SU966207A1

SU966207A1 - Earthquake shock proof structure

Info

Publication number: SU966207A1
Application number: SU803217666A
Authority: SU
Inventors: Вадим Иосифович Безмен; Валерий Михайлович Носов
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1980-09-25
Filing date: 1980-09-25
Publication date: 1982-10-15

Description

Изобретение относитс к строительству , в частности к конструкци м сейсмостойких и виброизолированных фундаментов под различные сооружени , а также может быть использовано в других .област х-народного хоз йства, в которых требуетс создание надежных сейсмо- и виброизолированных сооружений с одновременной защитой установленных на них различных объектов от внешних ударных воздействий. The invention relates to the construction, in particular, to structures of earthquake-resistant and vibration-proof foundations for various structures, and also can be used in other areas of the national economy, which require the creation of reliable seismic and vibration-proof structures while simultaneously protecting various objects from external shocks.

Известно сооружение, включгиощее выполненные из стержней опоры, жесткую надземную часть, подвешенную на т гах к фундаменту, а кажда опора выполнена в виде пирамидальных каркасов , направленных в противополож«ые стороны своими вершинами 1.A construction is known, including supports made of rods, a rigid above-ground part suspended on traction to the foundation, and each support is made in the form of pyramidal frames directed in opposite directions with their tops 1.

Недостатком таких сооружений вл етс то, что они предусматривают за , щиту только от горизонтальных сейсмических сил, вследствие чего не обеспечиваетс целостность сооружени при другом направлении действи нагрузки.The disadvantage of such structures is that they provide for a shield only from horizontal seismic forces, as a result of which the integrity of the structure with the other direction of load is not ensured.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс сейсмостойкое сооружение, включающее фундамент с выемкой, а сооружение выThe closest in technical essence to the proposed is an earthquake-resistant structure, including a foundation with a hollow, and the structure

полнено с шаровой п той, размещенной в выемке фундамента, внутренн поверхность которого снабжена футеровкой , причем по краю выемки размещен замкнутый эластичный элемент,заполненный газообразной рабочей средой под давлением 2.It is filled with a ball joint located in the recess of the foundation, the inner surface of which is provided with a lining, with a closed elastic element filled with a gaseous working medium under pressure 2 placed along the edge of the recess.

Известна конструкци характерйзуетс недостаточной подвижностью, The known structure is characterized by insufficient mobility,

10 так как больша величина перемещени из устойчивого положени равновеси приводит к потере устойчивости конструкции и целостности всего сооружени при внешних воздействи х. Недостаточна подвижность,, в свою 10 since a large amount of movement from a stable equilibrium position leads to a loss of stability of the structure and integrity of the entire structure under external influences. Lack of mobility, in its

15 очередь, оказывает также незначительное вли ние на изменение характера действи ударной нагрузки. Кроме того , отклонени сооружени от верти20 кального положени не всегда допустимы с точки зрени требовани обеспечени стационарного состо ни оборудовани , установленного внутри сооружени .Turn 15 also has a slight effect on the change in the nature of the impact load. In addition, deviations of the structure from the vertical position are not always permissible from the point of view of the requirement to ensure the stationary state of the equipment installed inside the structure.

2525

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы оборудовани внутри сооружени при сейсмических и внешних ударных нагрузках.The aim of the invention is to improve the reliability of the equipment inside the structure under seismic and external shock loads.

Поставленна цель достигаетс тем The goal is achieved by

30 что с.ейсмо-ударостойкое сооружение. содержащее фундамент с выемкой, покрытой футеровкой, и замкнутый элас тичный элемент, ,заполненный рабочей средой и размещенный по краю выемки , снабжено установленной на фунда менте посредством упругих элементов опорной платформой и цилиндрическим в середине и коническим по кра м корпусом, установленным на платформе с возможностью вращени относительно нее и .с зазором относитель но фундамента, выемка которого выпол нена по форме, соответствующей форм корпуса, и заполнена амортизационн жидкостью., На фиг.1 изображено схематично сейсмо7Ударостойкое сооружение, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку . : Сейсмо-ударостойкое сооружение включает полый корпус 1, состо щий из цилиндрической 2 и конической 3 частей, обладающий возможностью вращавельного движени вокруг неподвижной ,например, металлической, оси 4, совпадающей с геометрической Осью Неподвижна ось 4 установлена , например,, на упругих элементах 5. На неподвижной оси 4 в горизонтальном положении жестко закреплена опорна .платформа 6 дл уст новки оборудовани внутри сооружени Между платформой б и внутренними стен,ками корпуса 1 имеетс з.азор 7, который обеспечивает возможность вра щательного движени цилиндра 1. Фундамент 8 представл ет собой выемку с футерованной внутренней поверхностью 9, заполненную рабочей средой в виде амортизационной жидкости 10. Форма выемки соответствует форме корпуса, который погружен в выемку на половину диаметра корпуса 1. Размеры выемки больше размеров корпуса , что допускает его свободное вращение относительно платформы. По кромке выемки размещен замкнутый эластичный элемент 11, который преп ствует вытеканию амортизационной жидкости 10 из выемки. Устройство работает следующим образом . В результате действи на конструк цию горизонтальных сил (тангенциальн направление), направленных перпендикул рно неподвижной оси 4, -полый кор пус 1, состо щий из цилиндрической и конической частей, получает вращательное движение относительно неподвижной оси 4, причем величина перемещени вращательного движени корпуса соответствует величине действу . ющей внешней нагрузки, что соответственно приводит к сглаживанию удар ной нагрузки и приближению ее по своему характеру действи к статичес кой . В случае действи сил вдоль неподвижной оси 4 (осевое направление) эффект их действи уменьшаетс вследствие , например, полых конусов. Полые конусы3 рассекают действующий на сооружение, например, воздушный поток, и сжимающие силы, направленные перпендикул рно поверхности конуса , вл ютс лишь составл ющими действующих сил, чем значительно уменьшаетс величина действующей внешней нагрузки. Величины составл ющих действующих сил завис т от угла наклона стенок пологоконуса к неподвижной оси. Действие вертикальных нагрузок стабилизируетс наличием амортизационной жидкости 10 и упругих элементов 5, например в виде вертикальных пружин; При действии внешних сил в нормальном направлении по отношению к неподвижной оси 4, отличном от вертикали, в зависимости от направлени их действи (угла наклона) они раскладываютс на вертикальные и тангенциальные силы. Действие тангенциальных сил сглаживаетс вследствие вращательного движени подвижного корпуса, состо щего из цилиндрической 2 и конической 3 частей , относительно неподвижной оси7, а действие вертикальных составл ющих стабилизируетс наличием амортизационной жидкости 10 и упругих эле ментов 5... Таким образом, защита предложенного сейсмо-ударостойкого сооружени производитс при действии ударных нагрузок любого направлени . Также в результате действи внешних нагрузок любого направлени оборудоваг ние, расположенное на платформе б внутри подвижного полого корпуса, практически никаких нагрузок и вибраций не воспринимает, чем обеспечиваетс стационарное состо ние оборудовани , установленного внутри сооружени , надежность и точность его ра- . боты.. Также к достоинствам предлагаемо- . го сейсмо-ударостойкого сооружени следует отнести высокую подвижность при большой величине перемещени воспринимающего нагрузку объекта (подвижного полого корпуса), чем достигаетс снижение и сглаживание величины ударной нагрузки и приближение ее по своему характеру действи к статической.Такой благопри тный характер воспри ти внешней нагрузки , сохран емый при любом направлении ее действи , позвол ет также значительно уменьшить толщину стенок подвижного, nojjoro корпуса, что значительно удешевл ет конструкцию сейсмо-ударостойкого сооружени и vMeHbiuaeT ее металлоемкость без сни30 that s.ysmo-shock construction. containing a foundation with a recess covered with lining and a closed elastic element, filled with working medium and placed along the edge of the excavation, is provided with a support platform installed on the foundation by means of elastic elements and a cylindrical in the middle and conical along the edges mounted on the platform rotation relative to it and with a gap relative to the basement, the excavation of which is made in a shape corresponding to the hull forms, and filled with a damping fluid. o7Udarostoykoe construction, front view; figure 2 is the same, side view. : A seismic impact-resistant structure includes a hollow body 1, consisting of cylindrical 2 and conical 3 parts, which can rotate around a stationary, for example metal, axis 4, which coincides with the geometric axis. The fixed axis 4 is installed, for example, on elastic elements 5 . On the fixed axis 4 in a horizontal position, the support platform 6 is rigidly fixed for the installation of equipment inside the structure. Between the platform b and the inner walls, there is a gap 7 on the housing 1, which allows rotational motion of the cylinder 1. Foundation 8 is a notch with a lined inner surface 9, filled with a working medium in the form of a damping fluid 10. The shape of the notch corresponds to the shape of the case, which is immersed in the notch half the diameter of the case 1. The dimensions of the notch are larger than the case dimensions allows its free rotation relative to the platform. On the edge of the recess is placed a closed elastic element 11, which prevents the outflow of the damping fluid 10 from the recess. The device works as follows. As a result, the design of horizontal forces (tangential direction) directed perpendicular to the fixed axis 4, the full body 1 consisting of cylindrical and conical parts, receives a rotational motion relative to the fixed axis 4, and the amount of movement of the rotational movement of the body corresponds to act. external load, which accordingly leads to a smoothing of the shock load and its approximation by its nature of action to a static one. In the case of forces acting along a fixed axis 4 (axial direction), their effect is reduced due, for example, to hollow cones. The hollow cones 3 cut through the structure, for example, the air flow, and the compressive forces directed perpendicular to the surface of the cone are only components of the acting forces, which significantly reduces the magnitude of the effective external load. The magnitudes of the components of the acting forces depend on the angle of inclination of the walls of the polycone to the fixed axis. The action of vertical loads is stabilized by the presence of a damping fluid 10 and elastic elements 5, for example in the form of vertical springs; Under the action of external forces in the normal direction relative to a fixed axis 4, other than the vertical, depending on the direction of their action (angle of inclination), they are decomposed into vertical and tangential forces. The action of tangential forces is smoothed due to the rotational movement of the movable body consisting of a cylindrical 2 and a conical 3 parts, relative to a fixed axis 7, and the action of vertical components is stabilized by the presence of a damping fluid 10 and elastic elements 5 ... Thus, the protection of the proposed seismic shock-resistant construction is carried out under the action of shock loads in any direction. Also, as a result of external loads of any direction, the equipment located on the platform b inside the moving hollow body does not perceive any loads and vibrations, which ensures the stationary state of the equipment installed inside the structure, its reliability and accuracy. bots .. Also to the merits of the proposed-. A seismic shock-resistant structure should be attributed to high mobility with a large amount of movement of the object receiving the load (movable hollow body), which results in reducing and smoothing the magnitude of the shock load and bringing it closer to static in its nature. Such favorable character of the external load in any direction of its action, it also allows a significant reduction in the wall thickness of the movable, nojjoro hull, which significantly reduces the cost of construction of a seismic shock-resistant construction and vMeHbiuaeT its metal intensity without a lower

Claims

Claim

A seismic-shockproof structure containing a foundation with a recess covered by a lining and a closed elastic element filled with a working medium and placed along the edge of the recess, characterized in that, in order to increase the reliability of the equipment inside the structure under seismic and external shock loads, the structure equipped with installed on the foundation by. of elastic elements by a supporting platform and a body cylindrical in the middle and tapered at the edges, mounted on the platform with the possibility of rotation relative to it and with a gap relative to the foundation, the recess of which is made in the form corresponding to the shape of the body and filled with shock absorption liquid.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate No. 510578, cl. E 04 H 9/02, 1974.

2. Copyright certificate of the USSR 15 No. 6474.40, cl. E 04 H 9/02, 1976.

4-4