RU2767819C1 - Seismic resistant building - Google Patents
Seismic resistant building 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
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 4
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised 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)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении зданий в регионах с повышенной сейсмической активностью.The invention relates to construction and can be used in the construction of buildings in regions with high seismic activity.
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).An earthquake-resistant building is known, including spatially rigid upper floors, a lower floor with a floor slab, horizontally flexible supports mounted on a foundation slab and friction damping devices in the form of horizontally spaced reinforced concrete bars (see A.S. No. 1670069, publ. 15.08. 1991. BI No. 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.The disadvantage of analogue is the limited seismic isolation of the building, since kinematic supports in the form of swinging racks with hemispherical ends (rolling bearings), taken as elements of seismic isolation of the building, with significant seismic vibrations, especially low-frequency ones with significant soil movements, there is a significant deviation swinging supports from the vertical and turning them off as supports from work, which leads to a loss of the overall stability of the building, while the weight of the entire building is transferred to the damping devices located under the building, as a result, the friction forces in the horizontal seams between the reinforced concrete bars of the damping devices increase significantly and the damping properties are reduced, almost to zero.
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.).Closest to the claimed technical solution is an earthquake-resistant building, including a building slab with overground floors, a foundation slab resting on the base soil, and magnets placed between the plates with the same magnetic poles facing each other, of which one is fixed to the building slab, the other is coaxial to the foundation slab (see patent CN 210316758 U, E04B 1/98, E04H 9/02, publ. 04/14/2020).
Недостатками прототипа являются. The disadvantages of the prototype are.
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, Firstly, a complex system of structural elements interdependent on each other, united by electrical communication (a large number of groups of electromagnets, regulators of their magnetic forces, power supply, emergency signal, shock-absorbing connecting rods, etc.), in which, with significant seismic vibrations, electrical communication can be disrupted, which will to the failure of the seismic protection of the building with unpredictable consequences,
- 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,- lower electromagnets powered by solar panels, fixed to the base, are subject to seismic vibrations (including significant ones) and their shutdown is inevitable with the loss of the seismic protection of the building,
- синхронная и равнозначная работа всех групп электромагнитов под зданием может нарушиться в следствии сейсмических колебаний,- synchronous and equivalent operation of all groups of electromagnets under the building may be disturbed as a result of seismic vibrations,
- 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.- depreciation connecting rods between the body of the house and the base impede the freedom of movement of the base relative to the body of the house, as a result of which seismic vibrations are transmitted to the body of the house and the state of rest of the building is disturbed.
Во-вторых, сейсмозащита дома осуществляется посредствам подъема дома при каждом сейсмическом воздействии с последующим опусканием его на основание, при этом:Secondly, seismic protection of the house is carried out by lifting the house with each seismic impact, followed by lowering it to the base, while:
- в случае мгновенного сейсмического удара может нарушиться система подъема здания по причине несрабатывания или позднего срабатывания аварийного сигнала,- in the event of an instantaneous seismic shock, the lifting system of the building may be disrupted due to failure or late activation of the alarm,
- 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,- failure of the seismic protection of the building can occur if the building is not raised and is based on the foundation, then the building remains not seismic resistant and deforms from seismic influences, and if the building is raised above the foundation, then if the seismic protection fails, it is subject to deformation both from falling and from seismic vibrations,
- 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. - the complex and dangerous process of raising and lowering the building above the base is unfavorable for the house, because it must be at rest, and the working surfaces of the electromagnets located in the zone of contact of the house with the base are subject to mechanical deformations.
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.The technical result of the proposed technical solution is to increase the seismic resistance of the building, maintain a state of rest when exposed to significant horizontal seismic vibrations, eliminate horizontal inertial forces, eliminate building deformations, increase the operational reliability of the building, simplify the design.
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.The technical result is achieved by the fact that in an earthquake-resistant building, including a building slab with overground floors, a foundation slab resting on the base soil, and magnets placed between the plates with the same magnetic poles facing each other, of which one is fixed to the building slab, the other - coaxially to the foundation slab, according to the invention, the building slab is additionally provided with an underground part of the building with fixing the soil slopes with a concrete wall along the perimeter of the building, and the magnets are made of neodymium, flat in the form of one pair with an area equal to the area of the building slab, and are located in a horizontal structural gap, formed between the building slab and the foundation slab, while a vertical structural gap is formed between the building slab with its underground part and the concrete wall, with a value greater than the value of the horizontal seismic movement of the soil, which is combined with the horizontal gap into a single gap, and the vertical gap is blocked from above by a sliding blind area.
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.This design of an earthquake-resistant building will improve its seismic resistance, maintain a state of rest when exposed to significant horizontal seismic vibrations, eliminate horizontal inertial forces, eliminate building deformation, increase the operational reliability of the building and simplify the design.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фигуре изображен фрагмент разреза сейсмостойкого здания.The essence of the invention is illustrated by the drawing, where the figure shows a fragment of a section of an earthquake-resistant building.
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.An earthquake-resistant building includes a foundation slab 1 resting on the base soil, a building slab 2 with its underground part and above-
Сейсмостойкое здание работает следующим образом. Earthquake-resistant building works as follows.
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.Under seismic effects, the foundation slab 1 moves along with the soil in any direction of the horizontal plane, while the building slab 2 remains at rest, since the horizontal
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.The use of the proposed seismic-resistant building will, in comparison with the prototype, increase its seismic resistance, maintain the state of rest of the building with significant horizontal seismic vibrations, eliminate horizontal inertial forces, eliminate the deformation of the building, increase its operational and seismic reliability, and simplify the design.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021116816A RU2767819C1 (en) | 2021-06-09 | 2021-06-09 | Seismic resistant building |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021116816A RU2767819C1 (en) | 2021-06-09 | 2021-06-09 | Seismic resistant building |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2767819C1 true RU2767819C1 (en) | 2022-03-22 |
Family
ID=80819339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021116816A RU2767819C1 (en) | 2021-06-09 | 2021-06-09 | Seismic resistant building |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2767819C1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1670069A1 (en) * | 1989-01-05 | 1991-08-15 | Я.М.Айзенберг и Ю.И.Безруков | Antiseismic building |
| WO1999009278A1 (en) * | 1997-08-13 | 1999-02-25 | Plandesign International Llc | Earthquake protection consisting of vibration-isolated mounting of buildings and objects using virtual pendulums with long cycles |
| RU2383704C1 (en) * | 2008-08-04 | 2010-03-10 | ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Quakeproof building |
| RU109474U1 (en) * | 2011-06-01 | 2011-10-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | SEISMIC ISOLATING FOUNDATION |
| RU185733U1 (en) * | 2018-08-30 | 2018-12-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for adjusting the position of structures |
| CN210316758U (en) * | 2019-07-12 | 2020-04-14 | 刘林学 | Anti-seismic house |
| RU2734751C1 (en) * | 2019-11-19 | 2020-10-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) | Earthquake-resistant tank for storage of toxic and explosive and fire hazardous products |
-
2021
- 2021-06-09 RU RU2021116816A patent/RU2767819C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1670069A1 (en) * | 1989-01-05 | 1991-08-15 | Я.М.Айзенберг и Ю.И.Безруков | Antiseismic building |
| WO1999009278A1 (en) * | 1997-08-13 | 1999-02-25 | Plandesign International Llc | Earthquake protection consisting of vibration-isolated mounting of buildings and objects using virtual pendulums with long cycles |
| RU2383704C1 (en) * | 2008-08-04 | 2010-03-10 | ГОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Quakeproof building |
| RU109474U1 (en) * | 2011-06-01 | 2011-10-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | SEISMIC ISOLATING FOUNDATION |
| RU185733U1 (en) * | 2018-08-30 | 2018-12-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for adjusting the position of structures |
| CN210316758U (en) * | 2019-07-12 | 2020-04-14 | 刘林学 | Anti-seismic house |
| RU2734751C1 (en) * | 2019-11-19 | 2020-10-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) | Earthquake-resistant tank for storage of toxic and explosive and fire hazardous products |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA002391B1 (en) | Earthquake protection consisting of vibration-isolated mounting of buildings and objects using vertical pendulums with long cycles | |
| US4250671A (en) | Anti-seismic constructions, in particular constructions with basements forming anti-atomic shelters | |
| EP0816571A1 (en) | Foundation | |
| RU2767819C1 (en) | Seismic resistant building | |
| CN111395669A (en) | Assembled shock insulation stair structure | |
| Kikuchi et al. | Design of seismic isolated tall building with high aspect-ratio | |
| RU2743724C1 (en) | Mining structure of the increased seismic resistance launcher unit | |
| Sandeep et al. | Comparative study of lateral displacement and storey drift of flat slab and conventional slab structures in different seismic zones | |
| JP4990729B2 (en) | Seismic isolation building | |
| RU2661512C1 (en) | Kinematic support for the seismic-building facilities | |
| CN203821927U (en) | Hidden type personnel protection device for precast slab type buildings | |
| Melkumyan et al. | Retrofitting by base isolation of existing buildings in Armenia and in Romania and comparative analysis of innovative vs. conventional retrofitting | |
| RU2214491C1 (en) | Multistory earthquake-resistant building | |
| JP6889506B1 (en) | Vibration control suspension building | |
| RU2477353C1 (en) | Guncrete aseismic pad | |
| RU2589244C1 (en) | Earthquake-resistant industrial building | |
| JP2015025350A (en) | Double wall base isolation construction method | |
| JP7438760B2 (en) | Seismic isolation elevator | |
| CN211622077U (en) | Anti-seismic structure of light house | |
| RU2753764C1 (en) | Reactor section of npp with increased seismic resistance | |
| SU1756510A1 (en) | Marthquake-resistant high-rise building | |
| JP2016505733A (en) | Seismic building system | |
| JPH10176432A (en) | Three-dimensional vibration isolation device | |
| RU2776544C1 (en) | Earthquake resistant building | |
| RU1791610C (en) | Multistory earthquake-proof apartment house |