Сейсмостойкое сооружение Советский патент 1987 года по МПК E04H9/02 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении сооружений в сейсмических районах.

Цель изобретения - упроще:ние монтажа сооружения и улучшение условий его эксплуатации.

На фиг. 1 показано сейсмическое сооружение; на фиг. 2 - упругий демпфирующий элемент; на фиг. 3 - электрическая схема упругого демпфирующего элемента; на фиг. 4 - расположение элементов сооружения при сейсмических колебаниях грунта;на фиг.5 - сейсмостойкое сооружение до монтажа рамной конструкции и конструкции этажей.

Сейсмостойкое сооружение содержит круглую в плане плиту 1 фундамента, несущий вертикальный элемент 2 в виде жесткого стержняj установленного на плите 1 фундамента шарнирно, несущую рамную конструкцию 3, конструкцию 4 этажей, покрытие 5 и упругие демпфирующие элементы 6.

Несущая рамная конструкция 3 выполнена в виде наклонных 7 и горизонтальных 8 жестких стержней, между которьми консольно установлена конструкция 4 этажей. Последняя выполнена кольцевой в плане и уста- новлена с зазорами 9 и 10 относително плиты 1 фундамента и вертикального элемента 2. Расстояние от наружной грани 11 конструкции 4 этажей до вертикальной оси 12 сооружения превьппает радиус плиты 1 фундамента

Сооружение снабжено дополнительнми наклонными стержневыми опорами 1 выполненными с разъемно-регулирую1ци ми устройствами 14, размещенными дискретно в плане и попарно в -вертикальных плоскостях в зазоре 9 между плитой 1 фундамента и конструкцией 4 этажей и прикрепленными шарнирно одним концом к наружной кромке грани 11 конструкции 4 этажей и к вертикальному элементу 2, а другим - к плите 1 фундамента у ее на- ружной грани 15.

Демпфирующие элементы 6 установлены в верхней части вертикального элемента 2 и в нижней части дополнительных опор 13 и могут быть выполнены в виде магнитного сердечника 16 и охватывающей его пружины 17, соединенных с энергосистемой сооружения посредством выпрямителя 18.

5

0

5

Магнитный сердечник 16 может выполнен в виде стакана 19 с роликами 20, перемещающимися по стержню 2. Демпфирующие элементы 6 могут быть выполнены также из пружины и гидравлического демпфера (не показано).

Вертикальная составляющая колебаний грунта проходит к сооружению через упругие демпфирующие элементы 6. Перемещение магнитного сердечника 16 внутри пружины 17 при колебаниях приводит к появлению в ней индукционного тока, создающего магнитный поток, препятствующий перемещению магнитного сердечника 16. Индукционный ток, проходя через выпрямитель 18, подается на вход энергосистемы сооружения, благодаря чему часть энергии колебаний грунта превращается в электроэнергию.

Горизонтальные колебания грунта приводят к качанию вертикального элемента 2 в шарнирной опоре 21. Благодаря тому, что центр массы сооружения лежит ниже точки шарнирной опоры 22 рамной конструкции 3, оно автоматически возвращается в исходное положение. При этом упругие демпфирующие элементы 6 дополнительных опор 13 гасят и преобразуют энергию этих колебаний.

Параметры упругих и демпфирующих частей, определяющие амплитудно-часс тотные характеристики упругих демпфирующих элементов 6, подбирают таким образом, чтобы подавлялись составляющие основных частот колебаний грунта, ветровой нагрузки и оборудования

0 внутри сооружения.

Сооружение может быть легко передислоцировано. Для этого дополнительные опоры 13, соединяющие плиту 1 фундамента с конструкцией 4 этажей,

5 отсоединяют посредством устройств 14, расстыковывают инженерные коммуника-. и транспортным средством, например вертолетом, снимают рамную конструкцию 3 вместе с конструкцией 4 эта0 жей с вертикального элемента 12 и переносят в другое место, где устанавливают на другой вертйкальньпЧ уже смонтированный элемент 2 с последук)- щим креплением к конструкции 4 эта5 жей дополнительных опор 13.

При возведении сооружения конструкции 4 этажей и плита 1 фундамента с вертикальным элементом 2 могут быть смонтированы одновременно на строительной площадке с последующей установкой конструкции этажей на вертикальный элемент 2 посредством рамной конструкции 3.

Сооружение имеет также гибкий экран 23, прикрепленный к нижней наружной грани 11 конструкции 4 этажей, для защиты шарнирных опор 21 и 24 от пыли и атмосферных осадков и возможности использования прост- ранства между плитой 1 фундамента и конструкцией 4 этажей для хозяйственных целей.

Форм у л а и 3 об р е т е н и я

1. Сейсмостойкое сооружение,включающее круглую в плане плиту фундамента, несущий вертикальный элемент, опертую на него шарнирно несущую рамную конструкцию, к которой прикреп лена с зазором относительно плиты фундамента и вертикального элемента кольцевая в плане конструкция этажей, расстояние от наружной грани которой до вертикальной оси сооружения превьшает радиус плиты фундамента, покрытие и упругие демпфирующие элементы, отличающееся тем, что, с целью упрощения монтажа сооружения и улучщения условий его экспO

5

0

5

0

луатации, несущий вертикальный элемент выполнен в виде жесткого стержня, установленного на плите фундамента шарнирно, а рамная конструкция - в виде наклонных и горизонтальных жестких стержней, между которыми установлена консольно конструкция этажей, причем сооружение снабжено гибким экраном, прикрепленным к наружной нижней грани конструкции этажей, и дополнительными наклонными стержневыми опорами, выполненными с раэъемн9;-регулирующими устройствами, размещенными дискретно в плане и попарно в вертикальных плоскостях в зазоре между плитой фундамента и конструкцией этажей и прикрепленными шарнирно одним концом к наружной грани последней и к вертикальному элементу, а другим - к плите фундамента у ее наружной грани,, при этом демпфирующие элементы установлены в верхней части вертикального эле-, мента и в нижней части дополнительных опор.

2. Сооружение по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что упругие демпфирующие элементы выполнены в виде магнитного сердечника и охватывающей его пружины, связанных с энергосистемой здания посредством выпрямителя.

Фиг.З

Фиг. 5

Изобретение относится к сейсмостойким сооружениям. Цель изобретения - упрощение монтажа сооружения и улучшение условий его эксплуатации. Конструкция этажей размещена консольно в рамной несущей конструкции в виде горизонтальных и наклонных стержней. Рамная конструкция шарнирно оперта на вертикальный элемент, установленньш шарнирно на плиту фундамента. Дополнительные наклонные стержневые опоры установлены в зазоре между плитой фундамента и конструкцией этажей попарно в вертикальных плоскостях и дискретно в плане и шарнирно соединены одним концом с вертикальным элементом и с наружной нижней гранью конструкции этажей, а другим - с плитой фундамента у его наружной грани. Упругие демпфирующие элементы размещены в верхней части вертикального элемента и в нижней части дополнительных опор и могут быть выполнены в виде магнитного сердечника и пружины соединенных с энергосистемой сооружения посредством выпрямителя. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. SS сл с со 00 4: о:)

Фиг. 2

Редактор В.Петраш

Составитель Г.Иванова

Техред Л.Олейник Корректор М.Пожо

Заказ 1781/27 Тираж 666Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4