SU554388A1

SU554388A1 - Multi-storey seismic building

Info

Publication number: SU554388A1
Application number: SU2062984A
Authority: SU
Inventors: Яков Моисеевич Айзенберг; Валентин Владимирович Назин; Святослав Васильевич Поляков
Original assignee: Трест "Севастопольстрой"
Priority date: 1974-09-30
Filing date: 1974-09-30
Publication date: 1977-04-15

Description

1one

Изобретение относитс к области строительства , В частности к сейсмостойким здани м .The invention relates to the field of construction, in particular to earthquake-resistant buildings.

Известны здани , имеющие между фундаментом и нижним перекрытием пружины, повышающие гибкость зданий и снижающие в СВЯЗИ с этим сейсмическую нагрузку (1). Недостаток такого здани заключаетс в низких демпфирующих свойствах пружинной стали , большой металлоемкости и пожарной опасности.Buildings are known that have springs between the foundation and the lower overlap, which increase the flexibility of buildings and reduce the seismic load (1) in conjunction with this. The disadvantage of such a building is the low damping properties of spring steel, high metal intensity and fire hazard.

Известны также здани с гибким низким нижним этажом и жесткими верхними этажами . Нижний этаж устраиваетс иногда также дл повышени гибкости сооружени и снижени сейсмической нагрузки (2). Недостаток таких зданий состоит в том, что в св зи с нормативными ограничени ми сечений стоек нижнего этажа, эти стойки не всегда могут быть достаточно гибкими, чтобы существенно снизить сейсмические нагрузки.Buildings with flexible low floors and rigid upper floors are also known. The lower floor is sometimes also arranged to increase the flexibility of the structure and reduce seismic load (2). The disadvantage of such buildings is that, due to the regulatory restrictions of the cross-sections of the lower floors, these racks may not always be flexible enough to significantly reduce seismic loads.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс многоэтажное сейсмостойкое здание с жесткими верхними этажами, опертыми на гибкие В горизонтальном направлении стойки нижнего этажа со сферическими торцами на концах, нижние из которых соединены с фундаментами , а верхние - с жесткими этажами , причем к нижнему из нерекрыгий прикреплены железобетонные бункеры, заполненные материалом, создающим сухое трение. Стойки со сферическими концами позвол ют варьировать гибкость в весьма широких пределах , а наличие системы сухого трени приводит к дополнительному снижению сейсмической нагрузки.The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a multi-storey earthquake-resistant building with rigid upper floors supported on flexible. In the horizontal direction, the posts of the lower floor with spherical ends at the ends, the lower ones of which are connected to the foundations, and Reinforced bunkers filled with dry friction material are attached to the bottom of the unravel. Racks with spherical ends allow for varying flexibility over very wide limits, and the presence of a dry friction system leads to an additional reduction in seismic load.

Недостаток этого решени заключаетс в том, что, существенно снижа сейсмическую нагрузку В случае землетр сени с преобразованием высокочастотных колебаний, при низкочастотных сейсмических колебани х,оно может приводить вследствие резонансных эффектов к повышению сейсмической нагрузки (3).The disadvantage of this solution is that, by significantly reducing the seismic load. In the case of earthquakes with the conversion of high-frequency vibrations, with low-frequency seismic vibrations, it can lead, due to resonant effects, to an increase in seismic load (3).

Цель изобретени - обеспечение адаптации здани к сейсмическим колебани м с различными спектрами.The purpose of the invention is to provide building adaptation to seismic vibrations with different spectra.

Эта цель достигаетс тем, что между фундаментом и перекрытием нижнего жесткого этажа прикреплены выключающиес св зи.This goal is achieved in that off-connection is attached between the foundation and the overlap of the lower hard floor.

Сущность изобретени по сн етс чертежом , на котором изображен фрагмент сейсмостойкого здани .The invention is illustrated in the drawing, which shows a fragment of an earthquake-resistant building.

Многоэтажное сейсмостойкое здание с пространственно л есткими верхними этажами 1 оперто на либкие в горизонтальном направлении стойки 2 нижнего этажа со сферическими торцами 3 на концах, соединенными с фундаментом 4 снизу и с жесткими A multistory seismic resistant building with spatially high upper floors 1 is supported on horizontal racks 2 lower floors with spherical ends 3 at the ends connected to the foundation 4 from the bottom and with rigid

сверху, к нижнему жесткому этажу 5 при.креплены железобетонные бункеры 6, заполненные материалом 7, создающим сухое трение , например кирпичом, щебнем, песком. Между фундаментом и нижним перекрытием, размещены выключающиес св зи 8.from above, to the lower hard floor 5, reinforced concrete bunkers 6 are attached, filled with material 7, which creates dry friction, for example, with brick, rubble, sand. Between the foundation and the lower overlap, off-links 8 are placed.

Св зи могут быть выполнены, например, в виде св зевых панелей, щпонок, болтовых соединений и т. п. Дл предотвращени недопустимых горизонтальных смещений здани к фундаменту жестко прикреплены упоры 9, а дл предотвращени локальных повреждений перекрыти 5 в случае его соударени с упором 9 между ними установлена упруга св зь 10.Links can be made, for example, in the form of tie panels, pins, bolted joints, etc. To prevent unacceptable horizontal displacement of a building, stops 9 are rigidly attached to the foundation, and to prevent local damage, block 5 in case of collision with the stop 9 an elastic bond is established between them 10.

До отключени св зей 8 здание представл ет собой жесткую систему со сравнительно низкими величинами периодов собственных колебаний. При землетр сени х с преобладанием в спектре колебаний грунта низкопериодных составл ющих, близких к периодам собственных колебаний здани до отключени элементов св зей, вследствие развити резонан-сных эффектов, амплитуды колебаний здани нарастают до порогового уровн , при достижении которого происходит отключение св зей 8.Prior to disconnecting communications 8, the building is a rigid system with relatively low natural oscillation periods. With earthquakes with a predominance of low-period components in the ground vibration spectrum close to the natural oscillation periods of a building before disconnecting communication elements, due to the development of resonant effects, the building oscillation amplitudes increase to a threshold level, upon reaching which disconnection 8 occurs.

После отключени св зей 8 периоды колебаний здани , расположенного на стойках 2 со сферическими торцами, резко возрастают. В св зи с повышением перидов колебаний здание «заходит из резонансного режима, сейсмические нагрузки существенно снижаютс .After the disconnection of the communications 8, the oscillation periods of the building located on the uprights 2 with spherical ends increase sharply. Due to the increase in oscillation periods, the building comes from the resonant mode, the seismic loads are significantly reduced.

В случае, если происходит землетр сение с преобладанием высокопериодных колебаний грунта, резонансные эффекты не развиваютс , поскольку здание при неотключеиных св з х вл етс жестким и отличаетс низкими величинами периодов собственных колебаний. Соответственно низки величины сейсмических нагрузок.In the event that earthquake occurs with a predominance of high-period earth oscillations, resonance effects do not develop, since the building, with non-key connections, is rigid and has low values of natural oscillation periods. Accordingly, the magnitude of the seismic loads.

Бункер 6 перемещаетс во врем землетр сени совместно с верхней частью здани относительно фундамента. При перемещении буикера между элементами (7), расположенными в бункере, и поверхностью фундамента возникает сухое трение, пропорциональное весу материала, наход щегос в бункере, и коэффициенту трени между ним и поверхностью фундамента. Наличие сухого трени приводит к дополнительному снижению сейсмической нагрузки.The bunker 6 is moved during the earthquake together with the upper part of the building relative to the foundation. When moving the buiker between the elements (7) located in the bunker and the surface of the basement, dry friction occurs, which is proportional to the weight of the material in the bunker and the coefficient of friction between it and the surface of the foundation. The presence of dry friction leads to an additional decrease in seismic load.

Технико-экономическа эффективность изобретени определ етс сиижением сейсмической нагрузки на задание за счет указанных факторов: значительного увеличени периодовThe technical and economic efficiency of the invention is determined by the reduction of the seismic load on the task due to the following factors: a significant increase in the periods

собственных колебаний здани после отключени св зей и наличи сухого трени .natural vibrations of the building after disconnection of communications and the presence of dry friction.

Величины требуемых периодов собственных колебаний здани могут варьироватьс в весьма щироких иределах. Система на стойках со сферическими торцами обладает гравитационной восстанавливающей силой, практически линейно завис щей от перемещений. Величины периодов собственных колебаний завис т от радиуса сферической поверхности иThe magnitude of the required periods of natural oscillations of a building can vary in a very wide range. The system on racks with spherical ends has a gravitational restoring force, almost linearly dependent on displacements. The values of the periods of natural oscillations depend on the radius of the spherical surface and

высоты стойки и регулируютс соответствующим расчетом. Значение основного тона собственных колебаний здани с отключенными св з ми может достигать 2--5 и более секунд .rack heights and are adjusted by appropriate calculation. The value of the fundamental tone of natural oscillations of a building with disconnected communications can reach 2--5 or more seconds.

Claims

1. Proceedings of the V International Conference on Seismic Construction, Rome, 1973.

2. Vibration in technology. Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences, Novosibirsk, 1974.

3. Auth. St. USSR on application number 1833744/33, cl. E 04h 9/02, 1972 - a prototype.