RU2572863C1 - Kochetov earthquake-proof building structure - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: in an earthquake-proof building structure containing the building framework with a foundation in a basement with a vibration insulation system, carrying walls with a surrounding structure in the form of a floor and ceiling lined with sound-absorbing structures, window and door apertures, and separate sound dampers, containing the framework, in which a sound absorbing material is located, and installed above noise equipment, the base carrying ceiling slabs have at points of securing to the carrying building walls the spatial vibration insulation system comprising horizontal vibration isolators, accepting vertical static and dynamic loads, and vertical vibration isolators accepting horizontal static and dynamic loads. The floor in rooms is made of a resilient base and has an installation slab made out of concrete reinforced by a vibration dampening material, that is installed on the base slab of the floor between storeys with cavities through layers of the vibration dampening material and waterproofing material with clearance relatively the carrying walls of the production room, wherein the cavities of the base slab are filled with the vibration dampening material, resilient base of the floor is made out of needled mats of a Vibrosil type based on silica or alumina-borosilicate fibres, the ceiling is made acoustic suspended, out of a rigid framework suspended to the ceiling of the production building with an installed inside the framework sound absorbing structure out of a sound absorbing material, wrapped by an acoustically transparent material, wherein lamps are installed in the framework. The cavities of the base slab between storeys are filled with a vibration dampening material, made in the form of a worm insertion out of a resilient polymer, for example, polyurethane, filled with a foamed polymer, for example, polyethylene or polypropylene, and the vibration insulation system of the foundation with the basement is made with its simultaneous separation by earthquake-proof welds from the neighbouring buildings and surrounding soil, and for protection against vertical vibrations the vibration insulators are installed in the wall pockets of the basement on areas of the strip foundation. Each set of the vibration insulation system comprises a metal plate, four vibration insulators, two emery paper sheets to exclude sliding of the foundation elements, and two support reinforced concrete blocks, wherein for the buildings protection against horizontal vibrations spreading in soil there is the vibration insulation system over the vertical surfaces of the external walls of the basement at the level of the foundation and cover plate. Around the building there is a retaining wall, its abutments are connected with end faces of the carrying walls through the vibration insulators, that are installed in the pockets of the abutments, the building basement is made in the form of a spatial frame structure out of monolith reinforced concrete with included in the frame cover plate and partitions, and reinforced by the partitions above the door and other apertures upon the permanent rigidity of the partitions. The foundation is made as a string crosswise structure with the height of approximately 50 cm, projecting above the foundation slab-brace.EFFECT: increased efficiency of the building seismic resistance.2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к промышленной акустике.The invention relates to industrial acoustics.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является акустическая конструкция по патенту РФ №2425197, кл. F01N 1/04, [прототип], содержащая каркас на перекрытии здания и стены со звукопоглощающей облицовкой.The closest technical solution to the technical nature and the achieved result is the acoustic design according to the patent of the Russian Federation No. 2425197, class. F01N 1/04, [prototype], comprising a frame on the ceiling of a building and a wall with sound-absorbing lining.

Недостатком технического решения, принятого в качестве прототипа, является сравнительно невысокая эффективность шумоглушения за счет сравнительно невысокого коэффициента вибродемпфирования межэтажного перекрытия.The disadvantage of the technical solution adopted as a prototype is the relatively low noise attenuation efficiency due to the relatively low coefficient of vibration damping of the floor.

Технический результат - повышение эффективности сейсмостойкости здания.The technical result is an increase in the effectiveness of earthquake resistance of the building.

Это достигается тем, что в сейсмостойкой конструкции здания, содержащей каркас здания с фундаментом в цокольном этаже с системой виброизоляции, несущие стены с ограждениями в виде пола и потолка, которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, оконные и дверные проемы, а также штучные звукопоглотители, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и установленные над шумным оборудованием, 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, упругое основание пола выполнено из иглопробивных матов типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, потолок выполнен акустическим подвесным, состоящим из жесткого каркаса, подвешиваемого к потолку производственного здания с расположенной внутри каркаса звукопоглощающей конструкцией из звукопоглощающего материала, обернутого акустически прозрачным материалом, причем к каркасу прикреплен перфорированный лист, а каркас выполнен по форме в виде прямоугольного параллелепипеда с размерами сторон в плане a×b, отношение которых лежит в оптимальном интервале величин a:b=1:1…2:1, а также оптимальные соотношения размеров c:d=0,1…0,5; где d - расстояние от точки подвеса каркаса до любой из его сторон; c - толщина слоя звукопоглощающего материала, при этом элементы каркаса скреплены между собой посредством скоб, жестко связанных со штангой, к которой присоединены подвесы, а перфорированный лист имеет следующие параметры перфорации: диаметр перфорации - 3…7 мм, процент перфорации 10%…15%, причем в каркасе установлены светильники, полости базовой плиты перекрытия заполнены вибродемпфирующим материалом, выполненным в виде шнековой вставки из упругого полимера, например полиуретана, заполненной вспененным полимером, например полиэтиленом или полипропиленом, а 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 виброизоляторов, двух листов наждачной бумаги для исключения возможности скольжения элементов фундамента и двух опорных железобетонных блоков, при этом 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, 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.This is achieved by the fact that in an earthquake-resistant building structure containing a building frame with a foundation in the basement with a vibration isolation system, load-bearing walls with fences in the form of floor and ceiling, which are lined with sound-absorbing structures, window and door openings, as well as piece sound absorbers containing a frame, in which the sound-absorbing material is located, and installed above the noisy equipment, the basic load-bearing floor slabs are equipped at the places of their attachment to the load-bearing walls of the building with a system of spatial vibration ventilation, consisting of horizontally located vibration isolators, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration isolators, perceiving 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 installed on the base plate of the interfloor overlap with cavities through layers of vibration damping material and waterproofing material with a gap relative to the bearing walls of the production room, the cavities of the base plate filled with vibration damping material, the elastic floor base is made of needle-punched mats of the type “Vibrosil” based on silica or aluminoborosilicate fiber, the ceiling is made of acoustic suspended, consisting of a rigid frame suspended from the ceiling of the production buildings with a sound-absorbing structure located inside the frame made of sound-absorbing material wrapped in an acoustically transparent mat a series, and a perforated sheet is attached to the frame, and the frame is made in the form of a rectangular parallelepiped with side dimensions in the a × b plan, the ratio of which lies in the optimal range of values a: b = 1: 1 ... 2: 1, as well as optimal ratios sizes c: d = 0.1 ... 0.5; where d is the distance from the suspension point of the frame to any of its sides; c is the thickness of the layer of sound-absorbing material, while the frame elements are fastened together by brackets rigidly connected to the bar to which the suspensions are attached, and the perforated sheet has the following perforation parameters: perforation diameter - 3 ... 7 mm, perforation percentage 10% ... 15% moreover, fixtures are installed in the frame, the cavities of the base floor slab are filled with vibration damping material made in the form of a screw insert made of an elastic polymer, for example polyurethane, filled with a foamed polymer, for example polyethylene and polypropylene, and the vibration isolation system of the foundation with the basement is made with simultaneous cut-off seams of the type antiseismic from neighboring buildings and surrounding soil, and to protect against vibrations of the vertical direction, 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 isolation system consists from 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 In order 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 of the foundation and floor, while a retaining wall is arranged around the entire building, the buttresses of which are connected to the ends of the bearing walls through vibration isolators, which are installed in the buttresses of the buttresses, the basement of the building is made in the form of a spatial frame structure made of monolithic reinforced concrete with a crossbeam included in the frame digging and partitions, as well as reinforced jumpers over door and other openings with the stiffness of the partitions unchanged, and the foundation is made in the form of a tape cross construction with a height of about 50 cm, protruding above the foundation screed.

На фиг. 1 изображен общий вид сейсмостойкой конструкции здания, на фиг. 2 - разрез межэтажного перекрытия здания, на фиг. 3 - конструкция подвесного потолка, на фиг. 4 - схема виброизоляции цокольного этажа в основании здания, фиг. 5 - общий вид виброизолятора, фиг. 6 - разрез А-А виброизолятора.In FIG. 1 shows a general view of an earthquake-resistant building structure; FIG. 2 is a sectional view of the floor of a building, in FIG. 3 - design of a false ceiling, in FIG. 4 is a diagram of the vibration isolation of the basement at the base of the building, FIG. 5 is a general view of the vibration isolator, FIG. 6 - section AA vibration isolator.

Сейсмостойкая конструкция здания (фиг. 1) содержит каркас здания с фундаментом в цокольном этаже с системой виброизоляции (фиг. 4), оконные 9 и дверные 10 проемы и несущие стены 1, 2, 3, 4 с ограждениями 5, 6 (пол и потолок), которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, а также штучные звукопоглотители 7 и 8, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и установленные над шумным оборудованием 11.The earthquake-resistant building structure (Fig. 1) contains the building frame with a foundation in the basement with a vibration isolation system (Fig. 4), window 9 and door 10 openings and load-bearing walls 1, 2, 3, 4 with fences 5, 6 (floor and ceiling ), which are lined with sound-absorbing structures, as well as piece sound absorbers 7 and 8, containing the frame in which the sound-absorbing material is located, and installed above the noisy equipment 11.

Конструкция пола на упругом основании (фиг. 2) содержит установочную плиту 12, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на базовой плите 15 межэтажного перекрытия с полостями 16 через слои вибродемпфирующего материала 14 и гидроизоляционного материала 13 с зазором 17 относительно несущих стен 1, 2, 3, 4 производственного помещения. Чтобы обеспечить эффективную виброизоляцию установочной плиты 12 по всем направлениям слои вибродемпфирующего материала 14 и гидроизоляционного материала 13 выполнены с отбортовкой, плотно прилегающей к несущим конструкциям стен 1, 2, 3, 4 и базовой несущей плите 15 перекрытия.The floor structure on an elastic base (Fig. 2) contains a mounting plate 12 made of concrete reinforced with vibration damping material, which is installed on the base plate 15 of the floor with cavities 16 through layers of vibration damping material 14 and waterproofing material 13 with a gap 17 relative to the bearing walls 1, 2, 3, 4 production facilities. In order to ensure effective vibration isolation of the mounting plate 12 in all directions, the layers of the vibration damping material 14 and the waterproofing material 13 are made with a flange that is tightly adjacent to the supporting structures of the walls 1, 2, 3, 4 and the base supporting plate 15 of the floor.

Для повышения эффективности виброизоляции и сейсмостойкости здания базовые несущие плиты 15 перекрытия (на фиг. 2 показана плита 15 перекрытия только для одного этажа здания и с одной стороны несущих стен 1, 2, 3, 4) снабжены в местах их крепления к несущим стенам здания системой пространственной виброизоляции, состоящей из горизонтально расположенных виброизоляторов 27 и 29, воспринимающих вертикальные статические и динамические нагрузки, а также вертикально расположенных виброизоляторов 28, воспринимающих горизонтальные статические и динамические нагрузки. Схема виброизоляторов, выполненных из эластомера, представлена на фиг. 5-6. Каждый из виброизоляторов 27, 28, 29 состоит из жестко связанных между собой резиновых плит: верхней 38 и нижней 37 (фиг. 5 и 6), в которых выполнены сквозные отверстия 39, 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-го порядка, обеспечивающие равночастотность системы виброизоляции в целом. Отверстия 39 имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора.To increase the vibration isolation and earthquake resistance of the building, the basic supporting slabs 15 of the floor (Fig. 2 shows the slab 15 of the floor for only one floor of the building and on one side of the supporting walls 1, 2, 3, 4) are equipped with a system in their places of attachment to the supporting walls of the building spatial vibration isolation, consisting of horizontally located vibration isolators 27 and 29, perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically located vibration isolators 28, perceiving horizontal static and dynamo cal load. A diagram of vibration isolators made of elastomer is shown in FIG. 5-6. Each of the vibration isolators 27, 28, 29 consists of rubber plates rigidly interconnected: the upper 38 and the lower 37 (Figs. 5 and 6), in which through holes 39 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 n-th order, ensuring the uniform frequency of the vibration isolation system as a whole. The holes 39 have a cross-sectional shape that provides equal frequency vibration isolation.

Для повышения эффективности звукоизоляции и звукопоглощения в цехах, находящихся под межэтажным перекрытием, полости 16 заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, например полиэтиленом или полипропиленом, а стены 1, 2, 3, 4 облицованы звукопоглощающими конструкциями.To increase the efficiency of sound insulation and sound absorption in workshops located under the floor, the cavities 16 are filled with vibration damping material, for example, foamed polymer, for example polyethylene or polypropylene, and walls 1, 2, 3, 4 are lined with sound-absorbing structures.

Возможен вариант, когда полости базовой плиты перекрытия заполнены вибродемпфирующим материалом, выполненным в виде шнековой вставки (на чертеже не показано) из упругого полимера, например полиуретана, заполненной вспененным полимером, например полиэтиленом или полипропиленом, или строительной пеной.It is possible that the cavities of the base floor slab are filled with vibration damping material made in the form of a screw insert (not shown in the drawing) made of an elastic polymer, for example polyurethane, filled with a foamed polymer, for example polyethylene or polypropylene, or construction foam.

В качестве звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом (на чертеже не показано), например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».As sound-absorbing material of sound-absorbing structures, slabs made of rockwool basalt-based mineral wool or URSA-type mineral wool or P-75 basalt wool or glass-wool lining are used, and the sound-absorbing element is acoustically lined over its entire surface transparent material (not shown in the drawing), for example, fiberglass type EZ-100 or polymer type "Poviden."

В качестве звукопоглощающего материала может быть использован также жесткий пористый материал, например пеноалюминий или металлокерамика, или камень-ракушечник со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%. В качестве звукопоглощающего материала может быть использован материал в виде крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, или полиуретана, или пластиката, причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3÷2,5 мм (на чертеже не показано).As a sound-absorbing material, a rigid porous material can also be used, for example, foam aluminum or cermets, or a shell rock with a degree of porosity in the range of optimal values: 30–45%. As a sound-absorbing material, a material in the form of crumbs of solid vibration-damping materials, for example, elastomer, or polyurethane, or plastic compound can be used, and the size of the fractions of the crumb lies in the optimal range of values 0.3–2.5 mm (not shown in the drawing).

Потолок 5 выполнен акустическим подвесным и состоит из жесткого каркаса 18, выполненного по форме в виде прямоугольного параллелепипеда с размерами сторон в плане a×b, отношение которых лежит в оптимальном интервале величин а:b=1:1…2:1, подвешиваемого к потолку производственного здания с помощью подвесок 21, закрепленных на штанге 19, жестко связанной посредством скоб 20 с каркасом 18. Крепление каркаса к потолку осуществляется с помощью дюбель-винтов (на чертеже не показаны). К каркасу прикреплен перфорированный лист 24, на котором через слой акустического прозрачного материала 23 расположен слой звукопоглощающего материала 22, при этом в каркасе установлены светильники 26. При монтаже акустического потолка должны соблюдаться оптимальные соотношения размеров: d - от точки подвеса каркаса до любой из его сторон и с - толщины слоя звукопоглощающего материала, причем отношение этих размеров должно находиться в оптимальном интервале величин: c:d=0,1…0,5. Перфорированный лист 24 имеет следующие параметры перфорации: диаметр отверстий 25 - 3÷7 мм, процент перфорации 10%÷15%, причем по форме отверстия могут быть выполнены в виде отверстий круглого, треугольного, квадратного, прямоугольного или ромбовидного профиля (на чертеже показаны круглые отверстия). В случае некруглых отверстий в качестве условного диаметра следует считать максимальный диаметр вписываемой в многоугольник окружности.The ceiling 5 is made acoustic suspended and consists of a rigid frame 18, made in the form of a rectangular parallelepiped with the dimensions of the parties in the plan a × b, the ratio of which lies in the optimal range of values a: b = 1: 1 ... 2: 1, suspended from the ceiling the production building with the help of pendants 21, mounted on a rod 19, rigidly connected by means of brackets 20 to the frame 18. The frame is fixed to the ceiling using dowels (not shown). A perforated sheet 24 is attached to the frame, on which a layer of sound-absorbing material 22 is located through the layer of transparent acoustic material 23, and fixtures 26 are installed in the frame. When installing an acoustic ceiling, the optimum size ratios must be observed: d - from the point of suspension of the frame to any of its sides and c is the thickness of the layer of sound-absorbing material, and the ratio of these sizes should be in the optimal range of values: c: d = 0.1 ... 0.5. Perforated sheet 24 has the following perforation parameters: hole diameter 25 - 3 ÷ 7 mm, perforation percentage 10% ÷ 15%, and the shape of the hole can be made in the form of holes of a round, triangular, square, rectangular or diamond-shaped profile (shown in the drawing holes). In the case of non-circular holes, the maximum diameter of a circle inscribed in a polygon should be considered as a conditional diameter.

Система виброизоляции фундамента 30 с цокольным этажом 31 (фиг. 4) 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 31 на участки ленточного фундамента 34. Каждый комплект системы виброизоляции состоит из металлической плиты, четырех виброизоляторов (фиг. 5 и 6), двух листов наждачной бумаги для исключения возможности скольжения элементов фундамента и двух опорных железобетонных блоков (на чертеже не показано).The vibration isolation system of the foundation 30 with the basement 31 (Fig. 4) 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 the basement 31 on sections of the strip foundation 34. Each set of vibration isolation systems consists of a metal plate, four vibration isolators (Figs. 5 and 6), two sheets of sandpaper to exclude the possibility of sliding of the foundation elements and two 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 33 цокольного этажа 31 на уровне фундамента 30 и перекрытия 15 (фиг. 2). С этой целью вокруг всего здания устраивается подпорная стенка, контрфорсы 32 которой соединяются с торцами несущих стен через виброизоляторы (фиг. 5 и 6), которые устанавливаются в нишах 36 контрфорсов 32. Конструкция виброизолированного здания имеет повышенную жесткость. Каждый из виброизоляторов состоит из жестко связанных между собой резиновых плит: верхней 38 и нижней 37, в которых выполнены сквозные отверстия 39, расположенные по поверхности виброизолятора в шахматном порядке, а по форме виброизоляторы выполнены квадратными или прямоугольными, а их боковые грани выполнены в виде криволинейных поверхностей n-го порядка, обеспечивающие равночастотность системы виброизоляции в целом, при этом отверстия имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора, и заполнены вибродемпфирующим материалом из упругого полимера, например полиуретана.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 33 of the basement floor 31 at the level of the foundation 30 and floor 15 (Fig. 2). To this end, a retaining wall is arranged around the entire building, the buttresses 32 of which are connected to the ends of the bearing walls through vibration isolators (Figs. 5 and 6), which are installed in the niches 36 of the buttresses 32. The design of the vibration-insulated building has increased rigidity. Each of the vibration isolators consists of rubber plates rigidly interconnected: the upper 38 and lower 37, in which through holes 39 are made, located on the surface of the vibration isolator in a checkerboard pattern, and the shape of the vibration isolators is made square or rectangular, and their side faces are made in the form of curved surfaces of the nth order, ensuring the equal frequency of the vibration isolation system as a whole, while the holes are in cross section in a shape that provides equal frequency of the vibration isolator, and are filled with vibration damping material from an elastic polymer, for example polyurethane.

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 30 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 30 is made in the form of a tape cross structure with a height of about 50 cm, protruding above the foundation slab.

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

Звуковая энергия от оборудования 11, находящегося в помещении, попадает на слои звукопоглощающего материала звукопоглощающих конструкций, которыми облицованы несущие стены 1, 2, 3, 4 с ограждениями 5, 6 (пол 6 и потолок 5), а также штучные звукопоглотители 7 и 8, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал и которые установлены над шумным оборудованием 11. Переход звуковой энергии в тепловую (диссипация, рассеивание энергии) происходит в порах звукопоглотителя, 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 звукопоглотителя. Коэффициент перфорации перфорированной стенки принимается равным или более 0,25. Для предотвращения высыпания мягкого звукопоглотителя предусмотрена стеклоткань, например, типа ЭЗ-100, расположенная между звукопоглотителем и перфорированной стенкой. Подвешивание подвесного акустического потолка осуществляют на подвесках 21, которые крепятся к потолку с помощью дюбель-винтов, а другим концом закреплены на каркасе 18 через штангу 19 и скобы 20.Sound energy from the equipment 11 located in the room falls on the layers of sound-absorbing material of sound-absorbing structures, which are lined with load-bearing walls 1, 2, 3, 4 with fences 5, 6 (floor 6 and ceiling 5), as well as piece sound absorbers 7 and 8, containing a frame in which sound-absorbing material is located and which are installed above noisy equipment 11. The transition of sound energy into heat (dissipation, energy dissipation) occurs in the pores of the sound absorber, which are a model of Helmholtz resonators, where energy occur due to friction with the driving frequency of the oscillating mass of air located in the resonator neck, the neck of the wall itself, has the form of branched networks pore absorber. The perforation coefficient of the perforated wall is taken to be equal to or more than 0.25. To prevent the eruption of a soft sound absorber, a fiberglass fabric, for example, of the EZ-100 type, is located between the sound absorber and the perforated wall. Suspension of the suspended acoustic ceiling is carried out on the suspensions 21, which are attached to the ceiling using dowels, and the other end is fixed to the frame 18 through the rod 19 and the brackets 20.

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 is provided for their protection (not shown in the drawing) from clogging during 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 12 происходит двухкаскадная виброзащита за счет вибродемпфирующих вкраплений в саму массу плиты 12, а также за счет слоя вибродемпфирующего материала 14, 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 the plate 12, two-stage vibration protection occurs due to vibration damping inclusions in the mass of the plate 12, as well as due to the layer of vibration damping material 14, 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 (2)

1. Сейсмостойкая конструкция здания, содержащая каркас здания с фундаментом в цокольном этаже с системой виброизоляции, несущие стены с ограждениями в виде пола и потолка, которые облицованы звукопоглощающими конструкциями, оконные и дверные проемы, а также штучные звукопоглотители, содержащие каркас, в котором расположен звукопоглощающий материал, и установленные над шумным оборудованием, 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, упругое основание пола выполнено из иглопробивных матов типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, потолок выполнен акустическим подвесным, состоящим из жесткого каркаса, подвешиваемого к потолку производственного здания с расположенной внутри каркаса звукопоглощающей конструкцией из звукопоглощающего материала, обернутого акустически прозрачным материалом, причем к каркасу прикреплен перфорированный лист, а каркас выполнен по форме в виде прямоугольного параллелепипеда с размерами сторон в плане a×b, отношение которых лежит в оптимальном интервале величин a:b=1:1…2:1, а также оптимальные соотношения размеров c:d=0,1…0,5; где d - расстояние от точки подвеса каркаса до любой из его сторон; с - толщина слоя звукопоглощающего материала, при этом элементы каркаса скреплены между собой посредством скоб, жестко связанных со штангой, к которой присоединены подвесы, а перфорированный лист имеет следующие параметры перфорации: диаметр перфорации - 3…7 мм, процент перфорации 10%…15%, причем в каркасе установлены светильники, отличающаяся тем, что полости базовой плиты перекрытия заполнены вибродемпфирующим материалом, выполненным в виде шнековой вставки из упругого полимера, например полиуретана, заполненной вспененным полимером, например полиэтиленом или полипропиленом, а 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 виброизоляторов, двух листов наждачной бумаги для исключения возможности скольжения элементов фундамента и двух опорных железобетонных блоков, при этом 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, 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.1. An earthquake-resistant building structure containing a building frame with a foundation in the basement with a vibration isolation system, load-bearing walls with fences in the form of floor and ceiling, which are lined with sound-absorbing structures, window and door openings, and piece sound absorbers containing a frame in which the sound-absorbing is located material, and installed above the noisy equipment, the base bearing floor slabs are equipped in places of their attachment to the bearing walls of the building with a spatial vibration isolation system consisting of of vertically located vibration isolators that accept vertical static and dynamic loads, as well as vertically located 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 floors with cavities through layers of vibration damping material and waterproofing material with a gap ohm with respect to the supporting walls of the production room, the cavities of the base plate filled with vibration damping material, the elastic floor base is made of needle-punched mats of the type “Vibrosil” based on silica or aluminosilicate fiber, the ceiling is acoustic suspended, consisting of a rigid frame suspended from the ceiling of the industrial building with inside the frame with a sound-absorbing structure of sound-absorbing material wrapped in an acoustically transparent material, and to the frame a perforated sheet is attached, and the frame is made in the form of a rectangular parallelepiped with side dimensions in the a × b plan, the ratio of which lies in the optimal range of values a: b = 1: 1 ... 2: 1, as well as the optimal size ratios c: d = 0.1 ... 0.5; where d is the distance from the suspension point of the frame to any of its sides; c is the thickness of the layer of sound-absorbing material, while the frame elements are fastened together by brackets rigidly connected to the bar, to which the suspensions are attached, and the perforated sheet has the following perforation parameters: perforation diameter - 3 ... 7 mm, perforation percentage 10% ... 15% moreover, fixtures are installed in the frame, characterized in that the cavities of the base floor slab are filled with vibration damping material made in the form of a screw insert made of an elastic polymer, for example, polyurethane filled with foamed polymer, n an example is made of polyethylene or polypropylene, and the basement vibration isolation system with a basement is made with its seams cut antiseismically from neighboring buildings and surrounding soil, and to protect against vertical vibrations, vibration isolators are installed in the niches of the basement walls on the sections of the strip foundation, and each system kit vibration isolation consists of a metal plate, four vibration isolators, two sheets of sandpaper to eliminate the possibility of sliding of the foundation elements and a vuh of supporting reinforced concrete blocks, in order 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 of the basement floor at the level of the foundation and floor, while a retaining wall is arranged around the entire building, the buttresses of which are connected to the ends of the bearing walls through vibration isolators, which are installed in the buttresses of buttresses, the basement of the building is made in the form of a spatial frame structure of monolithic reinforced concrete with overlapped frames and partitions, as well as reinforced jumpers above 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 of about 50 cm protruding above the foundation screed. 2. Сейсмостойкая конструкция здания по п.1, отличающаяся тем, что каждый из виброизоляторов состоит из жестко связанных между собой резиновых плит: верхней и нижней, в которых выполнены сквозные отверстия, расположенные по поверхности виброизолятора в шахматном порядке, а по форме виброизоляторы выполнены квадратными или прямоугольными, а их боковые грани выполнены в виде криволинейных поверхностей n-го порядка, обеспечивающие равночастотность системы виброизоляции в целом, при этом отверстия имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора, и заполнены вибродемпфирующим материалом из упругого полимера, например полиуретана. 2. The earthquake-resistant building structure according to claim 1, characterized in that each of the vibration isolators consists of rubber plates rigidly interconnected: upper and lower, in which through holes are made, located on the surface of the vibration isolator in a checkerboard pattern, and the shape of the vibration isolators is made square or rectangular, and their side faces are made in the form of curved surfaces of the nth order, providing equal frequency of the vibration isolation system as a whole, while the holes have a cross-sectional shape that ensures equal Frequency of vibration isolator, and filled with vibration damping material made of an elastic polymer, such as polyurethane.

Images