RU2611646C1 - Kochetov seismic-resistant building - Google Patents

Kochetov seismic-resistant building Download PDF

Info

Publication number
RU2611646C1
RU2611646C1 RU2015146026A RU2015146026A RU2611646C1 RU 2611646 C1 RU2611646 C1 RU 2611646C1 RU 2015146026 A RU2015146026 A RU 2015146026A RU 2015146026 A RU2015146026 A RU 2015146026A RU 2611646 C1 RU2611646 C1 RU 2611646C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vibration
base
elastic
building
floor
Prior art date
Application number
RU2015146026A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Савельевич Кочетов filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2015146026A priority Critical patent/RU2611646C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2611646C1 publication Critical patent/RU2611646C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: in seismic-resistant building containing the vibration-isolated foundation, the horizontal and vertical bearing structures with the vibration isolation system, the internal partitions, the building roof, as well as the door and window openings with reinforcement; the base bearing floor slabs in the points of their attachment to the bearing building walls are equipped with the spatial vibration isolation system consisting of horizontally arranged vibration isolators perceiving vertical static and dynamic loads, as well as vertically arranged vibration isolators perceiving horizontal static and dynamic loads. The floor in the premises is made on an elastic foundation and includes a mounting plate made of concrete reinforced with vibration damping material, which is mounted on the base intermediate floor slab with cavities through the layers of the vibration damping material and the waterproofing material with the gap relative to the bearing walls of an industrial premise. The base slab cavities are filled with a vibration damping material, such as foamed polymer, and each of the vibration isolators consists of the rigidly interlinked rubber plates, the upper and the lower ones, in which through openings are made, arranged on the isolator surface in the staggered order; the vibration isolators are made of a square or a rectangular shape, and their side faces are made as curved surfaces of the n-th order, ensuring the equifrequency of the vibration isolation system in general. The openings in the cross-section have the shape ensuring the vibration isolator equifrequency. Each of the vibration isolators is provided with vibration-damping inserts placed in the openings of each vibration isolator and configured as a cylindrical damping member, to the ends of which the planar resilient stops are rigidly connected, and the inner cavity is filled with a layer of vibration damping material, e.g. sand. The vibration damping layer density is less than the density of the outer cylindrical shell ring of the damping element.
EFFECT: strengthening the construction of buildings or structures, reducing their vulnerability when exposed to wind loads and earthquakes, improving their seismic safety, durability and residual life.
2 cl, 8 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 A1, E02D 27/34, опубл. 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 A1, 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 there is a damper multilayer vibration-isolating support, consisting of the upper and the lower support plates and the alternating metal and elastomeric layers arranged between them, said plates being rigidly connected to the vertical by means of connecting elements or reinforcing belts located in the openings [RF patent No. 120447 for a utility model - 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 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 Α-A виброизолятора, фиг. 7 - общий вид вибродемпфирующей вставки в полостях базовой плиты межэтажного перекрытия, на фиг. 8 - вариант междуэтажного перекрытия здания.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 Α-A of the vibration isolator, FIG. 7 is a general view of the vibration damping insert in the cavities of the base plate of the floor, in FIG. 8 is an embodiment of a floor of a building.

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 vibration damping material 11 and 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-го порядка, обеспечивающих 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 n-th order, ensuring the uniform frequency of the 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 виброизолятоов (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 за одно 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 in one piece with at least eight strip foundation blocks 27 and 28, which are a kind of "traps", and each of the metal plates 25 lips updated 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, which monitor the settlement of vibration isolators 24. Sand cushions 30 are installed in metal split 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 торцом 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 thrust washer 36, rigidly connected to the centrally located piston 35, covered with a gap by a coaxially 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…2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09…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 of 1.2 ... 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 ... 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 "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. Subsequently, 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 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 a layer of vibration damping material 11, which can be used with needle-punched mats of the Vibrosil type based on silica or aluminoborosilicate fiber, a material made of 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 .

В полостях 10 базовой плиты 9 размещены вибродемпфирующие вставки 40 (фиг. 7), выполненные в виде цилиндрического демпфирующего элемента, внутренняя полость которого заполнена вибродемпфирующим материалом 41, а к концам которого жестко присоединены плоские упругие упоры 39, диаметр которых на 5÷10% меньше диаметра полостей 10 базовой плиты 9, а длина цилиндрического демпфирующего элемента на 5÷10% меньше длины полостей 10 базовой плиты 9, при этом после установки вибродемпфирующей вставки 40 упругие упоры 39 заделываются вспененным полимером (на чертеже не показано) заподлицо с торцевыми поверхностями базовой плиты 9.In the cavities 10 of the base plate 9 are placed vibration damping inserts 40 (Fig. 7), made in the form of a cylindrical damping element, the inner cavity of which is filled with vibration damping material 41, and to the ends of which are flat elastic stops 39, whose diameter is 5 ÷ 10% less the diameter of the cavities 10 of the base plate 9, and the length of the cylindrical damping element is 5 ÷ 10% less than the length of the cavities 10 of the base plate 9, and after installing the vibration damping insert 40, the elastic stops 39 are sealed with foamed polymer (to hell hedgehog not shown) flush with the end surfaces of the base plate 9.

Возможен вариант, когда конструкция пола на упругом основании (фиг. 8) содержит установочную плиту 8, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на двух жестко связанных между собой базовых плитах 9 и 42 межэтажного перекрытия повышенной прочности и сейсмостойкости с полостями соответственно 10 и 43 через слои вибродемпфирующего материала 11 и 44 и гидроизоляционного материала 12 с зазором 17 относительно несущих стен 2 производственного помещения. 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 базовым плитам перекрытия.It is possible that the floor structure on an elastic foundation (Fig. 8) contains a mounting plate 8 made of concrete reinforced with vibration damping material, which is installed on two rigidly interconnected base plates 9 and 42 of interfloor overlapping of increased strength and seismic resistance with cavities of 10 and 43 through the layers of vibration damping material 11 and 44 and waterproofing material 12 with a gap 17 relative to the supporting walls 2 of the production room. 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 floor slabs.

Для повышения прочности и сейсмостойкости зданий, а также эффективности звукоизоляции и звукопоглощения в цехах, находящихся под межэтажным перекрытием, в полости между базовыми плитами 9 и 42 межэтажного перекрытия проложен слой вибродемпфирующего материала 44, а полости 10 и 43 базовых плит расположены в шахматном порядке и заполнены вибродемпфирующим материалом, например вспененным полимером, полиэтиленом или полипропиленом, а стены 1, 2, 3, 4 облицованы звукопоглощающими конструкциями.To increase the strength and seismic resistance of buildings, as well as the efficiency of sound insulation and sound absorption in the workshops located under the floor, a layer of vibration damping material 44 is laid in the cavity between the base plates 9 and 42 of the floor, and the cavities 10 and 43 of the base plates are staggered and filled vibration-damping material, for example, foamed polymer, polyethylene or polypropylene, and walls 1, 2, 3, 4 are lined with sound-absorbing structures.

Claims (2)

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 помещении выполнен на упругом основании, а 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, для защиты от вибраций вертикального направления виброизоляторы устанавливаются в ниши стен цокольного этажа на участки ленточного фундамента, 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, 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, фундамент выполнен в виде ленточной перекрестной конструкции высотой порядка 50 см, выступающей над фундаментной плитой-стяжкой, каждый из виброизоляторов выполнен в виде шайбового сетчатого, содержащего основание, упругий сетчатый элемент и шайбы, взаимодействующие с 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, между нижним торцом поршня и днищем гильзы расположен эластомер, например из полиуретана, при этом плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин 1,2÷2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09÷10,15 мм, а плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента, упругий сетчатый элемент виброизолятора шайбового сетчатого выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном, отличающееся тем, что в полостях базовой плиты размещены вибродемпфирующие вставки, каждая из которых выполнена в виде цилиндрического демпфирующего элемента, внутренняя полость которого заполнена вибродемпфирующим материалом, а к его концам жестко присоединены плоские упругие упоры, диаметр которых на 5÷40% меньше диаметра полостей базовой плиты, длина цилиндрического демпфирующего элемента на 5÷40% меньше длины полостей базовой плиты, при этом после установки вибродемпфирующей вставки упругие упоры заделываются вспененным полимером заподлицо с торцевыми поверхностями базовой плиты.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 room is made on an elastic base, and the elastic base of the floor 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%, while the system vibration isolation of the basement with the basement is made with simultaneous cutting it with seams of the type antiseismic from neighboring buildings and the surrounding soil, to protect against vibrations of the vertical direction of vibrations insulators are installed in the niches of the walls of the basement on the sections of the strip foundation, each set of vibration isolation system 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 to protect the building from horizontal vibrations propagating along to 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 around This building has a retaining wall, the buttresses of which are connected to the ends of the bearing walls through vibration isolators, which are installed in the niches of the buttresses, and the basement of the building is made in the form of a spatial frame structure of monolithic reinforced concrete with overlapping and partitions included in the frame, as well as reinforced jumpers above the door and other openings with constant stiffness of the partitions, the foundation is made in the form of a tape cross structure with a height of about 50 cm, protruding above the foundation plate - a screed, each of the vibration isolators is made in the form of a washer mesh, containing a base, an elastic 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 a lower washer, rigidly connected with the base, and the upper part is fixed by the upper thrust washer rigidly connected to the centrally located piston, covered with a gap by a coaxially located sleeve rigidly connected to the base iem, between the lower end of the piston and the bottom of the sleeve is an elastomer, such as polyurethane, and the crosslinking density of the elastic mesh member is in the optimal range of values of 1.2 ÷ 2.0 g / cm 3, wherein the elastic material of the wire mesh element - Steel grade EI-708, its diameter is in the optimal range of 0.09 ÷ 10.15 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, the elastic mesh element t of the washer mesh vibration isolator is made of a combined mesh frame filled with an elastomer, for example polyurethane, characterized in that vibration damping inserts are placed in the cavities of the base plate, each of which is made in the form of a cylindrical damping element, the inner cavity of which is filled with vibration damping material, and rigidly to its ends flat elastic stops are attached, the diameter of which is 5–40% less than the diameter of the cavities of the base plate, the length of the cylindrical damping element is 5–40% less the lengths of the cavities of the base plate, and after installing the vibration damping insert, the elastic stops are sealed with foamed polymer flush with the end surfaces of the base plate. 2. Сейсмостойкое здание по п. 1, отличающееся тем, что конструкция пола на упругом основании содержит установочную плиту, выполненную из армированного вибродемпфирующим материалом бетона, которая устанавливается на двух жестко связанных между собой базовых плитах межэтажного перекрытия повышенной прочности и сейсмостойкости с полостями соответственно через слои вибродемпфирующего материала и гидроизоляционного материала с зазором относительно несущих стен производственного помещения, при этом слои вибродемпфирующего материала и гидроизоляционного материала выполнены с отбортовкой, плотно прилегающей к несущим конструкциям стен и базовым плитам перекрытия.2. An earthquake-resistant building according to claim 1, characterized in that the floor structure on an elastic foundation contains a mounting plate made of concrete reinforced with vibration-damping material, which is installed on two base plates of increased flooring and seismic resistance with cavities, respectively, through the layers through the layers vibration-damping material and waterproofing material with a gap relative to the bearing walls of the production room, while the layers of vibration-damping material and g droizolyatsionnogo material made flare, adherent to the supporting structures of the walls and the base plates overlapping.
RU2015146026A 2015-10-27 2015-10-27 Kochetov seismic-resistant building RU2611646C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015146026A RU2611646C1 (en) 2015-10-27 2015-10-27 Kochetov seismic-resistant building

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015146026A RU2611646C1 (en) 2015-10-27 2015-10-27 Kochetov seismic-resistant building

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2611646C1 true RU2611646C1 (en) 2017-02-28

Family

ID=58459211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015146026A RU2611646C1 (en) 2015-10-27 2015-10-27 Kochetov seismic-resistant building

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2611646C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995014830A1 (en) * 1993-11-24 1995-06-01 Tekton Seismic isolation bearing
US5653099A (en) * 1993-05-19 1997-08-05 Heriot-Watt University Wall panelling and floor construction (buildings)
RU120447U1 (en) * 2012-01-27 2012-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России (Федеральный центр науки и высоких технологий) ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) SEISMIC RESISTANT BUILDING
RU2490400C1 (en) * 2012-04-19 2013-08-20 Олег Савельевич Кочетов Acoustic structure for production premises
RU2526940C1 (en) * 2013-02-01 2014-08-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) Quakeproof building
RU2527646C1 (en) * 2013-05-23 2014-09-10 Олег Савельевич Кочетов Gauze plate-type bumper

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5653099A (en) * 1993-05-19 1997-08-05 Heriot-Watt University Wall panelling and floor construction (buildings)
WO1995014830A1 (en) * 1993-11-24 1995-06-01 Tekton Seismic isolation bearing
RU120447U1 (en) * 2012-01-27 2012-09-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России (Федеральный центр науки и высоких технологий) ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) SEISMIC RESISTANT BUILDING
RU2490400C1 (en) * 2012-04-19 2013-08-20 Олег Савельевич Кочетов Acoustic structure for production premises
RU2526940C1 (en) * 2013-02-01 2014-08-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России" (федеральный центр науки и высоких технологий) Quakeproof building
RU2527646C1 (en) * 2013-05-23 2014-09-10 Олег Савельевич Кочетов Gauze plate-type bumper

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU120447U1 (en) SEISMIC RESISTANT BUILDING
RU123433U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU131037U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU2602550C1 (en) Aseismic building
RU2585768C1 (en) Earthquake-resistant building
RU2641335C2 (en) Kochetov's seismic-resistant building
RU133171U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU2526940C1 (en) Quakeproof building
RU2606884C1 (en) Aseismic building
RU2568192C1 (en) Earthquake resistance building
RU2615183C1 (en) Kochetov's seismic-resistant construction
RU2663979C1 (en) Seismic-resistant structure
RU2658940C2 (en) Earthquake-resistant low noise building
RU131038U1 (en) SEISMIC RESISTANT BUILDING
RU2651975C1 (en) Aseismic building
RU2641334C2 (en) Kochetov's seismic-resistant building
RU2612027C1 (en) Kochetov seismic-resistant building
RU2624842C2 (en) Seismic-resistant building with brick wall panel
RU2611646C1 (en) Kochetov seismic-resistant building
RU131036U1 (en) SEISMIC RESISTANCE
RU2624070C2 (en) Kochetov's seismic-resistant building
RU2658933C2 (en) Earthquake resistant building
RU2639206C1 (en) Seismic-resistant building
RU2611647C1 (en) Seismic-resistant low noise building
RU148123U1 (en) SEISMIC RESISTANT QUIET PRODUCTION BUILDING