SU737608A1 - Многоэтажное сейсмостойкое здание - Google Patents

Description

(54) МНОГОЭТАЖНОЕ СЕЙСМОСТОЙКОЕ ЗДАНИЕ

Изобретение относитс  к области строитель; ства и предназначено дл  возведени  зданий в сейсмических районах. Известно сейсмостойкое здание, в котором сейсмоизолируема  часть здани  подвешена к фундаменту рамного типа на стержн х, свободно пропущенных в каналах, выполненных в этих фундаментах. Размеры каналов обеспечивают свободные колебани  сейсмоизолируемой части здани  относительно фундамента П Недостатком зтого решени   вл етс  отсутствие демпфирующих устройств, что приводит к продолжительному периоду затухани  .колебаний . Известно демпфирующее устройство зданий, представл ющее собой систему сухого трени  бетонных грузов по бетонной поверхности фундамента. При колебани х здани  грузы привод тс  в движение железобетонными вьшо сами, одним концом жестко заделанными в перекрытие перемещающейс  части здани  2. Недостатком такото устройства  вл етс  возникновение больщих изгибающих моментов, возникающих в месте заделки консольных ВЫНОСОВ в перекрытие при перемещении здани . Известно сейсмостойкое здание, включающее каркас и панели заполнени , Ёыполненные .из отдельных, элементов, обжатых арматурными стержн ми, пропущенными -через каналы, образованные в элементах 3. Недостаток такого здани  - ограничение возможностей архитектурно-планировочных решений из-за необходимости устраивать панели (диафрагмы) между стойками каркаса здани . Кроме того, плотное примыкание диафрагмы к каркасу здани  при работе систем сейсмоизолйции (например, при выполнении сто-. ек нижнего этажа со сферическими торцовыми поверхност ми) в нерезонансном режиме усиливает высококачественные гармоники, увеличивает сейсмическую нагрузку и снижает чувствительность системы сейсмоизбл ции. Наиболее близко к изобретению сейсмостойкое здание с пространственно жесткими верхними этажами, опертыми на гибкие в горизонтальном направлении стойки нижнего, этажа со сферическими торцами, верхние из которых соединены с жесткими этажами, а нижтг е - С фундаментом/помещенные с зазором в стаканы, имеющие стенки и днище и расположенные в фундаменте и нижней части первого жесткого верхнего этажа 4 . Недостаток, здани  заключаетс  в необходимости расположени  демпфирующих элементов вне стоек нижнего гибкого этажа. В этом случае возникает необходимость громоздких Систем сухого трени , размещаемых На всю высоту нижнего гибкого этажа,чт6 приводит к снижению возможностей архитектурно-планировочных peuieifflH здани . Цель изобретени  - расширение возможностей а хйтектурйо-планировочньгх рещений здани : при обеспечении ускорени  затухани  его колебаний.Эта цель достигаетс  тем, что в многоэтажном сейсмостойком здании с пространственно жёсткими верхними этажами, опертыми на СТОЙКИ нижнего этажа со сфери юскими торцами , помещенные с зазором в стаканьт, имеющие стенки и днище и расположенные в фундамеите и нижней части первого жесткого верхнего этажа, стенки каждого из стаканов прижаты к днищу подпружиненными стерж Шмй и размещены .с боковым зазором относительно соответствующих частей здани . При таком решении До сейсмического толчка стойка  вл етс  только несущим э зементом каркаса здани . Во врем  толчка, когда соударение ее со стенками вызывает относительное перемещение и трение прижатых элементов здани , стойка выполн ет функции . конструкции, передающей усили  между относительно перемещающимис  фундаментом и пространственно жесткими верхними этажами. В этот период стойка содействует демпфированию Колебаний. При ограничении перемещений стенок стакана и, соответственно, стойки последн    в,л етс  уже упором, ограничивающим амплитуду колебани  :зДанйй в низкочастотной фазе сейсмического воздействи . На фиг. 1 изображено многоэтажное сейсмостойкое здание, общий вид; на фиг. 2 узел I На фиг. 1; на фиг. 3 - стакан с размещешгы в нем концом стойки при сейсмическом воздействии . -Многоэтажное сейсмостойкое здание включа ет в себ  пространственно жесткие верхние этажи 1, опертые на гибкие в горизонтальном направлении стойки 2, имек1щиё на концах .торцовые сферические поверхности. Стойки 2 .опираютс  на фундамент 3. Стенки 4 стакана имеют боковые выступы 5, размещенные с зазором 6 относительно упоров 7, выполненных заодно с нижней частью 8 жестких верхних этажей. Прижатие стенок 4 стакана и боковых выступов 5 к нижней части 8 жест737608 их Ьерхних этажей 1 осуществл етс  стержн ми 9, пропущенными с зазором в каналах 10. Упругость стержн  9 обеспечиваетс  креплением его верхнего конца к пружине 11, закреш е1шой на нижней части 8 жестких верхних этажей , через щарнир 12. Стержень 9 пропущен свободно через щарнир 12. Другой конец стержн  9 закреплен неподвижно с щарниром 13, размещенным в боковой поверхности 5 стенок стакана. Стойки 2 размещены с зазором 14 относительно стенок 4 стакана. При стойках 2 высотой на этаж зазор 6 не будет превыщать 50 мм. При сейсмическом воздействии происходит смещение грунта с фундаментом 3 относительно пространственных жестких верхних этажей I. которые, опира сь на стойки 2, при этом колеблютс . До приближени  к резонансному ре даму колебани  здани  свободны и амплитуда их не превышает зазОра 14 между стойкой 2 и стенками 4 стакана. При приближении к резонансному режиму происходит соударение стойки со стенками стакана. Так как стенки стакана и боковые выступы прижаты стержн ми 9 к нижней части 8 жестких верхних этажей, то силы трени  преп тствуют их смещению и оказывают демпфирующее воздействие на колебание здани . Стержни 9 не преп тствуют таким колебани м и не разрушаютс , так как их поворот и удлинение будет компенсироватьс  щарнирами 12 и 13 и пружшюй 11. Величина смещени  стенок 4 стакана и боковых выступов 5 определ етс  велшшной зазора 6 и ограничиваетс  упором 7. Величина демпфировани  зависит от фрикциоьшых хара1 теристик трущихс  поверхностей и силы прижати  подвижных стенок 4 стакана и боковых выступов 5 к нижней части 8 жестких верхних этажей. Возвращение зданий в первоначальное положение обеспечено геометрическими характеристиками стоек. Предлагаемое изобретение позвол ет выполн ть основные конструктивные элементы нижнего этажа здани  в виде ртде.г1ьных стоек без устройства различных демпфирзгющих элементов , расположен 1ых мезкду ними. Этим расщир  етс  возможность архитектурно-планировочных рещений, а также достигаетс  снижение стоимости здани ;  вл етс  очень эффективным при демпфировании сейсмических колебаний с помощью системь сухого трени  в случае реконструкции здани ; обеспечивает демпфирование колебаний в тех случа х, когда по конструктивным или архитектурно-планировочным решени м размещение демпфирующих устройств между стойкам } не только не желательно, но и невозможно; позвол ет более эффективно использовать материал

стоек, так как в различные периоды стойки выполн ют различные функции - центрально сжатого элемента каркаса здани , изгибаемого элемента, передающего усили  на демпфирующую конструкцию и изгибаемого элемента, ограничивающего амплитуду колебани , здани  (упора).

Claims (4)

1.За вка Японии N 52-4094, кл. вб/4, 1975; .

2.Катен-Ярцев А. С. и др. Динамические 10 испытани  зданий с гравитационными система , ми сейсмоизо  щш в Севастополе. Рефератив на  информаци  ЦИНИС, сер. 14, Сейсмостойкое стрЬйтельст1Вб; Отечественный и зарубежный

7, 1977.

ОПЫТ , вып.

3.Авторское свидетельство СССР № 512279,

15 кл. Е 04 Н 9/02, 1974..

4.Авторское свидетельство СССР № 554386, кл. Е 04 Н 9/02, 1977 (прототип).

Узе/} I

Фи. 2