Сейсмостойкое здание

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для строительства зданий в сейсмоопасных районах и регистрации горизонтальных сейсмических колебаний различного направления на весь период эксплуатации здания. Сейсмостойкое здание включает надземные этажи, фундамент в виде платформы из горизонтальных нижней и верхней плит, из которых нижняя плита установлена на грунт, а между плитами расположен горизонтальный конструктивный зазор, в котором расположены металлические шары в индивидуальных металлических чашеобразных углублениях, с возможностью свободного их перемещения в горизонтальной плоскости. Платформа размещена ниже уровня земли в соответствие с глубиной заложения фундамента, а между верхней плитой платформы и окружающим грунтом с бетонной защитной стенкой образован вертикальный конструктивный зазор по периметру здания, величиной не менее диаметра чашеобразного углубления. Зазор на внешних поверхностях продольной и торцевой стен и угла между ними дополнительно снабжен ультразвуковыми регистраторами продольных и поперечных горизонтальных сейсмических колебаний, которые подсоединены через узел управления к портативной ЭВМ с программным обеспечением записи кинетики сейсмических колебаний, а в подземной части здания, напротив каждого ультразвукового регистратора, закреплены отражатели ультразвука к бетонной защитной стенке. Вертикальный зазор сверху по периметру здания перекрыт защитной скользящей отмосткой. Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей сейсмостойкого здания, сохраняющего инерцию покоя при действии продольных и поперечных горизонтальных сейсмических колебаний, при одновременной регистрации этих колебаний. 1 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для строительства зданий в сейсмоопасных районах и регистрации горизонтальных сейсмических колебаний различного направления на весь период эксплуатации здания.

Известно сейсмостойкое здание, включающее фундаментный стакан, объемлющий все здание, установленную на грунт основания, плиту здания с подземным и надземными этажами (см. патент РФ №2383704 МПК (2006.01) Е 04Н 9/02, E02D 27/34, опубл. 10.03.2010 г.).

Недостатком аналога является то, что здание подвешено на металлических тяжах к фундаментному стакану, объемлющему все здание, и при сейсмических перемещениях фундаментного стакана неизбежны колебания плиты, на котором базируется здание, даже при наличии демпфера, снижающего лишь частично сейсмические колебания. Данное сейсмостойкое здание, подверженное колебаниям при сейсмических воздействиях, не может служить "местом нуля" для регистрации сейсмических колебаний, работающего по принципу маятниковой системы с демпфером.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является сейсмостойкое здание, включающее верхние этажи, фундамент в виде платформы и промежуточные элементы шарообразной формы Фундамент здания выполнен в виде платформы, состоящей из двух горизонтально расположенных плит, при этом нижняя плита установлена на грунт. Между плитами образован горизонтальный конструктивный зазор с полостями, внутри которых размещены опорные элементы шарообразной формы со свободой перемещения их в горизонтальной плоскости. Вследствие этого здание сохраняет инерцию покоя при значительных горизонтальных сейсмических колебаниях (см. патент РФ №2428550 МПК (2006.01) Е04Н 9/02, опубл. 10.09.2011 г. Бюл. № 25).

Недостатком прототипа является отсутствие регистрации продольных и поперечных горизонтальных сейсмических колебаний, что снижает функциональные возможности сейсмостойкого здания.

Техническим результатом предлагаемого решения является расширение функциональных возможностей сейсмостойкого здания, сохраняющего инерцию покоя при действии продольных и поперечных горизонтальных сейсмических колебаний, при одновременной регистрации этих колебаний.

Технический результат достигается тем, что сейсмостойкое здание, включающее надземные этажи, фундамент в виде платформы из горизонтальных нижней и верхней плит, из которых нижняя плита установлена на грунт, а между плитами расположен горизонтальный конструктивный зазор, в котором расположены металлические шары в индивидуальных металлических чашеобразных углублениях, с возможностью свободного их перемещения в горизонтальной плоскости, согласно изобретению, платформа размещена ниже уровня земли в соответствие с глубиной заложения фундамента, а между верхней плитой платформы, на которой установлена подземная часть здания, и окружающим грунтом, укрепленным бетонной защитной стенкой, образован вертикальный конструктивный зазор по периметру здания, величиной не менее диаметра чашеобразного углубления, причем в зазоре на внешних поверхностях продольной и торцевой стен дополнительно установлены ультразвуковые регистраторы продольных и поперечных горизонтальных сейсмических колебаний, подсоединенные через узел управления к портативной ЭВМ с программным обеспечением записи кинетики сейсмических колебаний, а напротив каждого регистратора к бетонной защитной стенке в подземной части здания закреплены отражатели ультразвука, при этом вертикальный зазор сверху по периметру здания перекрыт защитной скользящей отмосткой.

Данное конструктивное решение позволит расширить функциональные возможности сейсмостойкого здания, сохраняющего инерцию покоя при действии продольных и поперечных горизонтальных сейсмических колебаний за счет одновременной регистрации этих колебаний.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено сейсмостойкое здание в разрезе.

Сейсмостойкое здание содержит надземные этажи 1, фундамент в виде платформы 2, состоящей из нижней 3 и верхней 4 горизонтальных плит. Нижняя плита 3 установлена на грунт, на верхней плите 4 базируется здание, а между плитами 3, 4 образован горизонтальный конструктивный зазор 5, внутри которого размещены металлические шары 6, с возможностью свободного прокатывания в любом направлении горизонтальной плоскости в индивидуальных металлических чашеобразных углублениях 7. Между верхней плитой 4 с подземной частью здания и окружающим грунтом, защищенным от осыпания бетонной стенкой 8, образован вертикальный конструктивный зазор 9 по периметру здания, величиной не менее диаметра чашеобразного углубления 7. В вертикальном конструктивном зазоре 9 на внешних поверхностях продольной и торцевой стен и угла между ними в подземной части здания, то есть во взаимно перпендикулярных и диагональном направлениях размещены ультразвуковые регистраторы 10 горизонтальных сейсмических колебаний, причем напротив каждого ультразвукового регистратора 10 закреплены к бетонной защитной стенке 8 в подземной части здания отражатели ультразвука 11. Ультразвуковые регистраторы 10 подсоединены через узел управления 12 к портативной ЭВМ 13 с программным обеспечением записи кинетики сейсмических колебаний в табличной и графической формах. Вертикальный конструктивный зазор 9 перекрыт сверху скользящей отмосткой 14.

Сейсмостойкое здание работает следующим образом.

При горизонтальных сейсмических колебаниях нижняя плита 3 платформы 2, установленная на грунт, перемещается вместе с защитной бетонной стенкой 8, на которой закреплены отражатели звука 11 в соответствующих направлениях горизонтальной плоскости. Во время колебаний металлические шары 6 свободно перемещаются в индивидуальных чашеобразных углублениях 7 не зависимо от направлений колебаний грунта, что позволяет верхней плите 4 и, следовательно, зданию с ультразвуковыми регистраторами колебаний 10 сохранять состояние покоя, а вертикальный конструктивный зазор 9 способствует этому состоянию. Таким образом, местом "нуля", то есть местом установки ультразвукового регистраторов 10 становится неподвижное здание с возможностью фиксирования кинетики перемещений грунта с отражателями звука 11 относительно неподвижных ультразвуковых регистраторов 10, что дает возможность данному сейсмостойкому зданию выполнять функции сейсмографа на весь период эксплуатации здания. Для записи кинетики продольных, поперечных горизонтальных сейсмических колебаний в табличной и графической формах, ультразвуковой регистратор 10, подключен через узел управления 12 к портативной ЭВМ 13 с программным обеспечением. Для защиты от атмосферных и механических воздействий вертикальный конструктивный зазор 9 перекрыт сверху скользящей отмосткой 14.

Использование предлагаемого сейсмостойкого здания по сравнению с прототипом позволит расширить функциональные возможности сейсмостойкого здания, сохраняющего инерцию покоя при действии продольных, поперечных горизонтальных сейсмических колебаний, за счет одновременной регистрации этих колебаний.

Сейсмостойкое здание, включающее надземные этажи, фундамент в виде платформы из горизонтальных нижней и верхней плит, из которых нижняя плита установлена на грунт, а между плитами расположен горизонтальный конструктивный зазор, в котором расположены металлические шары в индивидуальных металлических чашеобразных углублениях с возможностью свободного их перемещения в горизонтальной плоскости, отличающееся тем, что платформа размещена ниже уровня земли в соответствии с глубиной заложения фундамента, а между верхней плитой платформы и окружающим грунтом с бетонной защитной стенкой образован вертикальный конструктивный зазор по периметру здания, величиной не менее диаметра чашеобразного углубления, причем зазор на внешних поверхностях продольной и торцевой стен и угла между ними дополнительно снабжен ультразвуковыми регистраторами продольных и поперечных горизонтальных сейсмических колебаний, которые подсоединены через узел управления к портативной ЭВМ с программным обеспечением записи кинетики сейсмических колебаний, а в подземной части здания, напротив каждого ультразвукового регистратора, закреплены отражатели ультразвука к бетонной защитной стенке, при этом вертикальный зазор сверху по периметру здания перекрыт защитной скользящей отмосткой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению фундаментов многоэтажных зданий, возводимых в сейсмических районах. Гидроциркуляционный фундамент на качающихся опорах состоит из верхней и нижней фундаментных плит, качающиеся опоры со сферическими поверхностями опирания расположены между верхней и нижней фундаментными плитами в сферических выемках, представляют собой тарельчатые резинометаллические амортизаторы, которые ориентированы друг к другу по днищам, причем обращенные друг к другу торцы их секций выполнены с выемками, образующими сферическую полость, частично заполненную жидкостью, Верхняя и нижняя секции качающихся опор имеют ограничители движения относительно друг к другу.

Изобретение относится к области строительства, в частности, к сейсмоизолирующим устройствам зданий и сооружений и может быть использовано в конструкциях нулевого цикла для проектирования и возведения несущего каркаса многоэтажных гражданских зданий в зонах повышенной сейсмичности. Кинематическая трубобетонная сейсмоизолирующая опора на монолитном железобетонном фундаменте состоит из колонны в трубобетонном варианте и шарнирных узлов, составляющих с гасителями колебаний единое целое, выполненных из стальных листов прокатной стали, размещенных в нижней и верхней частях колонны, причем гасители одновременно являются поглотителями энергии и ограничителями горизонтальных и вертикальных перемещений, а также закладной детали фундамента со слоем подливки между ними.

Фундамент // 2769153
Изобретение относится к строительству и может найти применение при возведении фундаментов в промышленном и гражданском строительстве в сейсмических районах. Фундамент включает заполненную сыпучим материалом круглую оболочку и установленный на сыпучем материале башмак, контур которого повторяет контур оболочки, короткую сваю, вертикально размещенную в сыпучем материале, имеющую острый конец, причем нижняя поверхность опорного башмака имеет криволинейную выпуклость с центральным углублением, в которое свободно заведен верхний конец короткой сваи, поперечные размеры опорного башмака в плане составляют 0,63-0,85 внутреннего диаметра оболочки, а высота криволинейной части башмака составляет 0,1-0,25 диаметра башмака.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для строительства купольных сооружений гражданского и промышленного назначения для районов с повышенной сейсмической активностью. Сейсмостойкое купольное сооружение включает крупноразмерные железобетонные плиты, продольные рёбра которых направлены по меридианам, а в нижней части жестко соединены с заглубленным в грунт опорным кольцом, и железобетонный кольцевой фундамент.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при жилой застройке городской территории в регионах с повышенной сейсмической активностью. Сейсмостойкий структурный элемент жилой застройки микрорайона включает здания и инженерные коммуникации и дополнительно снабжен каналом и расположенным внутри него коробом с инженерными коммуникациями, при этом канал и короб выполнены из железобетонных плит днища, стенок и покрытия, а между плитами днища короба и днища канала образован горизонтальный конструктивный зазор с одинаковыми индивидуальными металлическими чашеобразными углублениями, которые соосно закреплены к смежным плитам.

Изобретение относится к строительству, а именно к многоэтажным зданиям, возводимым в сейсмических районах. Данная конструкция сейсмозащиты относится к многоэтажным сейсмостойким зданиям.

Изобретение относится к защитным сооружениям для защиты строений от сейсмических воздействий. Экран для защиты сооружений от вертикальных, горизонтальных и крутильных сейсмических воздействий включает размещенную вокруг сооружения траншею, перекрытую демпфирующей прокладкой из поглощающего колебания материала, причем траншея заполнена жидкостью и газом с возможностью регулирования их давления и величины сухого трения.

Изобретение относится к строительному производству, а именно к способам защиты фундаментов зданий и сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях. Способ защиты сплошных плитных железобетонных фундаментов на подрабатываемых территориях включает возведение на грунтовом основании уплотненной песчаной подушки, возведение на песчаной подушке сплошного плитного железобетонного фундамента, формирование в системе «основание-фундамент» компенсационного слоя, предотвращающего образование полостей под сплошным железобетонным плитным фундаментом при просадке под ним подработанного основания.

Изобретение относится к строительству, а именно предназначено для поддерживания гражданских или строительных инженерных сооружений, таких как, например, мосты или здания, в том числе сейсмически изолированные. Скользящая опора выполнена с возможностью использования в качестве, например, сейсмического изолятора и предназначена для поддерживания гражданских или строительных инженерных сооружений, таких как, например, мосты или здания, бункеры, хранилища или краны больших размеров, ядерные реакторы или их составные части.

Фундамент // 2720209
Изобретение относится к строительству, а именно к сейсмостойким фундаментам. Двухростверковый фундамент для зданий содержит нижний ростверк, слой материала с низким коэффициентом трения, укладываемый на нижний ростверк, платформу, содержащую множество лежащих в одной плоскости плит из материала с низким коэффициентом трения, расположенную с возможностью скольжения по упомянутому слою нижнего ростверка, верхний ростверк, соединенный с упомянутыми плитами платформы, и надстройку, соединенную с верхним ростверком, где верхний ростверк расположен на нижнем ростверк таким образом, чтобы, в случае землетрясения упомянутая платформа из плит верхнего ростверка могла скользить по упомянутому слою нижнего ростверка, обеспечивая возможность перемещения верхнего ростверка относительно нижнего ростверка.

Изобретение относится к строительству и может найти применение при возведении фундаментов в промышленном и гражданском строительстве в сейсмических районах. Сейсмостойкий фундамент включает заполненную сыпучим материалом круглую оболочку и установленный на сыпучем материале башмак, контур которого повторяет контур оболочки, короткую сваю, вертикально размещенную в сыпучем материале, имеющую острый конец. Нижняя поверхность опорного башмака имеет криволинейную выпуклость с центральным углублением, в которое свободно заведен верхний конец короткой сваи. Поперечные размеры опорного башмака составляют 0,63-0,85 внутреннего диаметра оболочки, а высота криволинейной части башмака составляет 0,1-0,25 диаметра башмака. Оболочка выполнена из резиноармированного материала в виде цилиндра с торцевыми горизонтальными стенками с центральными отверстиями и как минимум одним ребром жесткости на внутренней поверхности. Криволинейная выпуклость башмака выполнена в центральной его части в виде выступа с диаметром, равным диаметру отверстия оболочки, а крайний круглый плоский фланец башмака опирается на верхнюю горизонтальную стенку оболочки. Свая и центральное углубление башмака в плане выполнены в виде равностороннего треугольника. Оболочка выполнена составной из скрепленных между собой как минимум двух металлокордных утилизированных покрышек от большегрузных автомобилей или тракторов одинакового типоразмера. Технический результат состоит в обеспечении упрощения изготовления фундамента, повышении его устойчивости по отношению к сейсмическим и внецентренным нагрузкам, удешевлении фундамента. 2 ил.
Наверх