Сейсмостойкое сооружение

Сейсмостойкое сооружение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СЕЙСМОСТОЙКОЕ СООРУЖЕНИ включающее фундамент, несущий полый ствол, опорную конструкцию и выключающиеся связи,расположенные по пер метру опорной конструкции и соединя щие последнюю с фундаментом, о тличающееся тем, что, с целью повышения стойкости сорруже.ния воздействию широкого диапазона сейсмических нагрузок, сооружение снабжено сейCMCизолирующими устройствами и дополнительными выключающимися связями , при этом приопорнйя часть ствола имеет меньшее сечение и соединена со стволом раструбной частью, а опорная конструкция выполнена в виде консольной плиты, жестко прикрепленной центральной частью к нижнему торцу прнопорной части ствола и установленной на фундамент с зазором, в котором размещены сейсмоизолирующие устройства, причем ствол соединен с фундаментом посредством дополнительных выключающихся связей, расположенных по его периметру.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

3(50 Е 04 Н 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПИЙ (21) 3506578/29-33 (22) 02.11.82 (46) 07.05.84. Бюл. К - 17 (.72) Г.П. Иванов, Ю.Д. Макаров, В..А. Егорова и А.В. Ножкин (71) Свердловский архитектурный институт (53) 699 ° 841(088 ° 8) (56) 1. Мартемьянов А.И. Особенности проектирования и строительства сельских зданий в сейсмических районах.

M. Стройиздат, 1975, с. 41.

2. Авторское свидетельство СССР ш 771308, кл. Е 04 Н 9/02, 1978 (прототип). (54)(57) 1. СЕЙСМОСТОЙКОЕ СООРУЖЕНИЕ, включающее фундамент, несущий полый ствол, опорную конструкцию и выключающиеся связи, расположенные по периметру опорной конструкции и соединяющие последнюю с фундаментом„ о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стойкости сооружения воздействию широкого диапазона сейсмических нагрузок, сооружение снабжено сейсмоизолирующими устройствами и дополнительными выключающимися связями, при этом приопорная часть ствола имеет меньшее сечение и соединена со стволом растру-бной частью, а опорная конструкция выполнена в виде консольной плиты, жестко прикрепленной центральной частью к нижнему торцу приопорной части ствола и установленной на фундамент с зазором, в котором размещены сейсмоизолирующие устройства, причем ствол соединен с фундаментом посредством дополнительных выключающихся связей, расположенных по его периметру.

1090837

2. Сооружение по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью равномерного перераспределения нагрузок на фундамент при деформациях

Изобретение относится к строительству, а именно к сейсмостойким сооружениям, и может быть использовано для строительства емкостей для хранения сыпучих материалов как на промышленных, так и сельскохозяйственных предприятиях и для строительства многоэтажных зданий с несущим стволом.

Известна конструкция сооружения, включающая основную емкостную часть и воронку, опирающуюся на колонны, жестко закрепленные в фундаментной плите Г1 3.

Недостатком этого технического решения является невысокая сейсмо- 15 стойкость сооружения.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является сейсмоt стойкое сооружение, включающее фундамент, несущий полый ствол, опорную 20 конструкцию и выключающиеся связи, расположенные по периметру опорной конструкции и соединяющие последнюю с фундаментом L2>.

Однако известное сооружение обла- 25 дает недостаточной стойкостью при воздействии сейсмических нагрузок широкого диапазона и большой интенсивнос ти, а также низкой эффективностью сопротивления горизонтальным колеба- Зц ниям основания.

Целью изобретения является повышение стойкости сооружения воздействию широкого диапазона сейсмических нагрузок. 35

Указанная цель достигается тем, что сейсмостойкое сооружение, вклю7 чающее фундамент, несущий полый ствол, опорную конструкцию и выключающиеся связи, расположенные по периметру опорной конструкции и соединяющие последнюю с фундаментом, снабжено сейсмоизолирующими устройсгвами и дополнительными выключающимися связями,„

45 при этом приопорная часть ствола имеет основания, плита опорной конструкции выполнена с вертикальными прорезями радиального направления;

Меньшее сечение и соединена со стволом раструбной частью, а опорная конструкция выполнена в виде консольной плиты, жестко прикрепленной центральной частью к нижнему торцу приопорной части ствола и установленной на фундамент с зазором, в котором размещены сейсмоизолирующие устройства, причем ствол соединен с фундаментом посредством дополнительных выключающихся связей, расположенных по его периметру °

Кроме того, с целью равномерного перераспределения нагрузок на фундамент при деформациях основания, плита опорной конструкции может быть выполнена с прорезями радиального направления.

На фиг.1 — сейсмостойкое сооружение, поперечный разрез; на фиг.2— сечение А-А на фиг.1,.

Сейсмостойкое сооружение включает фундамент 1, несущий полый ствол 2, опорную конструкцию 3 и выключающиеся связи 4, расположенные по периметру опорной конструкции 3 и соединяющие последнюю с фундаментом 1. Приопорная . часть 5 ствола 2 имеет меньшее сечение и соединена со стволом 2 раструбной частью 6. Опорная конструкция 3 выйолнена в виде консольной плиты 7, жестко прикрепленной центральной частью к нижнему торцу 8 приопорной части 5 ствола 2 и установленной на фундамент

1 с зазором 9, в котором размещены сейсмоизолирующие устройства 10. Ствол

2 соединен с фундаментом 1 посредством дополнительных выключающихся связей 11, расположенных по периметру ствола 2.

С целью равномерного перераспределения нагрузок на фундамент при деформациях основания плита 7 опорной конструкции 3 выполнена с вертикальными прорезями 12 радиального направления.

3 1090

Приопорная часть 5 ствола 2 должна иметь горизонтальное сечение по контакту минимальных по условию прочности размеров. При этом в случае отключения связей 4 и 11 плита 7 работает по консольной схеме, а сооружение— по схеме вертикального консольного стержня. Такая рюмкообразная форма сооружения без связей обладает наибольшей гибкостью и пониженной частотой собственных колебаний в отличие от известных жестких схем и форм сооружений. А с учетом работы связей

4 и 11 предложенная схема обладает обычной жесткостью и высокой частотой15 собственных колебаний.

Наличие вертикальных прорезей 12 радиального направления в опорной плите 7 превращает плиту 7 в систему (пучок) консольных балок 13, работаю-2О щих более независимо друг от друга, чем части неразрезной плиты 7. Консольные балки 13 имеют большую упругую податливость в пространстве,чем части одной плиты 7. Все это приводит к повышению общей гибкости сооружения, понижению частоты собственных колебаний и более равномерному распределению нагрузок на фундамент при деформациях основания, что в целом повышает сейсмостойкость сооружения, расширяя частотный диапазон воспринимаемых сейсмических воздействий.

Использование в сооружении выключающихся связей 4 и 11 между плитой .

7 и фундаментом 1 обуславливает двойной скачкообразный перевод сооружения с жесткой схемы на гибкую и с гибкой схемы работы на устойчиво-подвиж40 ную при определенном уровне сейсмических воздействий произвольного направления.

Таким образом, надфундаментная часть сооружения представляет единую

45 рюмкообразную конструкцию, установленную на фундамент через сейсмоизолирующие устройства. Выключающиеся связи 4 и 11 стягивают надфундаментную часть сооружения с фундаментом образуя одну жесткую систему, в кото«50 рой сейсмоизолирующие устройства 10 не имеют подвижности.

В качестве сейсмоизолирующих устройств 10 целесообразно применить опоры, которые снижают воздействия как горизонтальных, так и вертикальных составляющих сейсмических перемещений основания и способны погасить

837 4 колебания большой интенсивности и в широком диапазоне.

Предлагаемое сейсмостойкое сооружение работает следующим образом.

В исходном эксплуатационном состоянии надфундаментная часть и фундамент

1 сооружения образуют единую пространственную систему, которая работает по жесткой конструктивной схеме.

В этом случае при сейсмических воздействиях, когда период собственных ко. баний сооружения ниже периодов колебаний основания, сооружение устойчиво сопротивляется сейсмическим нагрузкам.

При интенсивных сейсмических воздействиях, характеризующихся преобладанием высокочастотных колебаний, периоды которых становятся близкими к периодам свободных колебаний сооруженил, происходит интенсивное нарастание амплитуд колебаний сооружения °

Наступает такой момент, когда нарастание амплитуд достигает критического уровня, который можно определить расчетом. При этом выключающиеся связи

11 в виде вертикальных и наклон; ых .стержней разрушаются и выключаются из работы пространственной системы.

Происходит перестройка работы сооружения с жесткой схемы на гибкую за счет небольшой жесткости опорной конструкции, в результате чего сооружение начинает работать в новом (втором) диапазоне сейсмических колебаний без разрушения основной несущей конструкции ствола 2.

При более интенсивных сейсмических воздействиях новой частоты в сейсмостойком сооружении, работающем без связей 11, выходят из строя более прочные выключающиеся связи 4 и в полной мере включаются в работу сейсмоизолирующие устройства 10, значительно снижающие интенсивные сейсмические воздействия на сооружение.

В этом устойчиво-подвижном состоянии сооружение способно работать в третьем, более широком диапазоне сейсмических колебаний.

После проявления сейсмических воздействий выключающиеся связи 4 и 11 могут быть восстановлены и снова включены в работу, а система тем самым с подвижной-устойчивой, гибкой перестроена на жесткую схему работы.

Таким образом, совокупность новых конструктивных элементов в сейсмо стойком сооружении придает ему новые

1090837 я)ур Я

Составитель Г. Иванова

Редактор Т. Кугрышева Техред М.Надь Корректор В.Синицкая

Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Н-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 3029/29

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород„ ул. Проектная, 4 свойства. Повышается стойкость сооружения воздействию более широкого диапазона сейсмических нагрузок.

Предлагаемая конструкция сейсмостойкого сооружения более проста в изготовлении, надежна в работе и поэтому более экономична.

Ориентировочные расчеты показывают, что технико-экономический эффект от !О

12

1/

Ю

fZ

70 использования предлагаемого сейсмостойкого сооружения вместо известных сооружений подобного типа при строительстве в районах с сейсмичностью

6-7 баллов может составить около 10Х от сметной стоимости сооружения. Эффект может быть большим, если учитывать сохранение всего сооружения при более значительных сейсмических воздействиях.