненные из материалов , обладающих диссипативными свойствами , например из неопрена.The supporting plates of Ca 1 are supported on elastic elements 5 made in the form of toroidal shells supported on the base plates 6. In the closed cavities of shells 4 and 5 there are placed inserts 7 made of materials having dissipative properties, for example, neoprene.

Дл повыщени податливости в вертикальном направлении опора может быть снабжена несколькими торообразными элементами 5 (не показано). Эти элементыIn order to increase compliance in the vertical direction, the support can be equipped with several toroidal elements 5 (not shown). These elements

могутиметь различные размеры, жесткости, несущую способность и обладать свойством выключающихс св зей, т. е. разрущатьс при определенном уровне вертикальной сейсмической нагрузки.can have different sizes, stiffness, carrying capacity and have the property of switching off connections, i.e., collapse at a certain level of vertical seismic load.

Оптимальные жесткости упругих элементов трех типов можно подобрать на основе деформационных расчетов. При этом шарообразна упруга оболочка промежуточного подвижного элемента 4 испытывает сжатиеThe optimal stiffness of the elastic elements of three types can be selected on the basis of deformation calculations. When this spherical elastic shell of the intermediate moving element 4 is experiencing compression

с изгибом от действи нагрузок, расположенных по площад м контакта с опорными по сами 1.with a bend from the action of loads located in areas of contact with the reference ones themselves 1.

Опорные по са 1, загруженные в пролете по площади контакта с элементом 4, работают на изгиб как упругие круглые дискипластины , опертые по контуру, очерченному по сом контакта с торообразными элементами 5.Support sa 1, loaded in a span across the area of contact with element 4, bend as elastic round discs supported along a contour delineated by contact with toroid-shaped elements 5.

Опорные торообразные элементы 5 наход тс в сложном напр женном состо нии при сжатии между по сом 1 и плитой 6.The supporting toroidal elements 5 are in a complicated stress state under compression between cat 1 and plate 6.

Элементы 1, 4, 5 и б могут быть выполнены из стали.Elements 1, 4, 5 and b can be made of steel.

Предлагаема опора сейсмостойкого здани , сооружени работает следующим образом .The proposed support of the earthquake-resistant building, the structure works as follows.

Как известно, при сейсмических воздействи х перемещени основани возможны в любом произвольном направлении.As is well known, with seismic effects, movement of the base is possible in any arbitrary direction.

Устойчивость здани , сооружени при действии горизонтальной составл ющей произвольного перемещени обеспечиваетс The stability of the building, the structure under the action of the horizontal component of the voluntary movement is provided

податливостью, которую допускает опора в горизонтальной плоскости. При сейсмическом горизонтальном смещении основани вместе с ним перемещаетс нижний опорный по с 1 и св занные с ним элементы 5 и 6.compliance, which allows support in a horizontal plane. With a seismic horizontal displacement of the base, the lower support moves along with c 1 and the elements 5 and 6 associated with it.

При этом промежуточный подвижный элемент 4 выкатываетс из сферического углублени 3, а верхний опорный по с 1 и расположенные выше элементы, св занные с большой инерционностью массой здани , сооружени , остаютс в исходном положеНИИ (фиг. 2). При ослаблении интенсивности горизонтальных сейсмических воздействий элемент 4 скатываетс обратно в сферические углублени . Гашение горизонтальныхIn this case, the intermediate movable element 4 rolls out of the spherical recess 3, and the upper support element along the c 1 and the elements located above, which are connected with the large inertia of the building mass, the structures remain in the initial position (Fig. 2). When the intensity of horizontal seismic effects is weakened, element 4 rolls back into spherical depressions. Horizontal blanking

колебаний осуществл етс благодар коническим поверхност м в опорных по сах.the oscillations are due to conical surfaces in the support surfaces.

Уменьшение вертикальных составл ющих сейсмических воздействий на здание, сооружение обеспечиваетс повышенной податливостью в вертикальном направлении нескольких упругих тонкостенных элементов; промежуточного подвижного щарообразного элемента 4, двух опорных пластинчатых по сов 1, торообразных оболочек 5, четное число которых можно подобрать расчетным путем. Деформированное состо ние упругих элементов при действии сейсмических сил и перемещений показано на фиг. 2. Обща величина возможных вертикальных упругихThe reduction of the vertical components of the seismic effects on the building, the structure is provided by increased elasticity in the vertical direction of several elastic thin-walled elements; an intermediate movable ball-shaped element 4, two support plate plates 1, toroidal shells 5, an even number of which can be selected by calculation. The deformed state of the elastic elements under the action of seismic forces and displacements is shown in FIG. 2. The total value of the possible vertical elastic

10205521020552

деформаций при сейсмических толчках может составить 2-4 мм. Гашение вертикальных сейсмических колебаний обеспечиваетс за счет диссипативных свойств материала, 5 заполн ющего замкнутые полости упругих элементов предлагаемой опоры.deformations during seismic shocks can be 2-4 mm. The damping of vertical seismic vibrations is provided by the dissipative properties of the material, 5 filling the closed cavities of the elastic elements of the proposed support.

. Изобретение уменьщает вертикальную сейсмическую нагрузку и повышает эффективность снижени произвольно направлен ,Q ных сейсмических нагрузок на здание, сооружение .. The invention reduces the vertical seismic load and increases the effectiveness of reducing arbitrarily directed Q seismic loads on a building or structure.

Кроме того, конструкци опоры проста в изготовлении, монтаже, надежна в работе и поэтому более экономична.In addition, the support structure is easy to manufacture, install, reliable in operation and therefore more economical.

Claims

1. SUPPORT OF A SEISMIC-RESISTANT BUILDING, STRUCTURES, including support belts with opposite conical recesses made with a spherical recess in their center, between which an intermediate movable element is placed, characterized in that, in order to reduce the vertical seismic load, it is equipped with base plates and supported on them with elastic elements in the form of toroidal shells, and the movable element is made in the form of an elastic shell, and the support belts are in the form of elastic disks supported by elastic elements, while the lock The hollow shell cavities are filled with material with dissipative properties.

2. Support on π. 1, characterized in that the intermediate movable element is made in the form of a shell having the shape of an ellipsoid of revolution or ball.