SU815245A1

SU815245A1 - Multistorey eartquake-proof building

Info

Publication number: SU815245A1
Application number: SU772488714A
Authority: SU
Inventors: Владимир Анатольевич Колтынюк
Priority date: 1977-05-25
Filing date: 1977-05-25
Publication date: 1981-03-23

Description

Изобретение относитс к строительству , а именно к сейсмостойким конструкци м многоэтажных зданий. Известно сейсмостойкое здание, в котором в пространстве между нижним перекрытием жесткого блока этажей зданий и фундаментом расположены по датливые в горизонтальной плоскости демпферы, поглощающие энергию сейсмических толчков 1 . . Недостаток здани - ,чосто5эдные динамические параметры и сейсмостой ;кость в узком диапазоне периодов сейсмических колебаний. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее пространственно жесткие :верхние эТажи,нижний этаж с плитой рекрыти и гибкими в горизонтальном направлении чейками со сферическими торцами, и гас щее устройство, выполненное в виде прикрепленного, к плите перекрыти нижнего этажа, взаимодействующее с отверсти ми железобетонных ограничительных элементов , свободно установленное друг на друга по оси, совпадающей с вертикальной осью здани , причем масса элементов и диаметры внутренних отверстий измен ютс по высоте {.2J . Недостаток здани - узка применимость устройства сейслюзащиты лишь в здани х с компактным симметричным планом дл возможности установки железобетонных элементов по оси, совпадающей с вертикальной осью здани , с гибким нижним этажом стоек со сферическими торцами. Такое гас щее устройство может быть применено лишь в конструктивных систем.ах, допускакадих большие гориэонтальййе смещени с большим свободньви пространством дл размещени массивных и громоздких железобетониьос элементов гас щего устройства, основанного на трении элементов. Кроме того, громоздкость элементов , возможность устройства в них отверстий и установки соосно лишь с большими строительными допускаи ет, зависимость сил трени от состо ни трущихс поверхностей внос т много неточностей в расчетные параметры системы сейсмозащиты, что резко снижает ее эффективность. Недостатк здани вл етс также низка ремонтопригодность гас щего устройства, так как после сейсмического воздействи необходимо восстанрвить соосность здани с осью многотонных элементов , установленных друг на друге что сопр жено с большими трудност мThe invention relates to the construction, in particular to earthquake-resistant structures of high-rise buildings. A seismic resistant building is known, in which in the space between the lower overlap of the rigid block of the floors of the buildings and the foundation, there are dampers in the horizontal plane absorbing the energy of seismic shocks 1. . The lack of a building is that there are no decent dynamic parameters and earthquake resistance; a bone is in a narrow range of seismic periods. The closest technical solution to the proposed is a multi-storey earthquake-resistant building, including spatially rigid: upper floors, lower floor with a slab and horizontal flexible cells with spherical ends, and dampening device made in the form of an attached floor slab of the lower floor, interacting with openings of reinforced concrete restrictive elements, freely mounted on each other along an axis coinciding with the vertical axis of the building, with the mass of elements and diameters the inner holes vary in height {.2J. The disadvantage of the building is the narrow applicability of the device for seislyuzashchity only in buildings with a compact symmetrical plan for the possibility of installing reinforced concrete elements along the axis coinciding with the vertical axis of the building with a flexible lower floor of racks with spherical ends. Such an damping device can only be used in structural systems. Allowing for large horizontal displacement with a large free space to accommodate massive and bulky reinforced concrete elements of the damping device based on friction of the elements. In addition, the bulkiness of the elements, the possibility of arranging holes in them and installing coaxially only with large construction allows the friction forces to depend on the state of the rubbing surfaces, many inaccuracies in the design parameters of the seismic protection system, which sharply reduces its effectiveness. The disadvantage of the building is also low maintainability of the damping device, since after a seismic impact it is necessary to restore the alignment of the building with the axis of the multi-ton elements mounted on top of each other, which is very difficult.

Цель предлагаемого изобретени повышение универсальности и улучшени условий эксплуатации.The purpose of the invention is to increase the versatility and improve the operating conditions.

Указанна цель достигаетс тем, 1то в многоэтажном сейсмостойком здании, включающем фундамент, пространственно жесткие верхние этажи,гикий нижний этаж с плитой перекрыти и гас щими устройствами, выполненны в виде упоров, жестко соединенных с плитой перекрыти и взаимодействующ с ограничител ми, ступенчато расположенными на фундаменте, ограничители гас щих устройств выполнены в виде элементов, соединенных между собой выключеоощимис св з ми и размецейных вокруг упора, или в виде элементов, размещенных на контр .форсах-, установлен iut на фундаменте вокруг упора, и прикрепленных к ним с помощью выключающихс св зей.This goal is achieved by the fact that in a multi-storey earthquake-resistant building, including a foundation, spatially rigid upper floors, a hygienic lower floor with a slab and extinguishing devices, are made in the form of stops rigidly connected to the slab and interact with restraints, staggered on the foundation , the dampers of the damping devices are made in the form of elements interconnected by means of communication and space around the stop, or in the form of elements placed on the counter. iut on the foundation around the anvil, and attached to them with the help of switching off connections.

На фиг. 1 изображено здание, общий вид; на фиг. 2 и 3 - гас щее устройство, с креплением ограничителей гибкости на контрфорсах; на фиг. 4 и 5 - то же, без контрфорсов на фиг. 6 и 7 - установка ограничителей , в плане; на фиг. 8 - установка гас щих устройств на плане здани .FIG. 1 shows a building, general view; in fig. 2 and 3 - damping device, with fastening of flex limiters on buttresses; in fig. 4 and 5 are the same, without the buttresses in FIG. 6 and 7 - installation of limiters, in the plan; in fig. 8 - installation of damping devices in the building plan.

Многоэтажное сейсмостойкое здание состоит из пространственно жестких блоков этажей 1, опертых на податливые в горизонтальном направлении конструкции 2 нижнего этажа, которые могут быть выполнены в виде стоек обычных или со сферическими торцами, либо . демпферов. К перекрытию 3 нижнего этажа 2 прикреплены упоры 4, взаимодействующие ограничител ми 5, которые выполнены из элементов, например г металлических пластин, ступенчато соединенных внахлест выключающимис св з ми в виде, например срезных болтов, заклепок или сварных швов, или из элементов , ступенчато прикрепленных выключающимис св з ми б непосредственно к контрофорсу 7, установленному на фундаменте 8.A multistory seismic resistant building consists of spatially rigid blocks of floors 1, supported on horizontally compliant structures 2 of the lower floors, which can be made in the form of standard or spherical ends, or. dampers. Stops 4 are attached to the overlap 3 of the lower floor 2, which interact with the stoppers 5, which are made of elements, for example, metal plates, which are overlapped overlapped by switching-off connections in the form of, for example shear bolts, rivets or welds, or the switchable connections b directly to the counterforce 7 mounted on the foundation 8.

Количество упоров и ограничителе и их размещение в плане здани определ етс расчетом и конструктивными соображени ми. Ограничители 5 устанавливают в направлени х возможных перемещений здани .The number of stops and limiter and their placement in the building plan is determined by calculation and design considerations. Limiters 5 are installed in the directions of possible movements of the building.

Количество ступенчато укрепленных элементов в ограничител х 5, их размеры, пороговые усили , при которых происходит выключение св зей 6 , количество.и сечение св зей также определ ют расчетом.The number of stepwise reinforced elements in the limiters 5, their dimensions, the threshold forces at which the connections 6 are switched off, the number and cross section of the connections are also determined by calculation.

Устанавлива первый элемент ограничителей впритык к упору 4, можно получить начальные динамическиеBy installing the first element of the restrictors against the stop 4, you can get the initial dynamic

характеристики здани , близкие к здани м жесткого типа, оставл зазор между пластинами ограничител 5 и упором 4 к здани м гибкого типа.the characteristics of the building close to those of a rigid type left a gap between the plates of the limiter 5 and the stop 4 to buildings of a flexible type.

Дл повышени точности параметров системы сейсмозащиты размеры элементов и сечени выключак цихс св зей могут быть выдержаны с необходимыми допусками, прин тыми в ма .шиностроении.In order to increase the accuracy of the seismic protection system parameters, the dimensions of the elements and the cross sections of the cix – s communication switches can be maintained with the necessary tolerances adopted in machine building.

Предлагаема конструкци здани работает следующим образом.The proposed building design works as follows.

Сейсмические воздействи вызывают смещение здани , при нарастании амплитуд которых упоры 4 вступают во взаимодействие с элементами 5 ограничителей , укрепленными с меньшим зазором . Преодоление первого пороговог уровн сейсмической нагрузки приводит к выключению св зей 6 этих пластин, в результате чего зазор между упором 4 и пластинами 5 следующих ступеней увеличиваетс , частота колебаний измен етс и сейсмическа нагрузка падает. Конструкци приобретает большую свободу перемещений. Последующие сейсмические воздействи с нарастанием пороговых уровней колебаний последовательно воспринимаютс пластинами 5 ограничителей следующих ступеней, постепенным отключением св зей б этих пл астин.Seismic effects cause the building to shift, with an increase in amplitudes of which the stops 4 interact with elements of the 5 limiters, reinforced with a smaller gap. Overcoming the first seismic load threshold causes the links 6 of these plates to be turned off, with the result that the gap between the stop 4 and the plates 5 of the following stages increases, the oscillation frequency changes and the seismic load drops. The design gains greater freedom of movement. Subsequent seismic effects with an increase in the threshold levels of oscillations are successively perceived by the plates of the 5 limiters of the next stages, by gradually disconnecting the connections of these plates to astin.

Предлагаема конструкци многоэтажного сейсмостойкого здани позвол ет назначать и воспринимать широкий диапазон пороговых уровней внешних воздействий на здание и избежать резонансных влений в этом диапазоне.The proposed design of a multistory seismic resistant building allows you to assign and perceive a wide range of threshold levels of external influences on a building and avoid resonance in this range.

Повысить сейсмостойкость здани и примен ть данные ограничители с выключающимис св з ми можно не только в здани х с компактным симметричным планом, с гибким нижним этажом, где допускаютс большие горизонтальные смещени , но и в здани х с малыми смещени ми, с несимметричным планом, различной этажности, в здани х, установленных на податливые в горизонтальном направлении конструкции (качающиес стойки, гибкий этаж, демпферы).Enhance the seismic resistance of buildings and apply these limiters with switchable connections not only in buildings with a compact symmetric plan, with a flexible lower floor, where large horizontal displacements are allowed, but also in buildings with small displacements, with an asymmetrical plan, different floors, in buildings installed on horizontal structures that are pliable in the horizontal direction (tilting racks, flexible floor, dampers).

Вследствие простоты конструкции, небольшого веса и компактности ограничители легко восстанавливаютс путем замены выключающихс св зей или блока элементов ограничителей. Кроме того, это дает возможность дл более точного определени расчетных параметров сейсмозащиты и таким образом приводит к повышению эффективности сейсмозащиты.Due to the simplicity of construction, low weight and compactness, the limiters are easily restored by replacing the switching links or the block of limiter elements. In addition, it provides an opportunity to more accurately determine the design parameters of seismic protection and thus leads to an increase in the effectiveness of seismic protection.

Claims

1.Detfosse G., Protection contre les seis.mes. - Neuf, 1977, 1-11, 55., p. 40-41.

2. USSR author's certificate

0 No. 577287, cl. E 04 H 9/02, 1976.

F (.1

FI.3

f S

FIG.

Phil. five

6

V

/

X

-0I