RU2568192C1

RU2568192C1 - Earthquake resistance building

Info

Publication number: RU2568192C1
Application number: RU2014140260/03A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2014-10-07
Publication date: 2015-11-10

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: earthquake resistance building comprises a vibration insulated foundation, horizontal and vertical bearing structures with a vibration insulation system, internal partitions, a building roof, and also door and window openings with strengthening, base bearing slabs are equipped in areas of their fixation to bearing walls of the building with a system of spatial vibration insulation, the floor in premises is made on an elastic foundation. The system of foundation vibration insulation with a basement floor is arranged with its simultaneous cutting of antiseismic-type from adjacent buildings and surrounding soil, and for protection against vibrations of vertical direction the vibration insulators are installed into niches of basement floor walls onto areas of a strip footing, and each set of the vibration insulation system comprises a metal board, four vibration insulators, two sheets of sanding paper to exclude the possibility of sliding of foundation elements and two support reinforced concrete blocks, and for building protection against vibrations of horizontal direction, spreading in soil, there is a system of vibration insulation on vertical faces of external walls of the basement floor at the level of the foundation and slab, at the same time around the entire building there is a retaining wall, buttresses of which are connected with ends of the bearing walls via vibration insulators, which are installed in niches of buttresses, besides, the basement floor of the building is made in the form of a spatial frame structure from solid reinforced concrete with a slab and partitions included into the frame, and also reinforced links above door and other openings with invariable stiffness of partitions. The foundation is made in the form of a strip cross structure with height of around 50 cm, protruding above the foundation screed slab. Each of vibration insulators is made as beaded and meshed, comprising a base, an elastic meshed element and beads interacting with bushings, the base is made in the form of a plate with fastening holes, the meshed elastic element, with its lower part resting against the base and fixed by the lower bead, stiffly connected to the base, and by the upper part fixed with an upper pressing bead, rigidly connected to a centrally located piston, covered with a gap, a coaxially arranged cartridge, rigidly connected to a base, and between the lower end of the piston and the bottom of the cartridge there is an elastomer, for example, from polyurethane. Density of the meshed structure of the elastic meshed element is in the optimal range of values: 1.2 g/cm³ ÷ 2.0 g/cm³, besides, the material of wire in elastic meshed elements is steel of EI-708 grade, and its diameter is in the optimal range of values 0.09 mm ÷ 0.15 mm, and density of the meshed structure of external layers of the elastic meshed element is 1.5 times more than density of the meshed structure of internal layers of the elastic meshed element.

EFFECT: reinforcement of building or facility structures, reduction of their vulnerability under effect of wind loads and earthquakes, increase of their seismic safety, durability and residual resource.

2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к реконструкции, восстановлению или возведению сейсмостойких зданий и сооружений.The invention relates to the field of construction, namely to the reconstruction, restoration or construction of earthquake-resistant buildings and structures.

Задачей изобретения является усиление существующих зданий и сооружений или возведение усиленных зданий и сооружений с повышенной устойчивостью к воздействиям ветровых нагрузок и землетрясениям за счет размещения в них многослойных виброизолирующих опор, воспринимающих вертикальные нагрузки во время использования и активно воспринимающих горизонтальные нагрузки во время сейсмической активности без необратимых и критических разрушений или с минимальными деформациями, что повышает сейсмическую надежность и безопасность здания или сооружения.The objective of the invention is to strengthen existing buildings and structures or the construction of reinforced buildings and structures with increased resistance to wind loads and earthquakes due to the placement of multilayer vibration-isolating supports that perceive vertical loads during use and actively perceive horizontal loads during seismic activity without irreversible and critical damage or with minimal deformation, which increases the seismic reliability and safety of the building or facilities.

Из уровня техники известно здание, сооружение, способ возведения которого предусматривает размещение виброизоляторов и силовых приспособлений между основанием и временно опирающимся на него посредством упоров верхним строением здания, сооружения и приведение виброизоляторов посредством силовых приспособлений в рабочее состояние с отрывом верхнего строения от основания, причем виброизоляторы и силовые приспособления размещают в открытых снизу нишах верхнего строения враспор между верхним строением и основанием, а приведение виброизоляторов в рабочее состояние осуществляют в нишах путем их сжатия, после чего между виброизолятором и основанием размещают опорные блоки, фиксирующие виброизоляторы в сжатом состоянии, и извлекают силовые приспособления, а после отрыва за счет сил упругости виброизоляторов верхнего строения от основания извлекают упоры (см. SU 1161660 Al, E02D 27/34, опуб. 15.06.1985).The prior art is a building, structure, the construction method of which involves the placement of vibration isolators and power devices between the base and temporarily resting on it by the upper structure of the building, structures and bringing the vibration isolators by means of power devices into working condition with the separation of the upper structure from the base, and vibration isolators and power devices are placed in open bottom openings of the upper structure disputes between the upper structure and the base, and the reduction of vibro insulators in working condition are carried out in niches by compressing them, after which support blocks are placed between the vibration isolator and the base, which fix the vibration isolators in a compressed state, and power devices are removed, and after separation, the stops are removed from the base due to the elastic forces of the vibration isolators of the upper structure (see SU 1161660 Al, E02D 27/34, publ. 06/15/1985).

Наиболее близким техническим решением является сейсмостойкое здание, содержащее горизонтальные и вертикальные несущие конструкции, причем в, по меньшей мере, одной несущей вертикальной конструкции выполнен, по крайней мере, один проем, а предпочтительно несколько проемов, в каждом из которых размещена демпферная многослойная виброизолирующая опора, состоящая из верхней и нижней опорных пластин и размещенных между ними чередующихся между собой металлических и эластомерных слоев, причем упомянутые пластины жестко связаны с вертикальной конструкцией посредством соединительных элементов или усиливающих поясов, расположенных в проемах [патент РФ №120447 на полезную модель - прототип].The closest technical solution is an earthquake-resistant building containing horizontal and vertical load-bearing structures, and in at least one load-bearing vertical structure, at least one aperture is made, and preferably several apertures, in each of which a damper multilayer vibration-isolating support is placed, consisting of upper and lower support plates and alternating between metal and elastomeric layers placed between them, said plates being rigidly connected to vertically th structure by means of connecting elements or reinforcing belt disposed in the openings [RF patent for utility model №120447 - prototype].

Недостатком указанных известных технических решений являются: техническая сложность устройства виброизоляторов при высоких уровнях нагружения на вертикальные конструкции (высокие здания) для реконструируемых, восстанавливаемых объектов, а также вновь возводимых опасных, технически сложных и уникальных зданий и сооружений, когда использование предложенных способов недостаточно квалифицированными специалистами может привести к повреждению конструкций, а иногда и к прогрессирующему обрушению целого здания (сооружения) или его части. Кроме того, известные способы установки виброизоляторов отличаются высокой трудоемкостью и сложностью, что делает их экономически неэффективными при использовании для реконструкции и восстановления (сейсмоусиления) существующих зданий и сооружений массовой застройки.The disadvantage of these known technical solutions are: the technical complexity of the device of vibration isolators at high levels of loading on vertical structures (tall buildings) for reconstructed, restored objects, as well as newly constructed dangerous, technically complex and unique buildings and structures, when the use of the proposed methods is insufficiently qualified specialists lead to damage to structures, and sometimes to progressive collapse of the whole building (structure) or part thereof . In addition, the known methods for installing vibration isolators are highly labor intensive and complex, which makes them economically inefficient when used for reconstruction and restoration (seismic amplification) of existing buildings and structures of mass development.

Технически достижимый результат - усиление конструкций зданий или сооружений, снижение их уязвимости при воздействии ветровых нагрузок и землетрясений, повышение их сейсмической безопасности, долговечности и остаточного ресурса.A technically achievable result is an increase in the construction of buildings or structures, a decrease in their vulnerability when exposed to wind loads and earthquakes, an increase in their seismic safety, durability and residual life.

Это достигается тем, что в сейсмостойком здании, содержащем виброизолированный фундамент, горизонтальные и вертикальные несущие конструкции с системой виброизоляции, внутренние перегородки, кровлю здания, а также дверные и оконные проемы с усилением, базовые несущие плиты перекрытия снабжены в местах их крепления к несущим стенам здания системой пространственной виброизоляции, состоящей из горизонтально расположенных виброизоляторов, воспринимающих вертикальные статические и динамические нагрузки, а также вертикально расположенных виброизоляторов, воспринимающих горизонтальные статические и динамические нагрузки, при этом пол в помещениях выполнен на упругом основании и содержит установочную плиту, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите межэтажного перекрытия с полостями через слои вибродемпфирующего материала и гидроизоляционного материала с зазором относительно несущих стен производственного помещения, причем полости базовой плиты заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, а упругое основание пола выполнено из жесткого пористого вибропоглощающего материала, например эластомера или полиуретана со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%.This is achieved by the fact that in an earthquake-resistant building containing a vibration-insulated foundation, horizontal and vertical load-bearing structures with a vibration isolation system, internal partitions, the roof of the building, as well as door and window openings with reinforcement, basic load-bearing floor slabs are provided in places of their attachment to the load-bearing walls of the building spatial vibration isolation system, consisting of horizontally located vibration isolators, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located x vibration isolators that accept horizontal static and dynamic loads, while the floor in the rooms is made on an elastic base and contains a mounting plate made of concrete reinforced with vibration damping material, which is installed on the base plate of the floor with cavities through layers of vibration damping material and waterproofing material with a gap with respect to bearing walls of the production room, and the cavity of the base plate is filled with vibration damping material, for example polymer, and the elastic floor base is made of a rigid porous vibration-absorbing material, for example, elastomer or polyurethane with a degree of porosity that is in the range of optimal values: 30–45%.

На фиг. 1 изображен общий вид сейсмостойкой конструкции здания, на фиг. 2 - разрез междуэтажного перекрытия здания, на фиг. 3 - схема виброизоляции цокольного этажа в основании здания, на фиг. 4 - схема виброизоляции железобетонной плиты в основании здания, на фиг. 5 - общий вид виброизолятора, фиг. 6 - разрез А-А виброизолятора, фиг. 7 - общий вид вибродемпфирующей вставки в отверстия виброизолятора.In FIG. 1 shows a general view of an earthquake-resistant building structure; FIG. 2 is a section through a floor of a building, in FIG. 3 is a diagram of the vibration isolation of the basement at the base of the building; FIG. 4 is a diagram of vibration isolation of a reinforced concrete slab at the base of a building; FIG. 5 is a general view of the vibration isolator, FIG. 6 is a section AA of the vibration isolator, FIG. 7 - a General view of the vibration damping insert into the holes of the vibration isolator.

Сейсмостойкое здание (фиг. 1) содержит виброизолированный фундамент 1, горизонтальные 3 и вертикальные 2 несущие конструкции с системой виброизоляции, внутренние перегородки 4, кровлю здания 5, а также дверные 6 и оконные 7 проемы с усилением.An earthquake-resistant building (Fig. 1) contains a vibration-insulated foundation 1, horizontal 3 and vertical 2 load-bearing structures with a vibration isolation system, internal partitions 4, the roof of building 5, as well as door 6 and window 7 openings with reinforcement.

Упругое основание пола выполнено из жесткого пористого вибропоглощающего материала, например эластомера или полиуретана со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%.The elastic floor base is made of a rigid porous vibration-absorbing material, for example, elastomer or polyurethane with a degree of porosity in the range of optimal values: 30–45%.

Конструкция пола выполнена на упругом основании (фиг. 2) и содержит установочную плиту 8, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите 9 межэтажного перекрытия с полостями 10 через слои вибродемпфирующего материала 11 и гидроизоляционного материала 12 с зазором 13 относительно несущих стен 2 здания. Чтобы обеспечить эффективную виброизоляцию установочной плиты 8 по всем направлениям слои вибродемпфирующего материала 11 и гидроизоляционного материала 12 выполнены с отбортовкой, плотно прилегающей к несущим конструкциям стен 2 и базовой несущей плите 9 перекрытия.The floor structure is made on an elastic foundation (Fig. 2) and contains a mounting plate 8 made of concrete reinforced with vibration damping material, which is installed on the base plate 9 of the floor with cavities 10 through layers of vibration damping material 11 and waterproofing material 12 with a gap 13 relative to the bearing walls 2 buildings. In order to ensure effective vibration isolation of the mounting plate 8 in all directions, the layers of the vibration damping material 11 and the waterproofing material 12 are made with a flange that is tightly adjacent to the supporting structures of the walls 2 and the base supporting plate 9 of the floor.

Для повышения эффективности виброизоляции и сейсмостойкости здания базовые несущие плиты 9 перекрытия (на фиг. 2 показана плита 9 перекрытия только для одного этажа здания и с одной стороны несущих стен 2) снабжены в местах их крепления к несущим стенам здания системой пространственной виброизоляции, состоящей из горизонтально расположенных виброизоляторов 14 и 15, воспринимающих вертикальные статические и динамические нагрузки, а также вертикально расположенных виброизоляторов 16, воспринимающих горизонтальные статические и динамические нагрузки. Схема виброизоляторов, выполненных из эластомера, представлена на фиг. 5-6. Каждый из виброизоляторов 14, 15, 16 состоит из жестко связанных между собой резиновых плит: верхней 32 и нижней 33 (фиг. 5 и 6), в которых выполнены сквозные отверстия 34, расположенные по поверхности виброизолятора в шахматном порядке. По форме виброизоляторы выполнены квадратными или прямоугольными, а также их боковые грани могут быть выполнены в виде криволинейных поверхностей n-ого порядка, обеспечивающие равночастотность системы виброизоляции в целом. Отверстия 34 имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора.To increase the vibration isolation efficiency and earthquake resistance of the building, the basic floor slabs 9 (in Fig. 2 shows the floor slab 9 for only one floor of the building and on one side of the load-bearing walls 2) are equipped at the points of their attachment to the load-bearing walls of the building with a spatial vibration isolation system consisting of horizontally located vibration isolators 14 and 15, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration isolators 16, perceiving horizontal static and dynamically e load. A diagram of vibration isolators made of elastomer is shown in FIG. 5-6. Each of the vibration isolators 14, 15, 16 consists of rubber plates rigidly interconnected: upper 32 and lower 33 (Figs. 5 and 6), in which through holes 34 are made, located on the surface of the vibration isolator in a checkerboard pattern. The shape of the vibration isolators is made square or rectangular, and their side faces can be made in the form of curved surfaces of the nth order, providing equal frequency vibration isolation system as a whole. The holes 34 have a cross-sectional shape that provides equal frequency vibration isolation.

Система виброизоляции фундамента 17 с цокольным этажом 18 (фиг. 3) осуществляется путем установки поднимаемой части здания на виброизоляторы (фиг. 5-6) с одновременной отрезкой его швами типа антисейсмических (на чертеже не показано) от соседних зданий и окружающего грунта. Для защиты от вибраций вертикального направления виброизоляторы устанавливаются в ниши стен цокольного этажа 18 на участки ленточного фундамента 19. Каждый комплект системы виброизоляции состоит из металлической плиты, 4-х виброизоляторов (фиг. 5 и 6), 2-х листов наждачной бумаги для исключения возможности скольжения элементов фундамента и 2-х опорных железобетонных блоков (на чертеже не показано).The vibration isolation system of the foundation 17 with the basement 18 (Fig. 3) is carried out by installing the elevated part of the building on the vibration isolators (Fig. 5-6) while cutting it with anti-seismic seams (not shown) from neighboring buildings and the surrounding soil. To protect against vertical vibrations, vibration isolators are installed in the niches of the walls of basement floor 18 on sections of the strip foundation 19. Each set of vibration isolation systems consists of a metal plate, 4 vibration isolators (Figs. 5 and 6), 2 sheets of sandpaper to eliminate the possibility sliding basement elements and 2 supporting reinforced concrete blocks (not shown in the drawing).

Для защиты здания от вибраций горизонтального направления, распространяющихся по грунту, устраивается система виброизоляции по вертикальным граням наружных стен 20 цокольного этажа 18 на уровне фундамента 17 и перекрытий 9 (фиг. 2). С этой целью вокруг всего здания устраивается подпорная стенка, контрфорсы 21 которой соединяются с торцами несущих стен через виброизоляторы (фиг. 5 и 6), которые устанавливаются в нишах 22 контрфорсов 21. Конструкция виброизолированного здания имеет повышенную жесткость.To protect the building from horizontal vibrations propagating through the ground, a vibration isolation system is arranged along the vertical faces of the outer walls 20 of the basement floor 18 at the level of the foundation 17 and floors 9 (Fig. 2). To this end, a retaining wall is arranged around the entire building, the buttresses 21 of which are connected to the ends of the bearing walls through vibration isolators (Figs. 5 and 6), which are installed in the niches 22 of the buttresses 21. The design of the vibration-insulated building has increased rigidity.

Цокольный этаж здания выполнен в виде пространственной рамной конструкции из монолитного железобетона с включенными в раму перекрытием и перегородками (на чертеже не показано). Такая конструкция обеспечивает повышенную жесткость здания, компенсирующую ее снижение из-за опирания на виброизоляторы. С этой же целью усилены перемычки над дверными и иными проемами (на чертеже не показано) так, чтобы жесткость перегородок не изменилась, а фундамент 17 выполнен в виде ленточной перекрестной конструкции высотой порядка 50 см, выступающей над фундаментной плитой-стяжкой.The basement of the building is made in the form of a spatial frame structure made of monolithic reinforced concrete with overlapping and partitions included in the frame (not shown in the drawing). This design provides increased rigidity of the building, compensating for its decrease due to bearing on vibration isolators. For the same purpose, jumpers are reinforced above door and other openings (not shown in the drawing) so that the stiffness of the partitions does not change, and the foundation 17 is made in the form of a tape cross structure with a height of about 50 cm, protruding above the foundation slab.

На фиг. 4 представлена схема виброизоляции железобетонной плиты, состоящей из связанных между собой железобетонных балок 23 в основании здания, которая является вариантом виброзащиты без домкратов и включает в себя, по крайней мере, четыре сетчатых виброизолятора 24 (фиг. 5 и 6), устанавливаемых между металлической плитой 25 и железобетонной балкой 23, расположенной в основании 26 здания, выполненного заодно целое с, по крайней мере, восемью ленточными фундаментными блоками 27 и 28, являющимися своеобразными “ловушками”, а каждая из металлических плит 25 установлена на, по крайней мере, трех железобетонных столбах-упорах 29. Между каждыми ленточными фундаментными блоками 27 и 28 и каждой из железобетонных балок 23 устанавливаются песчаные подушки 30, а под резиновыми виброизоляторами 24 закреплены тензорезисторные датчики 31, контролирующие осадку виброизоляторов 24. Песчаные подушки 30 установлены в металлических разъемных обоймах.In FIG. 4 is a diagram of the vibration isolation of a reinforced concrete slab consisting of interconnected reinforced concrete beams 23 at the base of the building, which is a variant of vibration protection without jacks and includes at least four mesh vibration isolators 24 (Figs. 5 and 6) installed between the metal plate 25 and reinforced concrete beam 23, located at the base 26 of the building, made integral with at least eight strip foundation blocks 27 and 28, which are kind of “traps”, and each of the metal plates 25 mounted on at least three reinforced concrete pillars-stops 29. Between each strip foundation blocks 27 and 28 and each of the reinforced concrete beams 23 sand cushions 30 are installed, and strain gages 31 are mounted under the rubber vibration isolators 24 to monitor the settlement of vibration isolators 24. Sand cushions 30 are installed in detachable metal clips.

Каждый из виброизоляторов 24 (фиг. 5 и 6) выполнен шайбовым сетчатым и содержит основание 32 в виде пластины с крепежными отверстиями 33, сетчатый упругий элемент 38, нижней частью опирающийся на основание 32 и фиксируемый нижней шайбой 37, жестко соединенной с основанием, а верхней частью фиксируемый верхней нажимной шайбой 36, жестко соединенной с центрально расположенным поршнем 35, охватываемым с зазором соосно расположенной гильзой 34, жестко соединенной с основанием 32. Между нижним торцем поршня 35 и днищем гильзы 34 расположен эластомер, например из полиуретана.Each of the vibration isolators 24 (Figs. 5 and 6) is made of a washer mesh and contains a base 32 in the form of a plate with mounting holes 33, a mesh elastic element 38, the lower part resting on the base 32 and fixed by the lower washer 37, rigidly connected to the base, and the upper fixed by the upper pressure washer 36, rigidly connected to the centrally located piston 35, covered with a gap by an axially located sleeve 34, rigidly connected to the base 32. An elastomer is located between the lower end of the piston 35 and the bottom of the sleeve 34, for example p polyurethane.

Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента 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. Плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента. Упругий сетчатый элемент 38 может быть выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.The density of the mesh structure of the elastic mesh element is in the optimal range of values: 1.2 g / cm ³ ... 2.0 g / cm ³ , and the wire material of the elastic mesh elements is steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range of 0 , 09 mm ... 0.15 mm. The density of the mesh structure of the outer layers of the elastic mesh element is 1.5 times higher than the density of the mesh structure of the inner layers of the elastic mesh element. The elastic mesh element 38 can be made combined of a mesh frame, filled with an elastomer, for example polyurethane.

При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), расположенного на верхней нажимной шайбе 36, упругий сетчатый элемент 38 воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.When vibrations of a vibroinsulated object (not shown in the drawing) located on the upper pressure plate 36, the elastic mesh element 38 perceives both vertical and horizontal loads, thereby weakening the dynamic effect on the vibroisolated object, i.e. spatial vibration protection and shock protection are provided.

Сейсмостойкая конструкция здания работает следующим образом.Earthquake-resistant building construction works as follows.

В процессе возведения сейсмостойкого здания опалубка железобетонной монолитной стены опирается на песчаные подушки 30, заключенные в разборную металлическую обойму. После отвердения бетона и снятия опалубки между выступами “ловушками” 27 и 28 устанавливается виброизолятор 24 в сборе. После того как бетон в балке 23 наберет достаточную прочность, металлическая обойма размыкается и песок из “подушки” извлекается, а балка 23 опирается на виброизолятор 24. В дальнейшем, по мере воздвижения здания, виброизолятор 24 сжимается. Демонтаж и замена виброизолятора 24 производятся с помощью домкратов (на чертеже не показано).In the process of erecting an earthquake-resistant building, the formwork of a reinforced concrete monolithic wall is supported by sand cushions 30 enclosed in a collapsible metal cage. After hardening the concrete and removing the formwork between the protrusions of the "traps" 27 and 28, a vibration isolator 24 is assembled. After the concrete in the beam 23 has gained sufficient strength, the metal cage is opened and the sand is removed from the “cushion”, and the beam 23 is supported by the vibration isolator 24. In the future, as the building rises, the vibration isolator 24 is compressed. The dismantling and replacement of the vibration isolator 24 is carried out using jacks (not shown in the drawing).

При монтаже системы виброзащиты здания указанным способом необходимо соблюдать следующие положения:When installing the building vibration protection system in this way, the following provisions must be observed:

- виброизоляторы 24 должны быть смонтированы уже в начальной стадии строительства, в связи с чем они должны быть заранее изготовлены и испытаны;- vibration isolators 24 must be mounted already in the initial stage of construction, in connection with which they must be prefabricated and tested;

- должна быть обеспечена сохранность виброизоляторов 23 и тензорезисторных датчиков 31 от воздействия неблагоприятных природных факторов в период строительства;- the vibration isolators 23 and the strain gauge sensors 31 should be protected from the effects of adverse natural factors during the construction period;

- высота песчаной подушки 39 назначается по расчету, исходя из осадки виброизоляторов 24 под нагрузкой и с течением времени;- the height of the sand cushion 39 is determined by calculation, based on the precipitation of the vibration isolators 24 under load and over time;

- для регулировки зазора между железобетонной балкой 23 и “ловушкой” на последней устанавливаются, по крайней мере, две съемные металлические плиты толщиной по 1 см.- to adjust the gap between the reinforced concrete beam 23 and the "trap" on the last, at least two removable metal plates with a thickness of 1 cm are installed.

Швы, отделяющие подпорную стенку от здания и здание от соседних зданий, устроены по типу антисейсмических швов (на чертеже не показано) и тщательно расчищены от строительного мусора. Предусмотрена система их защиты (на чертеже не показано) от засорения во время эксплуатации здания для исключения путей проникновения вибраций в здание.The seams separating the retaining wall from the building and the building from neighboring buildings are arranged as anti-seismic seams (not shown in the drawing) and thoroughly cleaned from construction waste. A system for their protection is provided (not shown in the drawing) from clogging during the operation of the building to exclude the penetration of vibrations into the building.

Все магистрали, трубопроводы и т.п. коммуникации, проходящие через фундамент в здание или установленное на нем оборудование, устроены с компенсаторами либо отрезаны от фундамента скользящими швами (на чертеже не показано). Места установки вентиляционного, электрического и т.п. оборудования в цокольном этаже выбраны из условия доступа к виброизоляторам (на чертеже не показано), их монтажа и демонтажа.All highways, pipelines, etc. communications passing through the foundation to the building or equipment installed on it are arranged with compensators or cut off from the foundation by sliding seams (not shown in the drawing). Installation locations for ventilation, electrical, etc. equipment in the basement selected from the conditions of access to vibration isolators (not shown in the drawing), their installation and dismantling.

Взаимодействие звуковых волн с активными полостями, заполненными негорючим звукопоглотителем, приводит к шумоглушению в высокочастотном диапазоне, причем за счет наличия полостей увеличивается поверхность звукопоглощения и, как следствие, повышается коэффициент звукопоглощения.The interaction of sound waves with active cavities filled with a non-combustible sound absorber leads to sound attenuation in the high-frequency range, and due to the presence of cavities, the sound absorption surface increases and, as a result, the sound absorption coefficient increases.

При установке виброактивного оборудования на плиту 8 происходит двухкаскадная виброзащита за счет вибродемпфирующих вкраплений в саму массу плиты 8, а также за счет слоя вибродемпфирующего материала 11, в качестве которого могут быть использованы: иглопробивные маты типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, материал из твердых вибродемпфирующих материалов, например пластиката, из звукоизоляционных плит на базе стеклянного штапельного волокна типа «Шумостоп» с плотностью материала, равной 60÷80 кг/м³.When installing vibroactive equipment on plate 8, two-stage vibration protection occurs due to vibration damping inclusions in the very mass of plate 8, and also due to the layer of vibration damping material 11, which can be used as: Vibrosil needle-punched mats based on silica or aluminoborosilicate fiber, material from solid vibration-damping materials, for example plastic compound, from soundproof plates based on glass staple fiber of the “Shumostop” type with a material density of 60 ÷ 80 kg / m ³ .

Claims

1. Сейсмостойкое здание, содержащее виброизолированный фундамент, горизонтальные и вертикальные несущие конструкции с системой виброизоляции, внутренние перегородки, кровлю здания, а также дверные и оконные проемы с усилением, базовые несущие плиты перекрытия снабжены в местах их крепления к несущим стенам здания системой пространственной виброизоляции, состоящей из горизонтально расположенных виброизоляторов, воспринимающих вертикальные статические и динамические нагрузки, а также вертикально расположенных виброизоляторов, воспринимающих горизонтальные статические и динамические нагрузки, при этом пол в помещениях выполнен на упругом основании и содержит установочную плиту, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите межэтажного перекрытия с полостями через слои вибродемпфирующего материала и гидроизоляционного материала с зазором относительно несущих стен производственного помещения, причем полости базовой плиты заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, упругое основание пола выполнено из жесткого пористого вибропоглощающего материала, например эластомера или полиуретана со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%, при этом система виброизоляции фундамента с цокольным этажом выполнена с одновременной отрезкой его швами типа антисейсмических от соседних зданий и окружающего грунта, а для защиты от вибраций вертикального направления виброизоляторы устанавливаются в ниши стен цокольного этажа на участки ленточного фундамента, а каждый комплект системы виброизоляции состоит из металлической плиты, четырех виброизолятоов, двух листов наждачной бумаги для исключения возможности скольжения элементов фундамента и двух опорных железобетонных блоков, а для защиты здания от вибраций горизонтального направления, распространяющихся по грунту, устроена система виброизоляции по вертикальным граням наружных стен цокольного этажа на уровне фундамента и перекрытия, при этом вокруг всего здания устроена подпорная стенка, контрфорсы которой соединяются с торцами несущих стен через виброизоляторы, которые устанавливаются в нишах контрфорсов, причем цокольный этаж здания выполнен в виде пространственной рамной конструкции из монолитного железобетона с включенными в раму перекрытием и перегородками, а также усиленными перемычками над дверными и иными проемами при неизменной жесткости перегородок, а фундамент выполнен в виде ленточной перекрестной конструкции высотой порядка 50 см, выступающей над фундаментной плитой-стяжкой, отличающееся тем, что каждый из виброизоляторов выполнен в виде шайбового сетчатого, содержащего основание, упругий сетчатый элемент и шайбы, взаимодействующие со втулками, основание выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями, сетчатый упругий элемент, нижней частью опирающийся на основание и фиксируемый нижней шайбой, жестко соединенной с основанием, а верхней частью фиксируемый верхней нажимной шайбой, жестко соединенной с центрально расположенным поршнем, охватываемым с зазором, соосно расположенной гильзой, жестко соединенной с основанием, а между нижним торцем поршня и днищем гильзы расположен эластомер, например из полиуретана, при этом плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента 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, а плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента.1. An earthquake-resistant building containing a vibration-insulated foundation, horizontal and vertical load-bearing structures with a vibration isolation system, internal partitions, the roof of the building, as well as door and window openings with reinforcement, basic load-bearing floor slabs equipped with a spatial vibration isolation system in the places of their attachment to the load-bearing walls of the building, consisting of horizontally located vibration isolators, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration isolators, absorbing horizontal static and dynamic loads, while the floor in the rooms is made on an elastic base and contains a mounting plate made of concrete reinforced with vibration damping material, which is installed on the base floor slab with cavities through layers of vibration damping material and waterproofing material with a gap relative to the bearing walls of the production rooms, and the cavity of the base plate is filled with vibration damping material, such as foamed polymer, elastic The base of the floor is made of a rigid porous vibration-absorbing material, for example, elastomer or polyurethane with a porosity degree that is in the range of optimal values: 30–45%, while the basement vibration isolation system with the basement is made with its seams cut antiseismic from neighboring buildings and surrounding soil, and to protect against vertical vibrations, vibration isolators are installed in the niches of the walls of the basement on the sections of the strip foundation, and each set of vibration system The insulation consists of a metal plate, four vibration isolators, two sheets of sandpaper to exclude the possibility of sliding of the foundation elements and two supporting reinforced concrete blocks, and to protect the building from horizontal vibrations propagating along the ground, a vibration isolation system is arranged along the vertical faces of the outer walls of the basement floor at the level foundation and floors, while around the entire building a retaining wall is arranged, the buttresses of which are connected to the ends of the bearing walls through vibration isolators, which They are installed in the buttresses of the buttresses, and the basement of the building is made in the form of a spatial frame structure made of monolithic reinforced concrete with ceilings and partitions included in the frame, as well as reinforced jumpers over door and other openings with constant stiffness of the partitions, and the foundation is made in the form of a tape cross structure with a height about 50 cm protruding above the base plate-screed, characterized in that each of the vibration isolators is made in the form of a washer mesh containing a base, another mesh element and washers interacting with the bushings, the base is made in the form of a plate with mounting holes, a mesh elastic element, the lower part resting on the base and fixed by the lower washer, rigidly connected to the base, and the upper part fixed by the upper pressure washer rigidly connected to the central located piston, covered with a gap, coaxially located sleeve rigidly connected to the base, and between the lower end of the piston and the bottom of the sleeve is an elastomer, for example polyurethane, the density of the mesh structure of the elastic mesh element is in the optimal range of values: 1.2 g / cm ³ ÷ 2.0 g / cm ³ , and the wire material of the elastic mesh elements is steel grade EI-708, and its diameter is in the optimal range values of 0.09 mm ÷ 0.15 mm, and the density of the mesh structure of the outer layers of the elastic mesh element is 1.5 times higher than the density of the mesh structure of the inner layers of the elastic mesh element.

2. Сейсмостойкое здание по п. 1, отличающееся тем, что упругий сетчатый элемент виброизолятора шайбового сетчатого выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном. 2. An earthquake-resistant building according to claim 1, characterized in that the elastic mesh element of the washer mesh vibration isolator is made of a combined mesh frame filled with an elastomer, for example polyurethane.