Многоэтажное сейсмостойкое здание Советский патент 1989 года по МПК E04H9/02 

Изобретение относится к строительству и предназначено для зданий, подвергающихся динамическим воздействиям, в частности сейсмическим, микросейсмическим, ветровым.

Целью изобретения является повышение сейсмостойкости за счет уменьшения амплитуд горизонтальных колебаний здания и снижения инерционных сил при сейсмических воздействиях.

На фиг. 1 изображено многоэтажное сейсмостойкое здание; фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Многоэтажное сейсмостойкое здание содержит нижний гибкий этаж 1, размеш,ен- ный на плите фундамента 2, пространственно жесткие этажи 3, размещенные на перекрытии 4 нижнего гибкого этажа 1, верхний гибкий этаж 5 - на перекрытии 6 верхнего жесткого этажа 3, стойки 7 и 8 соответственно гибких нижнего 1 и верхнего 5 этажей, предварительно напряженные связи 9 гибких этажей 1 и 5, выполненные в виде металлических тяжей и снабженные натяжными муфтами Ю и ограничителями И и 12 колебаний, последние из которых выполнены в нижнем этаже тросовыми, а в верхнем этаже в виде демпферов с вязким сопротивлением. Крепление стеновых панелей (не показано) к каркасу в ерхнего и нижнего этажей исключает их участие в работе на горизонтальные нагрузки.

Жесткость верхнего гибкого этажа 5 определяется из соотношения

сд

о

оо

к

где К - жесткость верхнего гибкого этажа 5;

т - масса верхнего этажа 5;

То- период собственных колебаний здания без последнего этажа 5.

Связи 9 с гибкими ограничителями 11 и 12 колебаний установлены перекрестно диагонально между стойками 7 и 8 по внутренним взаимно перпендикулярным осям угловых ячеек 13.

Связи 9 с ограничителями 11 колебаний одним концом заанкерены у верха стойки 7, расположенной по периметру здания, в ригеле перекрытия 4 нижнего гибкого этажа 1, а другой конец заанкерен у основания стойки 7, расположенной в первом от наружного ряда стоек 7 караса здания, в плите фундамента 2. Связи 9 с ограничителями 12 колебаний одним концом заанкерены у верха стойки 8, расположенной по периметру .здания, в ригеле покрытия 14 верхнего гибкого этажа 5, а другой конец заанкерен у основания стойки 8, расположенной в первом от наружного ряда стоек 8 каркаса здания, в ригеле перекрытия 6 верхнего жесткого этажа 5.

Связи 9 с натяжными муфтами 10 соединяют противоположные углы ячеек 13.

Такое расположение связей дает возможность управлять перемеш,ениями жестких этажей 3 покрытия 14 верхнего этажа 5 относительно центра масс и центра жест- костей и позволяет избежать деформации кручения для многоэтажных зданий с гибкими этажами. Велинину натяжения в связях с натяжными муфтами 10 устанавливают экспериментально путем измерения частот собственных колебаний здания.

Отстройка здания от преобладающих частот динамического воздействия производится за счет выбора соответствующей жесткости гибкого нижнего этажа 5 и путем регулирования натяжения предварительно напряженных тросов связей 9 натяжными муфтами 10.

Настройка верхнего гибкого этажа 5 на собственную частоту здания обеспечивается за счет выбора соответствующей жесткости верхнего этажа 5 и подбора соответствующего натяжения в предварительно напряженных связях 9 и обеспечения необхо0

димого коэффициента вязкого трения в демпферах 11.

Устройство первого гибкого этажа 1 с минимально возможной жесткостью обеспечивает виброизоляционный эффект, а настройка верхнего гибкого этажа 5 на частоту здания без последнего этажа 5 обеспечивает гащение колебаний на резонансной частоте здания, при этом нижний и верхний гибкие этажи снабжены одновременно

жесткими связями 9 в виде предварительно напряженных тросов с натяжными муфтами 10 и ограничителями 11 и 12 колебаний для ограничения амплитуд колебаний при узкополосных воздействиях, что обес5 печивает вывод системы из резонансного режима и снижает сейсмическую нагрузку.

Формула изобретения Многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее плиту фундамента, пространственно жесткие этажи и два выполненных со стойками и связями в виде тросов гибких этажа, один из которых размещен на плите фундамента, отличающееся тем, что, с целью повыщения сейсмостойкос5 ти за счет уменьшения амплитуд горизонтальных колебаний здания и снижения инерционных сил при сейсмических воздействиях, другой гибкий этаж размещен на перекрытии верхнего жесткого этажа, причем связи в обоих гибких

0 этажах предварительно напряжены, снабжены натяжными муфтами и ограничителями колебаний и установлены перекрестно диагонально между стойками по внутренним взаимно перпендикулярным осям угловых ячеек, при этом ограничители коле5 баний выполнены в нижнем гибком этаже тросовыми, а в верхнем гибком этаже - в виде демпфера с вязким сопротивлением, причем жесткость верхнего гибкого этажа определена из соотношения

0-J,

л.

о

где/(:: жесткость верхнего гибкого этажа; т масса верхнего этажа; То -период собственных колебаний зда- гния без последнего этажа.

10

,J

/5

Изобретение относится к многоэтажным сейсмостойким зданиям. Целью изобретения является повышение сейсмостойкости за счет уменьшения амплитуд горизонтальных колебаний здания и снижения инерционных сил при сейсмических воздействиях. Нижний и верхний этажи здания выполнены гибкими и имеют предварительно напряженные связи с натяжными муфтами и ограничителями колебаний. Последние в нижнем гибком этаже выполнены тросовыми, а в верхнем - гибком этаже - в виде демпферов с вязким сопротивлением. Предварительно напряженные связи размещены перекрестно диагонально между стойками по внутренним взаимно перпендикулярным осям угловых ячеек. 3 ил.

n

4

/

/ / 3 6

r

/ J

5-t/

т -тФиг.Ъ