SU755988A1 - Многоэтажное сейсмостойкое здание 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к строительству в сейсмических районах,в частности, к конструкциям многоэтажных зданий.

Известно сейсмостойкое здание, в 5 котором фундамент выполнен в виде верхней и нижней опорных частей, между которыми размещены промежуточные подвижные элементы (шары). ,

Возможность пространственных пере- 1 мещений верхней опорной части при сейсмическом воздействии и готовность фундамента к повторной работе на восприятие растягивающих усилий после него обеспечивается пружинными ι элементами [Ϊ]

Недостатком этого решения является невозможность здания с таким фундаментом адаптироваться к сейсмическим колебаниям с различными спектрами.

Наиболее близким к предлагаемому решению является многоэтажное сейсмостойкое здание с пространственно жесткими верхними этажами, опертыми на гибкие в горизонтальном направлении ' стойки нижнего этажа со сферическими торцами на концах, соединенными с фун даментом снизу и с жесткими этажами сверху, к нижнему из которых прикреплены железобетонные бункеры, за* ;

2

полненные материалом, создающим сухое трение, а между фундаментом и нижним жестким этажом прикреплены вык лючающиеся связи, причем каждая связь выполнена в виде связевых панелей, шпонок, болтовых соединений и т.п. ^2^

Недостатком известного решения является необходимость восстановления каждый раз элементов связи, разрушение которых предусмотрено при определенных спектрах сейсмических колебаний .

Цель изобретения - обеспечения самовосстановления связей после выключе ния их' при сейсмическом воздействии.

Указанная цель достигается тем, что в известном многоэтажном сей»мостойком здании с пространственно жесткими верхними .этажами, опертыми на гибкие в горизонтальном направлении стойки нижнего этажа со сферическими торцами на концах, соединенными с фун даментом выключающимися связями, расположенными между выносами фундамента и перекрытием нижнего жесткого этажа; каждая связь выполнена в виде подвижного подпружиненного элемента с выпуклой торцовой поверхностью, причем в перекрытии нижнего жесткого этажа образованы гнезда для подпру3

755988

живенных элементов, а в верхней части каждого.выноса фундамента установлен с возможностью перемещения по горизонтали элемент типа плиты с выемкой в верхней части, поверхность которой соответствует выпуклой' поверхности подпружиненного элемента.

При сейсмических нагрузках произой дет смещение подпружиненного элемента за пределы выемки и переход расчетной схемы конструкций нижнего этажа от жесткой к гибкой с последующим возвращением здания в первоначальное положение, обеспечиваемое геометрическими размерами гибких стоек нижнего этажа.

При сейсмических воздействиях пос- 15 ле выключения связей во избежание больших амплитуд колебаний здания и ускорения их затухания за счет много^ ступенчатого демпфирования в данном решении предусмотрены дополнитель- 20 ные кольцевые выемки, расположенные концентрически относительно центрально^ выемки и имеющие поверхность, соответствующую выпуклой поверхности подпружиненного элемента. 25

На фиг. 1 изображен общий вид здания; на фиг. 2 — узел’ 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — узел К на фиг. 1; на фиг. 4разрез А-А фиг. 3.

Многоэтажное сейсмостойкое здание включает в себя пространственно жесткие верхние этажи 1, опертые на гибкие в горизонтальном направлении стойки 2 со сферическими торцами на концах.

Выключающаяся связь размещена между выносами 3 фундамента и конструкцией перекрытия 4 нижнего жесткого этажа. Выключающаяся связь состоит из подвижного элемента 5 с выпуклой нижней поверхностью, подпружиненного 40 пружиной 6.

Выпуклой поверхностью подвижный элемент входит в выемку 7. Симметрично выемке 7 предусмотрены выемки 8, расположенные в плане концент-, 45 рично. Сечение профиля выемок 7 и 8 соответствует сечению профиля выпуклой поверхности элемента 5.

Выемки 7 и 8 выполнены в элементе' 9, который может перемешаться горизонтально по пластине 10, выполненной из антифрикционного материала.

Перемещение элемента 9 будет ог- . раничиваться стенкой 11, перемещение конструкции перекрытия 4 ограничивается упорами 12.

При сейсмическом воздействии на здание, при колебании его в нерезоН.ансном режиме, смещения здания будут происходить за счет горизонтальных перемещений элемента 9 до ограничительной стенки 11. Величина горизонтальной выгрузки, при которой переместится элемент 9, регулируется подбором антифрикционного материала 10.

При приближении резонансного режима работы и появлении пороговых смещений здания, т.е. смещения, при которых происходит выключение связи произойдет подъем Элемента 5 по по-"

5 верхности 7 с одновременным сжатием пружины 6. Связь выключена. При большей амплитуде колебаний здания элемент 5 попадает в выемку 8 (показано пунктиром на фиг. 3).При этом Ιθ связь восстанавливается. Одновремён-. но происходит торможение колеблющейся жесткой части здания без появления ударной нагрузки.

В этом положении для выключения связи необходимы такие условия, что и первоначально. В то же время здание под действием гравитационной силы стремится вернуться в первоначаль' ное положение и процесс выключения связи повторяется. Величина горизонтальной силы, при которой произойдет выключение связи при. ее размещении в выемке 8, зависит от глубины этой выемки. .

После попадания элемента 5 в. выемку 7 связь восстанавливается и сно ва готова к работе. Упоры 12 ограничивают перемещения перекрытия 4 в до пускаемых пределах.

Выполнение выключающейся связи по настоящему предложению дает следующие преимущества перед известными.

1. Позволяет обеспечить самовосстановление связей после выключения их при сейсмическом воздействии.

2. В период между сейсмическими воздействиями позволяет уменьшить колебания здания от горизонтальных сил (например, порывов ветра) за счет подбора необходимых характеристик пластин 10 из антифрикционного материала, по которой перемещается элемент 9 с включениями.

3. Исключается "удар", т.е. нагру зочный импульс, характерный для конструкций выключающихся связей с разрушающимися элементами в виде шпонок, электрозаклепок и т.п.

4. Обеспечивается постоянная готовность выключающейся связи к работе при афтершоках.

'

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Многоэтажное сейсмостойкое здание с пространственно жесткими верхними этажами, опертыми на гибкие в горизонтальном направлении стойки 'нижнего этажа со сферическими торцами на концах, соединенными с фун- , даментом выключающимися связями, расположенными между выносами фундамента и перекрытием нижнего жесткого этажа, отличающееся тем, что, с целью обеспечения самовосстановления связей после выключения их при сейсмических воздействиях, каждая связь выполнена в виде подвижного

   5

   '755988

   6

   подпружиненного элемента с выпуклой торцовой поверхностью, причем в перек рытии нижнего жесткого этажа образованы гнезда для подпружиненных элементов, а в верхней части каждого выноса фундамента установлен с возможностью перемещения по горизонтали элемент типа плиты с выемкой в верхней части, поверхность которой соответствует выпуклой поверхности подпружиненного элемента.
2. 2. Здание по π.1, о т л и чающее с я тем, что, с целью ускорения затухания колебаний за счет мнор гоступенчатого демпфирования,для каждого подпружиненного элемента предусмотрены дополнительные кольцевые выемки, расположенные концентрически относительно центральной выемки и имеющие поверхность, соответствующую выпуклой поверхности подпружиненного элемента.