RU2767819C1 - Сейсмостойкое здание - Google Patents
Сейсмостойкое здание Download PDFInfo
- Publication number
- RU2767819C1 RU2767819C1 RU2021116816A RU2021116816A RU2767819C1 RU 2767819 C1 RU2767819 C1 RU 2767819C1 RU 2021116816 A RU2021116816 A RU 2021116816A RU 2021116816 A RU2021116816 A RU 2021116816A RU 2767819 C1 RU2767819 C1 RU 2767819C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- building
- slab
- gap
- horizontal
- seismic
- Prior art date
Links
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)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении зданий в регионах с повышенной сейсмической активностью. Сейсмостойкое здание включает плиту здания с надземными этажами, плиту фундамента, опирающуюся на грунт основания, и размещенные между плитами магниты с одноименными магнитными полюсами, обращёнными друг к другу, из которых один закреплен к плите здания, другой – соосно к плите фундамента. Плита здания дополнительно снабжена подземной частью здания с фиксацией откосов грунта бетонной стенкой по периметру здания, а магниты выполнены неодимовыми, плоскими в виде одной пары с площадью, равной площади плиты здания, и расположены в горизонтальном конструктивном зазоре, образованном между плитой здания и фундаментной плитой. Между плитой здания с подземной ее частью и бетонной стенкой образован вертикальный конструктивный зазор, с величиной больше величины горизонтального сейсмического перемещения грунта, который объединен с горизонтальным зазором в единый зазор. Сверху вертикальный зазор перекрыт скользящей отмосткой. Технический результат состоит в повышении сейсмостойкости здания при воздействии значительных горизонтальных сейсмических колебаний, обеспечении устранения горизонтальных инерционных сил, исключении деформаций здания, повышении эксплуатационной надежности здания. 1 ил.
Description
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении зданий в регионах с повышенной сейсмической активностью.
Известно сейсмостойкое здание, включающее пространственно жесткие верхние этажи, нижний этаж с плитой перекрытия, гибкими в горизонтальном направлении опорами, установленными на фундаментной плите и фрикционными демпфирующими устройствами в виде горизонтально расположенных железобетонных брусков (см. а.с. № 1670069, опубл. 15.08.1991. БИ № 30).
Недостатком аналога является ограниченность сейсмоизоляции здания, так как кинематические опоры в виде качающихся стоек с полу-сферическими торцами (опор качения), принятые в качестве элементов сейсмоизоляции здания, при значительных сейсмических колебаниях, тем более низко-частотных со значительными перемещениями грунта, происходит значительное отклонение качающихся опор от вертикали и выключение их как опор из работы, что приводит к потере общей устойчивости здания, при этом вес всего здания передается на расположенные под зданием демпфирующие устройства, вследствие чего, силы трения в горизонтальных швах между железобетонными брусками демпфирующих устройств значительно возрастают и демпфирующие свойства снижаются, практически до нуля.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является сейсмостойкое здание, включающее плиту здания с надземными этажами, плиту фундамента, опирающуюся на грунт основания, и размещенные между плитами магниты с одноименными магнитными полюсами, обращёнными друг к другу, из которых один закреплен к плите здания, другой соосно к плите фундамента (см. патент CN 210316758 U, Е04В 1/98, Е04Н 9/02, опубл. 14.04.2020 г.).
Недостатками прототипа являются.
Во-первых, сложная система взаимозависимых друг от друга конструктивных элементов, объединенных электросвязью (большое количество групп электромагнитов, регуляторов их магнитных сил, электропитание, аварийный сигнал, амортизирующие шатуны и др.), в которой при значительных сейсмических колебаниях электросвязь может нарушиться, что приведет к отказу в работе сейсмозащиты здания с непредсказуемыми последствиями,
- нижние электромагниты с электропитанием от солнечных батарей, закрепленные к основанию, подвержены сейсмическим колебаниям (в т.ч. значительным) и их выключение из работы неизбежно с потерей свойства сейсмозащиты здания,
- синхронная и равнозначная работа всех групп электромагнитов под зданием может нарушиться в следствии сейсмических колебаний,
- амортизационные шатуны между корпусом дома и основанием затрудняют свободу перемещения основания относительно корпуса дома, в следствии чего сейсмические колебания передаются корпусу дома и нарушается состояние покоя здания.
Во-вторых, сейсмозащита дома осуществляется посредствам подъема дома при каждом сейсмическом воздействии с последующим опусканием его на основание, при этом:
- в случае мгновенного сейсмического удара может нарушиться система подъема здания по причине несрабатывания или позднего срабатывания аварийного сигнала,
- отказ сейсмозащиты здания может проявиться, если здание не поднято и базируется на основании, то здание остается не сейсмостойким и от сейсмический воздействий деформируются и, если здание поднято над основанием, то при отказе сейсмозащиты оно подвержено деформациям и от падения, и от сейсмических колебаний,
- сложный и опасный процесс поднятия и опускания здания над основанием неблагоприятен для дома, т.к. он должен находиться в состоянии покоя, а рабочие поверхности электромагнитов, расположенные в зоне контакта дома с основанием, подвержены механическим деформациям.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение сейсмостойкости здания, сохранение состояния покоя при воздействии значительных, горизонтальных сейсмических колебаний, устранение горизонтальных инерционных сил, исключение деформаций здания, повышение эксплуатационной надежности здания, упрощение конструкции.
Технический результат достигается тем, что в сейсмостойком здании, включающем плиту здания с надземными этажами, плиту фундамента, опирающуюся на грунт основания, и размещенные между плитами магниты с одноименными магнитными полюсами, обращёнными друг к другу, из которых один закреплен к плите здания, другой – соосно к плите фундамента, согласно изобретению, плита здания дополнительно снабжена подземной частью здания с фиксацией откосов грунта бетонной стенкой по периметру здания, а магниты выполнены неодимовыми, плоскими в виде одной пары с площадью, равной площади плиты здания, и расположены в горизонтальном конструктивном зазоре, образованном между плитой здания и фундаментной плитой, при этом между плитой здания с подземной ее частью и бетонной стенкой образован вертикальный конструктивный зазор, с величиной больше величины горизонтального сейсмического перемещения грунта, который объединен с горизонтальным зазором в единый зазор, причем сверху вертикальный зазор перекрыт скользящей отмосткой.
Данная конструкция сейсмостойкого здания позволит повысить его сейсмостойкость, сохранит состояние покоя при воздействии значительных, горизонтальных сейсмических колебаний, устранить горизонтальные инерционные силы, исключить деформацию здания, повысить эксплуатационную надежность здания и упростить конструкцию.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фигуре изображен фрагмент разреза сейсмостойкого здания.
Сейсмостойкое здание включает фундаментную плиту 1, опирающуюся на грунт основания, плиту здания 2 с его подземной частью и надземными этажами 3. Между плитами 1 и 2 образован горизонтальный конструктивный зазор 4, в котором размещены нижний магнит 5 и верхний магнит 6. Нижний магнит 5 закреплен к верхней поверхности фундаментной плиты 1, а верхний магнит 6 закреплен к нижней поверхности плиты здания 2. Смежные поверхности нижнего магнита 5 и верхнего 6 установлены одноименными магнитными полюсами друг к другу. Откосы, прилегающего грунта, фиксированы бетонной стенкой 7, при этом между плитой здания 2 с подземным этажом и бетонной стенкой 7 образован вертикальный конструктивный зазор 8, величина которого превышает величину горизонтального сейсмического перемещения грунта. Вертикальный зазор 8, объединенный с горизонтальным зазором 4 в единый зазор, перекрыт сверху по периметру здания защитной скользящей отмосткой 9 во избежание попадания в зазор посторонних предметов.
Сейсмостойкое здание работает следующим образом.
При сейсмических воздействиях фундаментная плита 1 перемещается вместе с грунтом в любом направлении горизонтальной плоскости, при этом плита здания 2 остаётся в состоянии покоя, так как горизонтальный конструктивный зазор 4 полностью отделяет плиту здания 2 и этажи 3 от фундаментной плиты 1. Стабильность величины зазора 4 осуществлено магнитными силами отталкивания одноименных магнитных полюсов сильно действующих, например, неодимовых нижнего 5 и верхнего 6 магнитов, закрепленных в плитах 5 и 6. Вертикальный зазор 8, объединенный с горизонтальным зазором 4 в единый зазор, позволяет полностью изолировать здание от колеблющегося грунта и сохранить состояние его покоя при любых значительных горизонтальных сейсмических колебаниях грунта горизонтального направления.
Использование предлагаемого сейсмостойкого здания позволит по сравнению с прототипом, повысить его сейсмостойкость, сохранить состояние покоя здания при значительных горизонтальных сейсмических колебаниях, устранить горизонтальные инерционные силы, исключить деформацию здания, повысить его эксплуатационную и сейсмическую надежность, упростить конструкцию.
Claims (1)
- Сейсмостойкое здание, включающее плиту здания с надземными этажами, плиту фундамента, опирающуюся на грунт основания, и размещенные между плитами магниты с одноименными магнитными полюсами, обращёнными друг к другу, из которых один закреплен к плите здания, другой – соосно к плите фундамента, отличающееся тем, что плита здания дополнительно снабжена подземной частью здания с фиксацией откосов грунта бетонной стенкой по периметру здания, а магниты выполнены неодимовыми, плоскими в виде одной пары с площадью, равной площади плиты здания, и расположены в горизонтальном конструктивном зазоре, образованном между плитой здания и фундаментной плитой, при этом между плитой здания с подземной ее частью и бетонной стенкой образован вертикальный конструктивный зазор, с величиной больше величины горизонтального сейсмического перемещения грунта, который объединен с горизонтальным зазором в единый зазор, причем сверху вертикальный зазор перекрыт скользящей отмосткой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021116816A RU2767819C1 (ru) | 2021-06-09 | 2021-06-09 | Сейсмостойкое здание |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021116816A RU2767819C1 (ru) | 2021-06-09 | 2021-06-09 | Сейсмостойкое здание |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2767819C1 true RU2767819C1 (ru) | 2022-03-22 |
Family
ID=80819339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021116816A RU2767819C1 (ru) | 2021-06-09 | 2021-06-09 | Сейсмостойкое здание |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2767819C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1670069A1 (ru) * | 1989-01-05 | 1991-08-15 | Я.М.Айзенберг и Ю.И.Безруков | Сейсмостойкое здание |
WO1999009278A1 (de) * | 1997-08-13 | 1999-02-25 | Plandesign International Llc | Erdbebensicherung durch schwingungsentkoppelte lagerung von gebäuden und objekten über virtuelle pendel mit langer periodendauer |
RU2383704C1 (ru) * | 2008-08-04 | 2010-03-10 | ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Сейсмостойкое здание |
RU109474U1 (ru) * | 2011-06-01 | 2011-10-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Сейсмоизолирующий фундамент |
RU185733U1 (ru) * | 2018-08-30 | 2018-12-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Устройство для корректировки положения сооружений |
CN210316758U (zh) * | 2019-07-12 | 2020-04-14 | 刘林学 | 一种抗震房屋 |
RU2734751C1 (ru) * | 2019-11-19 | 2020-10-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) | Сейсмостойкий резервуар для хранения токсичных и взрывопожароопасных продуктов |
-
2021
- 2021-06-09 RU RU2021116816A patent/RU2767819C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1670069A1 (ru) * | 1989-01-05 | 1991-08-15 | Я.М.Айзенберг и Ю.И.Безруков | Сейсмостойкое здание |
WO1999009278A1 (de) * | 1997-08-13 | 1999-02-25 | Plandesign International Llc | Erdbebensicherung durch schwingungsentkoppelte lagerung von gebäuden und objekten über virtuelle pendel mit langer periodendauer |
RU2383704C1 (ru) * | 2008-08-04 | 2010-03-10 | ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Сейсмостойкое здание |
RU109474U1 (ru) * | 2011-06-01 | 2011-10-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Сейсмоизолирующий фундамент |
RU185733U1 (ru) * | 2018-08-30 | 2018-12-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Устройство для корректировки положения сооружений |
CN210316758U (zh) * | 2019-07-12 | 2020-04-14 | 刘林学 | 一种抗震房屋 |
RU2734751C1 (ru) * | 2019-11-19 | 2020-10-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) | Сейсмостойкий резервуар для хранения токсичных и взрывопожароопасных продуктов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA002391B1 (ru) | Защита от землетрясений посредством виброустойчивой опорной поверхности зданий и объектов с помощью длиннопериодных виртуальных маятников | |
CN103628565A (zh) | 框架-支撑摇摆跨结构体系 | |
WO2014092662A1 (en) | Anti-earthquake building system | |
EP0816571A1 (en) | Foundation | |
RU2767819C1 (ru) | Сейсмостойкое здание | |
Melkumyan et al. | Retrofitting by base isolation of existing buildings in Armenia and in Romania and comparative analysis of innovative vs. conventional retrofitting | |
CN209457220U (zh) | 一种楼面电气设备的楼板隔震*** | |
KR101284885B1 (ko) | 볼베어링을 이용한 면진 액세스플로어 | |
JP6809136B2 (ja) | 免震構造 | |
RU2661512C1 (ru) | Кинематическая опора для сейсмостойкого здания, сооружения | |
CN203821927U (zh) | 一种预制板房屋暗藏式保护人员装置 | |
CN111395669A (zh) | 一种装配式隔震楼梯结构 | |
Kikuchi et al. | Design of seismic isolated tall building with high aspect-ratio | |
JP4990729B2 (ja) | 免震建物 | |
RU2589244C1 (ru) | Сейсмостойкое промышленное здание | |
CN211622077U (zh) | 一种轻型房屋的抗震结构 | |
JP2015025350A (ja) | ダブルウォール免震工法 | |
RU2477353C1 (ru) | Трубобетонная сейсмоизолирующая опора | |
KR101230056B1 (ko) | 면진 가동플로어 구조 | |
CN113417395A (zh) | 适用于震后可恢复功能钢结构的隔震楼板*** | |
JP2016505733A (ja) | 耐震建物システム | |
RU2753764C1 (ru) | Реакторное отделение АЭС повышенной сейсмостойкости | |
Martelli et al. | State-of-the-art of development and application of anti-seismic systems in Italy | |
JPH10176432A (ja) | 三次元免震装置 | |
RU2776544C1 (ru) | Сейсмостойкое здание |