УБЕЖИЩЕ Российский патент 2018 года по МПК E04H9/02 

Изобретение относится к технике предотвращения последствий землетрясений.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является бункер по патенту РФ №114703, включающий основное помещение, имеющее соединенные между собой стены, перекрытие и основание, выполненные из связанных между собой бетонных армированных панелей, вход, оснащенный шлюзом, и систему жизнеобеспечения, содержащую средства забора воздуха, панели являются малогабаритными и выполнены из фибробетона или высокопрочного железобетона, при этом бункер содержит аварийный выход, снабженный шлюзовой камерой, выполненный из элементов, уложенных под землей и соединенный с колодцем, расположенным в удалении от дома, и выходом для забора воздуха, выполненным в виде стояка из фибробетонных или высокопрочных железобетонных панелей, оснащенного оголовком с отверстиями, при этом в полости стояка до оголовка проходят трубы, через которые пропущены датчики анализа атмосферы.

Недостатком известной конструкции является сравнительно продолжительное время возведения убежища.

Технический результат - уменьшение времени возведения убежища за счет оснащения каркаса блочной замкнутой конструкцией.

Это достигается тем, что в убежище, содержащем основное помещение в виде сейсмостойкой конструкции, имеющей соединенные между собой стены, перекрытие и основание, выполненные из связанных между собой бетонных армированных панелей, вход, оснащенный шлюзом, и систему жизнеобеспечения, основное помещение оснащено блочной быстровозводимой сейсмостойкой конструкцией, содержащей соединенную в единую конструкцию систему блоков и соединительных элементов, она состоит из элементов, выполненных в виде блоков, одни из которых выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с пазами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, в плоскости его симметрии, при этом пазы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, а другие блоки сопряжены с первыми и выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с шипами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, при этом шипы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, причем поверхности пазов и шипов являются эквидистантными, конгруэнтными и равновеликими и соединяются в блочную быстровозводимую конструкцию посредством соединительных элементов, причем соединительный элемент для блоков сейсмостойкого сооружения состоит из упругого цилиндрического корпуса, с закрепленными по его торцам установочными дисками, при этом полость цилиндрического корпуса, заполнена демпфирующим материалом, а корпус выполнен из двух фланцевых, оппозитно расположенных, и соосных цилиндрических резьбовых втулок, с жестко прикрепленными к их торцевой части установочными дисками, на которых выполнены элементы для резьбового соединения втулок в единый цилиндрический корпус, и выполнен из упругого материала, например из упругой пружинной стали, полость которого заполнена демпфирующим материалом, например вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17», а внутри цилиндрического корпуса соединительного элемента соосно, и коаксиально ему расположен упругий сердечник, вдоль оси которого жестко закреплены по всей длине полости, демпфирующие диски, при этом крайние диски закреплены с установочными дисками из вибродемпфирующего материала, при этом в полостях между дисками расположены винтовые цилиндрические пружины.

На фиг. 1 представлена общая схема убежища с блочной замкнутой конструкцией, на фиг. 2 - конструктивная схема блочной быстровозводимой замкнутой конструкции, на фиг. 3 и 4 - аксонометрические проекции блоков с пазами и шипами для быстровозводимой блочной замкнутой конструкции, на фиг. 5 - общий вид соединительного элемента для блочной замкнутой конструкции, на фиг. 6-10 - варианты соединительного элемента для блочной замкнутой конструкции убежища.

Убежище (фиг. 1) содержит каркас, шлюз, места для размещения эвакуируемых, фильтровентиляционное устройство, туалет и запасы воды и продуктов питания. Для сокращения времени возведения убежища оно дополнительно оснащено блочной замкнутой конструкцией (фиг. 2), соединенной с каркасом убежища.

Блочная конструкция (фиг. 3 и 4) состоит из элементов, выполненных в виде блоков, одни из которых выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда 12 с пазами 13, выполненными в плоскости симметрии на четырех гранях параллелепипеда 12 (на фиг. 3 показан один паз, выполненный на одном из оснований параллелепипеда 12). При этом пазы 13 выполнены с цилиндрическими отверстиями 14 под внешний диаметр цилиндрического корпуса 3 соединительного элемента (фиг. 5-7).

Другие блоки 15 (фиг. 4) блочной быстровозводимой конструкции, которые сопряжены с первыми, выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с шипами 16, выполненными в плоскости симметрии на четырех гранях параллелепипеда 15 (на фиг. 4 показан один шип, выполненный на одном из оснований параллелепипеда 15). При этом шипы 16 выполнены с цилиндрическими отверстиями 17 под внешний диаметр цилиндрического корпуса 3 соединительного элемента (фиг. 5-7). Поверхности пазов 13 и шипов 16 являются эквидистантными, конгруэнтными и равновеликими и соединяются в блочную быстровозводимую сейсмостойкую конструкцию посредством соединительных элементов.

Каждый соединительный элемент (фиг. 5) для блоков сейсмостойкого сооружения (фиг. 1) устанавливается в подготовленные отверстия, выполненные в блоках, причем блоки в ряду чередуются: один блок выполнен с шипами по торцам, а другой с пазами, при этом соединение блоков осуществляется посредством соединительных элементов, в заранее подготовленные и соосно расположенные отверстия.

Соединительный элемент (фиг. 6) состоит из двух фланцевых, оппозитно расположенных, и соосных цилиндрических резьбовых втулок 5 и 6, с жестко прикрепленными к их торцевой части установочными дисками 1 и 2, на которых выполнены элементы для резьбового соединения 4 втулок в единый цилиндрический корпус 3, например, лыски под ключ (на чертеже не показано).

Соединительный элемент выполнен демпфирующим, состоящим из упругого цилиндрического корпуса 3 (фиг. 6), выполненного из упругого материала, например из упругой пружинной стали, полость которого заполнена демпфирующим материалом, например вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17».

Возможен вариант выполнения (фиг. 5 и 7) соединительного элемента с соосным, и коаксиально расположенным, внутри корпуса 3, цилиндрическим трубчатым демпфирующим элементом 7, состоящим из цилиндрической оболочки с основаниями 8 и 9, выполненной из жесткого упругого вибродемпфирующего материала, например типа «Агат», внутренняя полость 12 которой заполнена демпфирующим материалом, например песком, или вибродемпфирующей мастикой типа «ВД-17». Внутренняя полость 11 соединительного элемента между цилиндрическим корпусом 3 и внешней поверхностью цилиндрической оболочки цилиндрического трубчатого демпфирующего элемента 7, заполнена менее жестким вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.

Возможен вариант выполнения соединительного элемента для блоков сейсмостойкого сооружения, когда, жестко прикрепленные к фланцевым, оппозитно расположенным, цилиндрическим резьбовым втулкам 5 и 6, установочные диски 1 и 2, выполнены комбинированными, состоящими из по крайней мере трех слоев: внешние выполнены жесткими, а третий слой, расположенный между ними, выполнен демпфирующим (на чертеже не показано).

Возможен вариант (фиг. 8) выполнения соединительного элемента для блоков сейсмостойкого сооружения, когда внутри упругого цилиндрического корпуса 13 коаксиально расположен упругий сердечник 14, вдоль оси которого жестко закреплены по всей длине полости, демпфирующие диски 15, при этом крайние диски закреплены с установочными дисками 1 и 2 из вибродемпфирующего материала, при этом в полостях между дисками расположены винтовые цилиндрические пружины 16. Соединительный элемент для блоков сейсмостойкого сооружения работает следующим образом. При сейсмических колебаниях происходит смещение блоков, соединенных между собой соединительными элементами, что приводит к упругой деформации их упругого цилиндрического корпуса 3, выполненного из упругого материала, полость которого заполнена демпфирующим материалом, что приводит к уменьшению колебаний блоков даже на резонансных режимах сейсмического или вибрационного воздействия. При этом блоки, за счет гашения колебаний соединительными элементами, сохраняют целостность конструкции.

Возможен вариант (фиг. 9) когда коаксиально упругому сердечнику 14 соединительного элемента, внутри упругого цилиндрического корпуса 13, расположены по крайней мере три упругих стержня 17 меньшей жесткости, чем жесткость упругого сердечника 14, которые закреплены в демпфирующих дисках 15 таким образом, что их внешние поверхности касаются внутренних поверхностей винтовых цилиндрических пружин 16.

Возможен вариант (фиг. 10) когда внутри упругого цилиндрического корпуса 13 расположен упругий сердечник 19, вдоль оси которого жестко закреплены по всей длине полости, демпфирующие диски 20, при этом крайние диски закреплены «заподлицо» с цилиндром из вибродемпфирующего материала, торцы которого, в свою очередь, расположены «заподлицо» с боковыми поверхностями базовой плиты. Упругий сердечник 19, осесимметрично и коаксиально расположенный внутри цилиндрического корпуса 13 вибродемпфирующей вставки, выполнен комбинированным и состоящим из упругой части 24 в виде стержня и демпфирующей части, выполненной в виде внешней коаксиальной оболочки 18 из вибродемпфирующего материала, например полиуретана. Демпфирующие диски 22, жестко закрепленные по всей длине упругого сердечника 19 вибродемпфирующей вставки, выполнены комбинированными и состоящими из упругой части в виде оппозитно закрепленных на упругом сердечнике дисков 22 из твердого вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», и демпфирующей части, выполненной в виде диска 25 из мягкого вибродемпфирующего материала, расположенного между дисками из твердого вибродемпфирующего материала и выполненного из мягкого вибродемпфирующего материала, например губчатой резины, нетканого вибродемпфирующего материала, полиуретана. Демпфирующие диски 22 и 23, жестко закрепленные по всей длине упругого сердечника 19, расположены с чередованием жестких 23 и комбинированных 22 дисков.

Возможен вариант, когда жесткие демпфирующие диски 23, закрепленные по всей длине упругого сердечника 19 и расположенные с чередованием их с комбинированными 22 дисками, выполнены в виде дискового перфорированного каркаса из упругого материала, заполненного сетчатым демпфирующим элементом.

При этом плотность сетчатой структуры сетчатого демпфирующего элемента дискового перфорированного каркаса жестких демпфирующих дисков 23, заполненных сетчатым демпфирующим элементом, находится в оптимальном интервале величин: 1,2÷2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09÷0,15 мм, при этом сетчатый демпфирующий элемент заполнен эластомером, например полиуретаном.

Вибродемпфирующая вставка работает следующим образом. Вибродемпфирующие вставки способствуют поглощению виброакустической энергии межэтажного перекрытия на средних и высоких частотах, а следовательно, снижению уровней шума в самом здании. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглощающего материала, представляющих собою модель резонаторов "Гельмгольца", где потери энергии происходят за счет трения колеблющейся с частотой возбуждения массы воздуха, находящегося в горловине резонатора о стенки самой горловины, имеющей вид разветвленной сети пор шумопоглощающего материала.

Изобретение относится к технике предотвращения последствий землетрясений. Технический результат - уменьшение времени возведения убежища за счет оснащения каркаса блочной замкнутой конструкцией. Убежище содержит основное помещение в виде сейсмостойкой конструкции, имеющее соединенные между собой стены, перекрытие и основание, выполненные из связанных между собой бетонных армированных панелей, вход, оснащенный шлюзом, и систему жизнеобеспечения. Основное помещение оснащено блочной быстровозводимой сейсмостойкой конструкцией, содержащей соединенную в единую конструкцию систему блоков и соединительных элементов, она состоит из элементов, выполненных в виде блоков, одни из которых выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с пазами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, в плоскости его симметрии, при этом пазы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, а другие блоки сопряжены с первыми и выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с шипами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, при этом шипы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, причем поверхности пазов и шипов являются эквидистантными, конгруэнтными и равновеликими и соединены в блочную быстровозводимую конструкцию посредством соединительных элементов, выполненных в виде вибродемпфирующей вставки, выполненной в виде цилиндра из жесткого вибродемпфирующего материала, внутри которого осесимметрично и коаксиально расположен упругий сердечник с дисками, вдоль оси упругого сердечника жестко закреплены по всей длине полости цилиндра демпфирующие диски, при этом крайние диски закреплены «заподлицо» с цилиндром из вибродемпфирующего материала, торцы которого, в свою очередь, расположены «заподлицо» с боковыми поверхностями базовой плиты межэтажного перекрытия, а промежуточные демпфирующие диски расположены равномерно с шагом, не превышающим внутренний диаметр цилиндра, при этом упругий сердечник, осесимметрично и коаксиально расположенный внутри цилиндра вибродемпфирующей вставки, выполнен комбинированным и состоящим из упругой части в виде стержня и демпфирующей части, выполненной в виде внешней коаксиальной оболочки из вибродемпфирующего материала, например полиуретана. 10 ил.

Убежище, содержащее основное помещение в виде сейсмостойкой конструкции, имеющее соединенные между собой стены, перекрытие и основание, выполненные из связанных между собой бетонных армированных панелей, вход, оснащенный шлюзом, и систему жизнеобеспечения, отличающееся тем, что основное помещение оснащено блочной быстровозводимой сейсмостойкой конструкцией, содержащей соединенную в единую конструкцию систему блоков и соединительных элементов, она состоит из элементов, выполненных в виде блоков, одни из которых выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с пазами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, в плоскости его симметрии, при этом пазы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, а другие блоки сопряжены с первыми и выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда с шипами, выполненными на четырех гранях параллелепипеда, при этом шипы выполнены с цилиндрическими отверстиями под внешний диаметр цилиндрического корпуса соединительного элемента, причем поверхности пазов и шипов являются эквидистантными, конгруэнтными и равновеликими и соединяются в блочную быстровозводимую конструкцию посредством соединительных элементов, соединительный элемент для блоков сейсмостойкого сооружения выполнен в виде вибродемпфирующей вставки, выполненной в виде цилиндра из жесткого вибродемпфирующего материала, внутри которого осесимметрично и коаксиально расположен упругий сердечник с дисками, вдоль оси упругого сердечника жестко закреплены по всей длине полости цилиндра демпфирующие диски, при этом крайние диски закреплены «заподлицо» с цилиндром из вибродемпфирующего материала, торцы которого, в свою очередь, расположены «заподлицо» с боковыми поверхностями базовой плиты межэтажного перекрытия, а промежуточные демпфирующие диски расположены равномерно с шагом, не превышающим внутренний диаметр цилиндра, при этом упругий сердечник, осесимметрично и коаксиально расположенный внутри цилиндра вибродемпфирующей вставки, выполнен комбинированным и состоящим из упругой части в виде стержня и демпфирующей части, выполненной в виде внешней коаксиальной оболочки из вибродемпфирующего материала, например полиуретана, а демпфирующие диски, жестко закрепленные по всей длине упругого сердечника, выполнены комбинированными и состоящими из упругой части в виде оппозитно закрепленных на упругом сердечнике дисков из твердого вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», выполненных в виде дискового перфорированного каркаса из упругого материала, заполненного сетчатым демпфирующим элементом, расположенных между дисками из твердого вибродемпфирующего материала, и выполненной в виде диска из мягкого вибродемпфирующего материала, например губчатой резины, нетканого вибродемпфирующего материала, полиуретана, причем плотность сетчатой структуры сетчатого демпфирующего элемента дискового перфорированного каркаса жестких демпфирующих дисков, заполненных сетчатым демпфирующим элементом, находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см³ ÷ 2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм ÷ 0,15 мм, при этом сетчатый демпфирующий элемент заполнен эластомером, например полиуретаном.