SU1357529A1 - Подвесное здание повышенной этажности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к подвесным здани м повышенной этажности. Цель изобретени  - повышение сейсмостойкости здани , увеличение его высоты и повышение комфортабельности жилых помещений. Ствол здани  выполнен многослойным. Этажные конструкции в виде блоков подвешены к стволу на подвесках и оперты на него посредством катков с возможностью перемещени  вдоль и вокруг ствола. Подвески пропущены внутри ствола и прикреплены к фундаменту посредством механизмов подъема блоков. Внутри ствола размещены предварительно напр женные тросы, соедин ющие фундамент с оголовком ствола. 1 з. п. ф-лы, 10 ил. СО СП Сд Ю СО

Description

Изобретение относитс  к строительству и может найти широкое применение при строительстве высотных зданий бан1енного типа с подвешенными этажами в сейсмических районах, а также в случае строительства на горных выработках, просадочных грунтах и в плохо нроветриваемых загазованных и шумных городах.

Цель изобретени  - повышение сейсмостойкости здани , увеличение его высоты и повышение комфортабельности жилых помещений.

На фиг. 1 показано подвесное здание повышенной этажности; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - узел I на фиг. 2; на фиг. 6 -- разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг.7 - узел И на фиг. 1; на фиг. 8 - узел 1П на фиг. 1; на фиг. 9 - схема расположени  подвесок на высоте ствола; на фиг. 10 - здание с возможным вариантом размеш,ени  его на местности, обший вид.

Подвесное здание повышенной этажности включает объемную конструкцию фундамента 1, опертый на него несущий ствол 2 с оголовком 3, этажные конструкции 4, подвешенные к стволу 2 с возможностью их перемещени  вдоль и вокруг ствола 2 на подвесках 5, соединенных одним концом с этажными конструкци ми 4, а другим - с механизмами 6 подъема, и опертые на ствол 2 посредством катков 7, отт жки 8, прикрепленные нижними концами к опорам 9 посредством лебедок 10, и лифты И, размепхенные внутри ствола 2.

Ствол 2 снабжен расположенными по его высоте нкивами 12 и. вь1полнен многослойным из слоев 13, имеющих переменную высоту , уменьшающуюс  от наружного сло  13 внутрь ствола 2, и соединенных между собой ст жными болтами 14, Последние размещены в овальных отверсти х 15, образованных в сло х 13 ствола 2. Этажные конструкции 4 выполнены в виде отдельных блоков 16, снаб женных опорными кольцами 17 по внутреннему периметру и направл ющими 18 по на- ружному периметру. Подвески 5 каждого блока 16 имеют направл ющие 19, взаимодействующие с опорными кольцами 17 этажных конструкций 4, пропуплены в пкивах 12 и внутри ствола 2. Механизмы 6 подъема установлены на фундаменте 1 внутри ствола 2 по его периметру, а верхний конец каждой отт жки 8 соединен с направл юп1,ей 18 блоков 16 этажных конструкций 4 посредством роликов 20. Центральна  часть ствола 2 снабжена предварительно напр жен ными троса.ми 21, которые прикреплены к оголовку 3 и фундаменту и снабжены на- нравл ю1цими дл  лифтов 1.

Нижний блок 16 расположен на рассто нии 100-600 м от поверхности земли. В зависимости от климатических условий, уровн  шума и загр зненности окружающей среды

0

5

0

Ь

5

0

0

блоки 16 могут быть опущены или подн ты все одновременно или частично. Дл  равномерного освещени  солнечными лучами всех помещений и вентил ции блоки 16 могут вращатьс  одновременно в двух направлени х и с разными скорост ми относительно ствола 2.

Шкивы 12 расположены симметрично по периметру ствола 2 и в разных уровн х. Опорные кольца 17 блоков 16 и взаимодействующие с ними направл ющие 19 подвесок 5 расположены в нескольких уровн х по высоте каждого блока 16. Поступательное перемещение блоков 16 вдоль ствола 2 осуществл ют посредством катков 7, прикрепленных к рамам 22 направл ющих 19. Катки 7 состо т из двух резиновых наклонных колес 23 и 24 с рессорами 25 и амортизаторами 26. Катки 7 расположены симметрично но периметру ствола 2, а количество их должно быть не менее трех на блок 16. Перемещение блоков 16 вокруг ствола 2 по направл ющим 9 осуществл ют при помощи лопастей 27 за счет давлени  ветра.

Лопасти 27 креп тс  шарнирно к этажным конструкци м 4 и допускают поворот вокруг своей оси, а положение их регулируетс  в зависимости от заданных параметров скорости и направлени . Лопасти 27 также используютс  как солнцерезы. Вращение блоков 16 можно использовать как источник энергии дл  бытовых (обогрев комнаты, воды) нужд. Состо ни  поко  блоков 16 можно добитьс  регулированием положени  лопастей 27 и фиксацией блоков 16 относительно направл ющих 19. Дл  равномерного снижени  изгибающего момента по высоте ствола 2 от действи  ветровой нагрузки часть блоков 16 раскреплены гибкими отт жками 8 в виде тросов. Блоки 16 могут перемещатьс  с разными скорост ми вокруг ствола 2.

Фунда.мент I может быть использован дл  размещени  автосто нок или технических помещений. Внутри ствола 2 расположены инженерно-технические коммуникации {водопровод, канализаци , электричество, газ, телефон и т. п.). Направл юоАие лифтов 11 могут быть выполнены в виде каркасов 28. Болтовое соединение слоев 13 ствола 2 допускает сдвиг слоев 13 один относительно другого при расчетной нагрузке на величину зазора 29 между стенками отверстий 15 и болтами 14. Рассто ние по высоте между болтами 14 определ етс  из условий местной устойчивости на соответствующие нагрузки. Верхн   часть каждого сло  13 ствола 2 имеет ребра 30 жесткости с отверсти ми 31 дл  фиксации положени  подвесок 5.

Вертикальна  нагрузка от веса блоков 16 направл ющих 19, отт жек 8 и предварительно нат нутых тросов 21 передаетс  через подвески 5, оголовок 3 и шкивы 12 на многослойный ствол 2 и фундамент 1 здани .

При этом многослойный железобетонный ствол 2 работает на центральное сжатие, а все несущие подвески 5 и тросы 2 и отт жки 8 - на раст жение. Таким образом достигаетс  благопри тный режим работы каждого вида материала. По мере понижени  высоты ствола 2 увеличиваетс  нагрузка и соответственно увеличиваетс  количество слоев 13 в стволе 2.

Горизонтальна  ветрова  и сейсмическа  нагрузки воспринимаютс  многослойным стволом 2, который работает на изгиб и затем передаетс  на фундамент 1. Наличие промежуточных отт жек 8 обеспечивает равномерное распределение и снижение изгибающего момента в стволе 2.

Сейсмическа  нагрузка на здание гаситс  за счет работы амортизаторного комплекса в виде катков 7, резиновых колес 23 и 24, рессор 25, амортизаторов 26; усилий обжати , создаваемых подвесками 5 и тросами 21; трением между сло ми 13 ствола 2; свобод- ным соединением блоков 16 с направл ю- щими 19 через опорные кольца 17 и выполнением этажных конструкций в виде блоков 16, имеющих разные массы. При сейсмических воздействи х разномассные, свобод- но соединенные жилые блоки 16 имеют различные собственные частоты колебаний, что преп тствует по влению резонансного режима колебаний всего здани .

Конструктивное решение здани  позвол - ет рационально эксплуатировать его независимо от полного завершени  строительства несущего ствола 2. При такой технологии строительства первым монтируют вокруг завершенного участка ствола 2 нижний блок 16 и поднимают подвесками 5 до без- опасной высоты ствола 2, а при по влении возможности монтажа второго блока 16 первый блок 16 опускают до низа ствола 2, при этом, сохран   напр жение в подвесках 5, монтируют на него второй блок 16 и поднимают .

Таким образом, процесс повтор етс  до полного заверщени  строительства несущего ствола 2.

При опускании всех блоков 16 необходимо оставить каждый блок 16 в подвешенном состо нии, чтобы сохранить обжатие в стволе 2, а обнаженна  часть ствола 2 немедленно раскрепл етс  дополнительными отт жками 8 по мере опускани  верхнего блока 16. Многослайность ствола 2 переменного сечени , предварительное обжатие ствола 2 тросами 21, подвесками 5 и отт жками 8 в нескольких уровн х обеспечивает расчетную высоту здани , так как устойчивость здани  достигаетс  за счет понижени  центра т жести, предварительного обжати  стен ствола 2, трени  между сло ми 13 ствола 2, отт жек 8, а прочность здани  - за счет ступенчатого увеличени  количества слоев 13, т. е. площади поперечного сечени .

В теле многослойного ствола 2 не возникают крут щие изгибающие моменты от вращени  блоков 16, так как регулируетс  направление вращени  каждого блока 16 в отдельности .

Размещение блоков 16 вдоль ствола 2 можно чередовать с энергетическим по сом 32, необходимым дл  выработки электроэнергии , особенно в часы поко  От действи  ветра и солнечного нагрева. А наверху ствола 2 устанавливают резервуар 33 дл  накоплени  питьевой воды из водонасыщен- ного воздуха. При другом варианте вместо резервуара 33 может быть установлена, например, телевизионна  антенна.

Дл  загр зненных или плохо проветриваемых городов уровень первого этажа нижнего жилого блока должен быть выше, чем возможный верхний уровень загр зненной атмосферной среды.

Конструктивное рещение здани  позвол ет избегать городского щума, дымной пелены , образующейс  над городами, и способствует снижению интенсивности солнечной радиации, сохранению существуюпд.их исторических кварталов и природной среды земли.

Вращением блоков 16 вокруг ствола 2 улучшают вентил цию и равномерную освещенность солнечными лучами все помещени  здани .

Изменение уровн  расположени  блоков над поверхностью земли позвол ет оптимально выбирать температуру и давление, тем самым улучша  комфорт и снижа  тепло- потери в зависимости от климатических условий местности.

Claims (2)

1. Подвесное здание повышенной этажности , включающее объемную конструкцию фундамента, опертый на него несущий ствол с оголовком, этажные конструкции, подвешенные к стволу с возможностью их перемещени  вдоль и вокруг ствола на подвесках, соединенных одним концом с этажными конструкци ми , а другим - с механизмами подъема, и опертые на ствол посредством катков, отт жки, прикрепленные нижними концами к опорам посредством лебедок, и лифты, размещенные внутри ствола, отличающеес  тем, что, с целью повышени  сейсмостойкости здани , увеличени  его высоты и повышени  комфортабельности жилых помещений, ствол снабжен расположенными по его высоте шкивами и выполнен многослойным из слоев, имеющих переменную высоту, у.меньшаюшуюс  от наружного сло  внутрь ствола, и соединенных между собой ст жными болтами, размещенными в овальных отверсти х, образованных в сло х ствола, а этажные конструкции выполнены в виде отдельных блоков, снабженных опорными кольцами по внутреннему и направл ющими по наружному периметрам,

причем подвески каждого имеют направл ющие , взаимодействующие с опорными кольцами этажных конструкций, пропущены в щкивах и внутри ствола, при этом механизмы подъема установлены на фундаменте внутри ствола по его периметру, а верхний конец каждой отт жки соединен

с направл ющими блоков этажных конструкций посредством роликов.

2. Здание по п. , отличающеес  тем, что центральна  часть ствола снабжена предварительно напр женными тросами которые прикреплены к оголовку и фундаменту и снабжены направл ющими дл  лифтов.

5

7774 6 /

27

6-в

r-r

7637

Ш

27

13- 1U

li

20

Фиг. 7

;j

(pL/Z.S

-7J

./5

5

(Риг. 9

,,

10

Составитс .чь . Иванова

Редуктор A. КозоризТехред И. ВересКорректор М. Максимишинец

Заказ 5499/28Тираж 667Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москиа, Ж--35, наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое п|1еди|), г. Ужгород, ул. Проектна , 4