RU2658937C2 - Здание сейсмостойкое кочетова с кирпичной стеновой панелью - Google Patents
Здание сейсмостойкое кочетова с кирпичной стеновой панелью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2658937C2 RU2658937C2 RU2015148207A RU2015148207A RU2658937C2 RU 2658937 C2 RU2658937 C2 RU 2658937C2 RU 2015148207 A RU2015148207 A RU 2015148207A RU 2015148207 A RU2015148207 A RU 2015148207A RU 2658937 C2 RU2658937 C2 RU 2658937C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibration
- damping
- building
- base
- isolators
- Prior art date
Links
- 239000011449 brick Substances 0.000 title claims description 32
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 102
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 13
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims description 12
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 9
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 8
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 4
- -1 for example Substances 0.000 claims description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 3
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 claims description 3
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000007799 cork Substances 0.000 claims description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims 2
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 claims 1
- 229910000639 Spring steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 229920006051 Capron® Polymers 0.000 description 1
- 241000289669 Erinaceus europaeus Species 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011464 hollow brick Substances 0.000 description 1
- 239000012229 microporous material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
- E04H9/02—Buildings, 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Building Environments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства, а именно к реконструкции, восстановлению или возведению сейсмостойких зданий и сооружений. Технический результат - усиление конструкций зданий или сооружений, снижение их уязвимости при воздействии ветровых нагрузок и землетрясений, повышение их сейсмической безопасности, долговечности и остаточного ресурса. 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 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, причем отверстия имеют в сечении форму, обеспечивающую равночастотность виброизолятора, при этом каждый из виброизоляторов снабжен вибродемпфирующими вставками, размещенными в отверстиях каждого из виброизоляторов и выполненных в виде цилиндрического демпфирующего элемента, к концам которого жестко присоединены плоские упругие упоры, а внутренняя полость заполнена слоем вибродемпфирующего материала, например песком, при этом плотность вибродемпфирующего слоя меньше плотности внешней цилиндрической обечайки демпфирующего элемента. 12 ил.
Description
Изобретение относится к области строительства, а именно к реконструкции, восстановлению или возведению сейсмостойких зданий и сооружений.
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].
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.
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.
Это достигается тем, что в сейсмостойком здании, содержащим 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%, при этом кирпичная стеновая панель выполнена сейсмостойкой, содержащей кирпичную кладку из кирпичей с отверстиями по средине ширины и на одной четверти длины от торцов кирпича, уложенных на растворе с совмещением отверстий в каналы, и арматурные стержни, пропущенные через каналы с жестким закреплением их на торцах, посредством плоских упоров, по толщине равных толщине растворного шва, а в каналах у торцов панели размещены слои вибродемпфирующего материала П-образного типа, воспринимающие пространственную вибрацию, арматурные стержни выполнены демпфирующими, а каждый из них представляет собой цилиндрический демпфирующий элемент, к концам которого жестко присоединены плоские жесткие упоры, а внутренняя полость заполнена слоем вибродемпфирующего материала, например песком, при этом плотность вибродемпфирующего слоя меньше плотности внешней цилиндрической обечайки демпфирующего элемента, причем слои вибродемпфирующего материала, конструктивно выполненные П-образного типа и воспринимающие пространственную вибрацию, выполнены из измельченных изношенных автопокрышек на связке в виде резинового клея, жидкого стекла или полимерного связующего, а через каждые 8÷10 рядов уложенных на растворе кирпичей привариваются жесткие упоры, а демпфирующие стержни удлиняются с применением сварки, причем в каналы средней зоны заливается раствор с вибродемпфирующей крошкой из измельченных покрышек автомобильных шин для образования более жестких зон, арматурные стержни выполнены демпфирующими.
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 полостях базовой плиты межэтажного перекрытия, на фиг. 8 - общий вид варианта виброизолятора, на фиг. 9 - разрез А-А фиг. 8 виброизолятора, на фиг. 10 изображен кирпич (несущий элемент) в аксонометрии с двумя отверстиями; на фиг. 11 - сейсмостойкая кирпичная стеновая панель, вид в плане, на фиг. 12 - схема демпфирующего стержня кирпичной стеновой панели.
Здание сейсмостойкое с кирпичной стеновой панелью (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.
Упругое основание пола выполнено из жесткого пористого вибропоглощающего материала, например эластомера, или полиуретана со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 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.
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.
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 (не показано) от соседних зданий и окружающего грунта. Для защиты от вибраций вертикального направления виброизоляторы устанавливаются в нише 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).
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.
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.
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.
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.
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.
При колебаниях виброизолируемого объекта (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.
Возможен вариант выполнения виброизолятора (фиг. 7 и 8) в виде виброизолятора симметричного шайбового сетчатого, который содержит основание 42, которое расположено в средней части виброизолятора и выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями 43, а сетчатые упругие элементы, верхний 48 с верхней нажимной шайбой 46 и нижний 49, с нижней нажимной шайбой 51, жестко соединены с основанием 42 посредством опорных колец соответственно 47 и 50, при этом в верхнем сетчатом упругом элементе 48, в центре, осесимметрично расположен демпфер сухого трения, выполненный в виде верхней нажимной шайбы 46, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом 45, охватываемым, соосно расположенным кольцом 44, который жестко соединен с основанием 42. В нижним сетчатом упругом элементе, в центре осесимметрично расположен демпфер сухого трения, выполненный в виде нижней нажимной шайбы 51, жестко соединенной с центрально расположенным кольцом 52, охватываемым, соосно расположенным кольцом 53, жестко соединенным с основанием 42.
Здание сейсмостойкое содержит кирпичную стеновую панель (фиг. 10 и 11), которая выполнена из кирпичей 54 с двумя отверстиями 55 по середине ширины и на одной четверти длины от торцов кирпича. В совмещенные отверстия 55 кирпичей 54 помещены демпфирующие (арматурные) стержни 56, на торцах которых жестко закреплены плоские упоры 58, по толщине равные толщине растворных швов 57.
Возможен вариант выполнения демпфирующих стержней (фиг. 12), внутреннюю полость которых выполняют в виде вибродемпфирующей вставки, состоящей из упругого стержня 61, коаксиально и осесимметрично расположенного внутри цилиндрического демпфирующего элемента 60, на котором равномерно закреплены, перпендикулярно его оси, демпфирующие кольца 63, выполненные из вибродемпфирующего материала с образованием полостей 62, заполненных вибродемпфирующим материалом, например песком.
Возможен вариант, когда каждый из демпфирующих (арматурных) стержней представляет собой цилиндрический демпфирующий элемент 60, к концам которого жестко присоединены (например, посредством сварки) плоские жесткие упоры 58, а внутренняя полость заполнена слоем вибродемпфирующего материала, например песком, причем плотность вибродемпфирующего слоя должна быть меньше плотности внешней цилиндрической обечайки демпфирующего элемента 60. В случае, если плотности вибродемпфирующего слоя и внешней цилиндрической обечайки будут равны, то демпфирующий элемент 60 потеряет свойства гасить вибрации, что не допустимо (на чертеже не показано).
Возможен вариант, когда каждый из демпфирующих (арматурных) стержней представляет собой коаксиально расположенные цилиндрические обечайки, между которыми коаксиально расположены трубчатые демпфирующие элементы из вибродемпфирующего материала, к концам которых жестко присоединены плоские жесткие упоры 58, а внутренняя центральная полость заполнена песком, при этом плотность слоев вибродемпфирующего материала меньше плотности коаксиально расположенных цилиндрических обечаек (не показано), при этом количество чередующихся цилиндрических обечаек и трубчатых демпфирующих элементов подбирается с учетом требуемого демпфирования, зависящего от уровня сейсмозащищенности объекта.
Возможен вариант, когда коаксиально расположенные цилиндрические обечайки, между которыми коаксиально расположены трубчатые демпфирующие элементы из вибродемпфирующего материала, выполнены из упругого материала с винтовыми сквозными прорезями на их боковой поверхности (на чертеже не показано).
Такое выполнение демпфирующих стержней позволяет повысить эффективность демпфирования, при сохранении веса стержней.
Для повышения эффективности гашения ударных нагрузок и вибрации в каналах, предназначенных для размещения слоя строительного раствора 57, у торцов панели (и сбоку) размещают слои 59 вибродемпфирующего материала, конструктивно выполненные П-образного типа, и воспринимающие пространственную вибрацию, и выполненные, например, из измельченных покрышек пневматиков (изношенных автопокрышек) на связке (резиновый клей, жидкое стекло, полимерное связующее). После достижения запроектированной высоты панели для усадки слоев вибродемпфирующего материала 59 по времени, делают выдержку и приваривают последние жесткие упоры. Оставшийся промежуток (щель) заделывают обычным способом.
В качестве кирпичей 54 (несущих элементов) могут быть применены не только керамические кирпичи, но также (кирпичи) несущие элементы из синтетических материалов, дерева с пропиткой, полые кирпичи, заполненные легкими виброизолирующими и виброгасящими материалами (не показано).
Сейсмостойкая кирпичная стеновая панель монтируется и осуществляет виброизоляцию следующим образом.
На фундамент (не показано) между колоннами наносят слой строительного раствора. На строительный раствор устанавливают в виде полос плоские жесткие упоры 58 с приваренными к ним вертикально демпфирующими стержнями длиной 1000 мм и диаметром, например, 16 мм, если диаметр отверстия 55 кирпича равен 20 мм, например на кирпиче размером 70×120×250 мм. Через каждые 8÷10 рядов уложенных на растворе кирпичей 54 привариваются жесткие упоры 58, а демпфирующие стержни удлиняются с применением сварки. В целях экономии арматуры в каналах средней зоны может заливаться раствор с вибродемпфирующей крошкой из измельченных покрышек автомобильных шин (изношенных) для образования более жестких зон.
Сейсмостойкая кирпичная стеновая панель в динамике обладает следующими особенностями.
Более короткие демпфирующие стержни арматуры не являются волноводами механических колебаний, так как распространению колебаний препятствуют, во-первых, узлы сварки с жесткими упорами 58, а, во-вторых, слои вибродемпфирующего материала, расположенные в самих демпфирующих стержнях. При подходе волн механических колебаний к панели извне их встречает вибродемпфирующий материал, в слоях 59, размещенных в каналах у торцов панели и гасит, препятствуя их проникновению к средней зоне. Между слоем строительного раствора 57 и поверхностями жестких упоров 58, а также кирпичами 54 происходит бесконечно убывающее отражение волн механических колебаний.
По сравнению с конструкцией прототипа предлагаемая сейсмостойкая панель обладает следующими преимуществами: расширен диапазон гашения колебаний механических воздействий за счет комплексных конструктивных особенностей: более коротких арматурных стержней и наличия в их полостях вибродемпфирующего материала, а также слоев 59 вибродемпфирующего материала, конструктивно выполненных П-образного типа и экономно размещенных по периметру панели.
Кроме того, возможна стыковка панелей сваркой выпусков плоских жестких упоров 58.
Монтаж балок для полов осуществляется сваркой П-образных накладок на кирпич (не показано), одновременно выполняющих функцию упоров 58, жестко соединенных с арматурным стержнем 56. Стыковка панелей осуществляется сваркой выпусков плоских жестких упоров 58 (не показано).
Монтаж балок для полов, крепление трубопроводов, кабелей производится сваркой их креплений к П-образным поперечным накладкам на кирпич, одновременно выполняющим функцию жестких упоров 58, жестко соединенных с арматурным стержнем 56.
Сейсмостойкая панель может быть применена при строительстве кузовов транспортных средств путем использования кирпичей из легких и прочных материалов, дерева с пропиткой, пластмасс, синтетических смесей, микропористых материалов.
Здание сейсмостойкое с кирпичной стеновой панелью работает следующим образом.
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 (не показано).
При монтаже системы виброзащиты здания указанным способом необходимо соблюдать следующие положения:
- виброизоляторы 24 должны быть смонтированы уже в начальной стадии строительства, в связи с чем они должны быть заранее изготовлены и испытаны;
- должна быть обеспечена сохранность виброизоляторов 23 и тензорезисторных датчиков 31 от воздействия неблагоприятных природных факторов в период строительства;
- высота песчаной подушки 39 назначается по расчету исходя из осадки виброизоляторов 24 под нагрузкой и с течением времени.
- для регулировки зазора между железобетонной балкой 23 и "ловушкой" на последней устанавливаются, по крайней мере, две съемные металлические плиты толщиной по 1 см.
Швы, отделяющие подпорную стенку от здания и здание от соседних зданий, устроены по типу антисейсмических швов (не показано) и тщательно расчищены от строительного мусора. Предусмотрена система их защиты (не показано) от засорения во время эксплуатации здания для исключения путей проникновения вибраций в здание.
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.
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.
Возможен вариант (не показано), когда внутренняя полость каждой из вибродемпфирующей вставки, выполненной в виде цилиндрического демпфирующего элемента, заполнена вибродемпфирующим материалом, выполненным из крошки вибродемпфирующих материалов: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, пластиката типа «Швим», с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, и залита эластомером, например полиуретаном, а в качестве материала плоских упругих упоров, жестко присоединенных к концам цилиндрического демпфирующего элемента используется рессорная сталь 65Г.
Возможен вариант (не показано), когда стержни выполнены демпфирующими, а каждый из них представляет собой цилиндрический демпфирующий элемент, к концам которого жестко присоединены плоские жесткие упоры, а внутренняя полость стержней выполнена в виде вибродемпфирующей вставки, состоящей из упругого стержня, коаксиально и осесимметрично расположенного внутри цилиндрического демпфирующего элемента, на котором равномерно закреплены, перпендикулярно его оси, демпфирующие кольца, выполненные из вибродемпфирующего материала.
Claims (1)
- Здание сейсмостойкое с кирпичной стеновой панелью, 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, снабженные 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 устанавлена 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 установлены в нише стен цокольного этажа на участке 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, 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 соединены с торцами несущих стен через виброизоляторы, которые установлены 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 кирпичная стеновая панель выполнена сейсмостойкой, содержащей кирпичную кладку из кирпичей с отверстиями по средине ширины и на одной четверти длины от торцов кирпича, уложенных на растворе с совмещением отверстий в каналы, и арматурные стержни, пропущенные через каналы с жестким закреплением их на торцах, посредством плоских упоров, по толщине равных толщине растворного шва, а в каналах у торцов панели размещены слои вибродемпфирующего материала П-образного типа, воспринимающие пространственную вибрацию, арматурные стержни выполнены демпфирующими, а каждый из них представляет собой цилиндрический демпфирующий элемент, к концам которого жестко присоединены плоские жесткие упоры, а внутренняя полость заполнена слоем вибродемпфирующего материала, например песком, при этом плотность вибродемпфирующего слоя меньше плотности внешней цилиндрической обечайки демпфирующего элемента, причем слои вибродемпфирующего материала, конструктивно выполненные П-образного типа и воспринимающие пространственную вибрацию, выполнены из измельченных изношенных автопокрышек на связке в виде резинового клея, жидкого стекла, или полимерного связующего, а через каждые 8÷10 рядов уложенных на растворе кирпичей приварены жесткие упоры, а демпфирующие стержни удлинены с применением сварки, причем в каналы средней зоны залит раствор с вибродемпфирующей крошкой из измельченных покрышек автомобильных шин для образования более жестких зон, или арматурные стержни выполнены демпфирующими, и каждый из них представляет собой коаксиально расположенные цилиндрические обечайки, между которыми коаксиально расположены трубчатые демпфирующие элементы из вибродемпфирующего материала, к концам которых жестко присоединены плоские жесткие упоры, а внутренняя центральная полость заполнена песком, при этом плотность слоев вибродемпфирующего материала меньше плотности коаксиально расположенных цилиндрических обечаек, 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, а сетчатый упругий элемент выполнен нижней частью опирающимся на основание и фиксируемым нижней шайбой, жестко соединенной с основанием, а верхней частью фиксируемым верхней нажимной шайбой, жестко соединенной с центрально расположенным поршнем, охватываемым с зазором, соосно расположенной гильзой, жестко соединенной с основанием, а между нижним торцом поршня и днищем гильзы расположен эластомер, например из полиуретана, при этом в полостях базовой плиты размещены вибродемпфирующие вставки, выполненные в виде цилиндрического демпфирующего элемента, внутренняя полость которого заполнена вибродемпфирующим материалом, к концам которого жестко присоединены плоские упругие упоры, диаметр которых на 5÷10% меньше диаметра полостей базовой плиты, а длина цилиндрического демпфирующего элемента на 5÷10% меньше длины полостей базовой плиты, при этом после установки вибродемпфирующей вставки упругие упоры заделаны вспененным полимером заподлицо с торцевыми поверхностями базовой плиты, причем в качестве вибродемпфирующего материала, размещенного во внутренней полости каждой из вибродемпфирующих вставок, использована крошка из вибродемпфирующих материалов: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, пластиката типа «Швим», с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, и залита эластомером, например полиуретаном, а в качестве материала плоских упругих упоров, жестко присоединенных к концам цилиндрического демпфирующего элемента, использована рессорная сталь 65Г.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148207A RU2658937C2 (ru) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | Здание сейсмостойкое кочетова с кирпичной стеновой панелью |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148207A RU2658937C2 (ru) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | Здание сейсмостойкое кочетова с кирпичной стеновой панелью |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015148207A RU2015148207A (ru) | 2017-05-16 |
RU2015148207A3 RU2015148207A3 (ru) | 2018-03-02 |
RU2658937C2 true RU2658937C2 (ru) | 2018-06-26 |
Family
ID=58715578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015148207A RU2658937C2 (ru) | 2015-11-10 | 2015-11-10 | Здание сейсмостойкое кочетова с кирпичной стеновой панелью |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2658937C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU102737A1 (ru) * | 1955-06-03 | 1955-11-30 | В.Л. Рыбальченко | Мольбертоэтюдник |
FR1158899A (fr) * | 1956-09-27 | 1958-06-20 | Vibrachoc Sa | Organe amortisseur de vibrations et chocs, perfectionné |
EP0183652B1 (en) * | 1984-11-30 | 1991-11-06 | Phillip Hanford Boot | Brick panel |
RU120447U1 (ru) * | 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) | Сейсмостойкое здание |
RU123433U1 (ru) * | 2012-02-10 | 2012-12-27 | 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)) | Сейсмостойкое сооружение |
-
2015
- 2015-11-10 RU RU2015148207A patent/RU2658937C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU102737A1 (ru) * | 1955-06-03 | 1955-11-30 | В.Л. Рыбальченко | Мольбертоэтюдник |
FR1158899A (fr) * | 1956-09-27 | 1958-06-20 | Vibrachoc Sa | Organe amortisseur de vibrations et chocs, perfectionné |
EP0183652B1 (en) * | 1984-11-30 | 1991-11-06 | Phillip Hanford Boot | Brick panel |
RU120447U1 (ru) * | 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) | Сейсмостойкое здание |
RU123433U1 (ru) * | 2012-02-10 | 2012-12-27 | 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)) | Сейсмостойкое сооружение |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015148207A3 (ru) | 2018-03-02 |
RU2015148207A (ru) | 2017-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU123433U1 (ru) | Сейсмостойкое сооружение | |
RU120447U1 (ru) | Сейсмостойкое здание | |
RU131037U1 (ru) | Сейсмостойкое сооружение | |
RU2602550C1 (ru) | Сейсмостойкое здание | |
RU2641335C2 (ru) | Сейсмостойкое здание кочетова | |
RU2585768C1 (ru) | Сейсмостойкое здание | |
RU133171U1 (ru) | Сейсмостойкое сооружение | |
RU2615183C1 (ru) | Сейсмостойкое сооружение кочетова | |
RU2606884C1 (ru) | Сейсмостойкое здание | |
RU2526940C1 (ru) | Сейсмостойкое здание | |
RU2568192C1 (ru) | Сейсмостойкое здание | |
RU2658940C2 (ru) | Сейсмостойкое малошумное здание | |
RU2663979C1 (ru) | Сейсмостойкое сооружение | |
RU2641334C2 (ru) | Сейсмостойкое здание кочетова | |
RU131038U1 (ru) | Сейсмостойкое здание | |
RU2658937C2 (ru) | Здание сейсмостойкое кочетова с кирпичной стеновой панелью | |
RU2651975C1 (ru) | Сейсмостойкое здание | |
RU131036U1 (ru) | Сейсмостойкое сооружение | |
RU2658934C2 (ru) | Здание сейсмостойкое кочетова с кирпичной стеновой панелью | |
RU2624057C2 (ru) | Здание сейсмостойкое кочетова с кирпичной стеновой панелью | |
RU2624842C2 (ru) | Здание сейсмостойкое с кирпичной стеновой панелью | |
RU2612027C1 (ru) | Сейсмостойкое здание кочетова | |
RU2656442C2 (ru) | Сейсмостойкое сооружение | |
RU2639206C1 (ru) | Сейсмостойкое здание | |
RU2624070C2 (ru) | Сейсмостойкое здание кочетова |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE9A | Changing address for correspondence with an applicant |