Башня Советский патент 1983 года по МПК E04H12/12 

,101 2. Башня по п. 1, о т л и ч а ю щ а я о я тем, что фундамент снабжен стягивающими вантами, соединяющими верхнийи нижний опорные диски, промежуток между которыми заполнен глиной. 3. Башня попп.1и2, отличающаяся тем, что упругие элементы выполнены в виде пружин.

1. БАШНЯ, вк/яочающа предварительно напряженный монолитный железобв.тонный ствол,. установленный на фундаменте, ванты-тросы, закреплен1г ные нижними концами к гидродомкратам, и датчики, отличающаяся тем, что, с целью повышения устойчивости, удобства эксплуатации и снижения материалоемкости, башня сн бжена разнонапряженными по высоте упругими элементами, установленными по периметру внутри ствола, и рессорами,, a фундаменты выполнены в виде верхнего и нижнего опорных дисков с якорями, причем гидродомкраты установлены на рессоры, закрепленные на одном из якорей верхнего опорного диска, a на другом якоре,верхнего опорного диска Остановлены упругие элементы, при этом верхние концы вантов-трооов за- j креплены в нескольких уровнях по вы соте башни. OD N| vj

Изобретение относится к строи тельству, а именно к конструкциям видовых радио-, телевизионных башен, смотровых вышек, маяков, водонапорных башен, высотных жилых зданий в виде башен, градирен, сооружаемых в районах повышенной сейсмичности и больших горизонтальных ветров. Известно устройство для стабилизации и амортизации сооружений, вклю чающее водонепроницаемую емкость и расчалки для фиксации основания l Т. Недостатками устройства являются трудоемкость и большие энергозатраты Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является башня, включающая предврительно напряжённый монолитный железобетонный ствол, установленный на фундаменте, ванты-тросы, закрепленные нижними ко цами к гидродомкратам, и датчики X Однако башня характеризуется недо статочной устойчивостью от сейсмичес ких и динамических нагрузок. Цель изобретения - повышение усто чивости, удобства эксплуатации и сни жение материалоемкости. Цель достигается тем, что башня включающая предварительно напряженны монолитный желе;эобетонный ствол, установленный н фундаменте, ванты-тро сы, закрепленные нижними концами к гидродомкратам, и датчики, снабжена разноЯапряженными по высоте упругими элементами, установленными по пер метру внутри ствола, и рессорами, а фундаменты выполнены в виде верхне го и нижнего опорных, дисков с якорям причем гидродомкраты установлены на рессоры, закрепленные на одном из як рей верхнего опорного диска, а на другом якоре верхнего опорного диска -установлены упругие элементы, при этом верхние концы вантов-тросов закреплены в нескольких уровнях по высоте башни. Фундамент снабжен стягивающими вантами, соединяющими верхний и нижний опорные диски, промежуток между которыми заполнен глиной. Упругие элементы выполнены в виде пружин. На фиг. 1 изображено сооружение, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1} на фиг. 3 - расположение в фундаменте втопленных якорей для крепления вантов-тросов и упругих элементов; на фиг. t - деталь крепления вантов-тросов через домкрат к рессорам и крепление упругих элементов к сетке; на фиг. 5 кольцевая цикличная сборно-разборнаямодель изменения натяжения в тросах в соответствии с величиной сейсмической и ударной волновой нагрузки; на фиг. 6 - защита сооружения от взрывной волны и встречного контрвзрыва. Башня состоит из упругого ствола 1, верхнего опорного диска 2 фундамента, нижнего опорного диска 3 фундамента, трех якорей, втопленных в опорные диски, выполненных в виде колец из швеллеров: верхний (большой) якорь k для крепления упругих элементов, нижний (малый) якорь 5 для крепления вантов-тросов 6 через рессоры 7 и нижний (глубинный) якорь 8 для крепления стягивающих вантов 9 для обжатия упругой пластичной глины 10. Все якоря в плане представляют собой окружность. Высота башни разбита на два уровня. На границах высот ярусов устанавливаются фермы кольцеобразного вида. На уровне первого подъема устанавливается большая ферма 11 и на втором уровне подъема - малая кольцевая ферма 12 для анкеровки через один по уровням вантов-тросов. В первом нижнем уровне и во втором уровне установлен ряд последовательных датчиков-тензометров 13. На башне смонтирован сборно-разборный для временной эксплуатации электроблок для расчетов натяжения вантов-тросов в экстремальном эксплуатационном рв жиме от неравномерных сейсмических, динамических нагрузок. Каждый ванттрос крепится к платформе 14 гидродомкрата, в свою очередь, опоры 15 домкрата расположены на рессоре 7. Упругие элементы могут быть выполнены в виде пружин 16. . Все пружины 16 фиксируются при натяжении через фиксационные кольца 17, приваренные к рабочей сетке 18, расположенной по кругу. Для жесткого закрепления пружин в бпорном якоре t швеллера стягивают болтами 19. Для демонтажа домкратов и электрооборудования для других башен-выше после создания рабочего эксплуатационного натяжения в тросах по ярусам тросы анкеруются на необходимое эксплуатационное время раскрепляющими устройствами 20. Для обеспечения деформации тросаванта в процессе эксплуатации между рессорой и якорем, а так же между рессорой и опорной платформой помещена рифлёно-гармошкообразная трубка 21. Все ванты-т|)осы проложены в каналах из полиэтиленовых трубок 22. При создании на поверхности башни больших динамических нагрузок дат чики-тензометры 23 измеряют напряжег ние от сейсмики и передают электросигналы в электроблок 2k. Электричес кий блок производит необходимые расчеты и дает автоматически команду домкратам через электрическое реле н постепенное цикличное по этапам и ./. уровням включение и создание в ванте тросе 6дополнительных натяжений. Дл защиты,, от взрывной волны сооружения по кольцу устанавливают маяки 25, на которых установлены с самолета прибор ветрового ускорения (ПВД) и датчик ускорения (статический) для снятия электросигналов и передачи их на башню. При большой взрывной волне регистрируемой датчиками во втором защитном кольце 26, выстреливается снаряд и производится встречный конт взрыв меньшей силы. Сооружение работает следующим обР930М.

При создании в сооружении- больших динамических и сейсмических нагрузок r

ряд с маяка и производится встречный контрвзрыв, гасящий основную волну. 7 ванты-трюсы 6 работают в нулевомрежиме, т.е. совсем не напряжены. Всю ветровую нагрузку воспринимают на себя преднапряженные упругие элементы - пружина 16 и рабочая сетка 18. Пружины 16 имеют разное напряжение по высоте согласно изгибающей эпюре. Во время нормальной эксплуатации башня воспринимает все нагрузки нормально, пружиня за счет упругих свойств, и находится в проектном положении. При показании на датчике-тензометре 13 больших электрических си1- налов от землетрясения они поступают по замкнутой цикличной кольцевой схеме в электроблок 2k, там производится расчет, определяется рабочий режим для гидродомкратов k и через реле 27 подается команда домкратам и создаетея необходимое осевое .напряжение в стволе 1 для уменьшения изгибакнцего момента в стволе. При возникновении у основания сооружения критической динамической нагрузки (от взрыва) по мгновенной команде по критическому режиму на натяжение (на разрыв) все домкраты 7 создают напряжение, ванты-тросы 6, закрепленные на двух площадках, от критической нагрузки рвутся. В стволе башни сооружения от остаточной взрывной волны макуш,ка башни пружинит за счет упругих пружинистых свойств и остается в проектном положении. Разорванные пряди вантов 6 вынимают ИЗ каналов и заменяют на новые стальные пучки. Величина натяжения в тросах 6 и в напрягаемой части башни изменяется в соответствии с затуханием землетрясения. Натяжение домкратами 7 происходит по пространственной суммарной эпюре .моментов равномерно по кольцу, для каждого высотного уровня свое напряжение в тросах 6. При регистрации на датчиках 23 большого давления воздуха электросигналы по кабелю поступают в электросхему сооружения, производится автоматически расчет и домкраты 7 напрягают ванты-тросы 6. При больших экстремальных нагрузках электросигналы поступают на маяки 26 ближнего защитного кольца, выстреливается снав связи с наличием в сооружении упругих амортизационных свойств за смет преднапряженных пружин 16 по высоте обеспечивается надежность конструкции в сейсмических районах страны.

За счет втопленного нижнего опорного диска фундамента 3 создается устойчивость фундамента и единая работа всей конструкции. Все отрицательные нагрузки воспринимаются диском фундамента 3 и стягивающими вантами 9.

На сооружении можно установить точное оптическое и лазерное оборудование для стабильности связи, так как сооружение может воспринимать все

16

17

функции без изменения проектного положения и перераспределять конструкцию напряжений равномерно по всей высоте.

Технология возведения и напряжения пучков-пружин 16 типовая, оборудовани все съемно-разборное.

При эксплуатации не требует больших энергетических эксплуатационных . затрат.

При выходе из строя одного вантатроса или домкрата они легко заменяются через специальное техническое подполье на новые. Сроки строительства сокращаются за счет новой прогрессивной технологии.

22

Vue. 2

16

21