Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2456421

(19)

RU

(11)

2456421

(13)

C2

(51) МПК E04H9/02 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина: учтена за 3 год с 22.06.2012 по 21.06.2013

(21), (22) Заявка: 2010125529/03, 21.06.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

21.06.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 21.06.2010

(43) Дата публикации заявки: 27.12.2011

(45) Опубликовано: 20.07.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2005156 C1, 30.12.1993. SU 1715989 A, 28.02.1992. RU 2383704 C1, 10.03.2010. SU 429164 A1, 17.10.1974. SU 242754 A, 22.09.1969. SU 887736 A1, 07.12.1981. DE 1634364 A1, 28.10.1971.

Адрес для переписки:

364051, Чеченская Республика, г.Грозный, Старопромысловское ш., 21-А, Учреждение Российской академии наук Комплексный научно-исследовательский институт РАН, директору Д.К.-С. Батаеву

(72) Автор(ы):

Черепинский Юрий Давыдович (RU),

Мажиев Хасан Нажоевич (RU),

Батаев Дена Карим-Султанович (RU),

Бекузарова Сарра Абрамовна (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Грозненский государственный нефтяной институт имени академика М.Д. Миллионщикова" (RU),

Учреждение Российской академии наук Комплексный научно-исследовательский институт РАН (RU)

(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам регулирования нагрузки на здания и сооружения при сейсмических воздействиях. Способ регулирования сейсмической нагрузки на здания и сооружения включает изменения площади поперечного сечения с учетом высоты здания. Регулирование сейсмической нагрузки осуществляют за счет опор 3-х и более кинематических фундаментов, каждый из которых представлен твердым телом высотой (Н) с выпуклой шаровой нижней поверхностью радиуса (R) с центром кривизны на вертикальной оси симметрии и опирающимся на твердое плоское основание, при этом регулирование достигается изменением величины радиуса (R) и высоты (Н), соотношением R H, твердости используемого материала и шарнирного соединения объекта с колеблющимся основанием. Технический результат состоит в повышении сейсмостойкости здания и устойчивости сооружения. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам регулирования зданий и сооружений при сейсмической нагрузке.

Известен способ, при котором для снижения сейсмической нагрузки учитывают частоту колебаний металлического каркаса. При этом существуют вырезы плит перекрытий, в которых фиксируются стеновые панели в углублениях (патент 2340751, опубликован 10.12.2008 г., МПК E04H 9/02).

В известном способе стеновые панели при значительных колебаниях не обеспечивают достаточную фиксацию, что снижает надежность и эффективность способа.

Известен также способ, где формируют фундаментные подушки, позволяющие снизить сейсмические силы (патент 2256749, опубликован 20.07.2005 г., МПК E02D 27/34, E04H 9/02).

Недостаток известного способа заключается в том, что на многоэтажных зданиях существующие стойки не обеспечивают достаточную устойчивость зданий при высокой сейсмичности территории.

Известен также способ, в котором сейсмичность снижается за счет кинематических стен, имеющих форму закругления и ребристость (патент 2319820, опубликован 20.03.2008 г., МПК E04H 9/02).

Однако в известном способе ребристые стены двух уровней с горизонтальной плитой между ними недостаточно обеспечивают снижение сейсмичности в многоэтажных зданиях.

Наиболее близким техническим решением является способ, в котором подвижный элемент связи выполнен по высоте с одним изменением площади поперечного сечения и образованием стойки, соединенной с нижней частью с определенной конфигурацией (патент 2005156, опубликован 30.12.1993 г., МПК E04H 9/02, E02D 27/34).

Недостаток способа-прототипа заключается в том, что в точках шарнирного соединения с объектом слабо регулируется нагрузка при значительных колебаниях в период землетрясения, что снижает эффективность способа. Опорная поверхность нижнего опорного элемента выполнена плоской или вогнутой с центром кривизны. Элемент подвижности опоры выполняется с одним изменением площади, что регулируется недостаточно надежно при высокой сейсмичности.

Технический результат - повышение сейсмостойкости здания, устойчивости сооружения.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, что регулирование горизонтальной сейсмической нагрузки на надземные объекты (здания и сооружения) осуществляется за счет опор 3-х и более кинематических фундаментов, каждый из которых представлен твердым телом высотой (H) с выпуклой шаровой нижней поверхностью радиуса с центром кривизны на вертикальной оси симметрии и опирающимся на твердое плоское основание, при этом регулирование достигается изменением величины радиуса (R) и высоты (Н) соотношением R Н, твердости используемого материала и шарнирного соединения объекта с колеблющимся основанием.

Способ осуществляется следующим образом.

Представим здание как объект, стоящий на шаровых опорах, которые могут свободно катиться по плоскости твердого основания. В этом случае инерционная, иначе сейсмическая нагрузка на объект при горизонтальном перемещении основания, с каким угодно большим ускорением, не может превысить силы трения шаров. Величины этих сил равны S:

S=(m 1 +m 2 )/H, где: m 1 , m 2 - моменты сил трения вверху и внизу шара, Н=2R диаметр шара.

Учитывая ограниченную величину смещений при землетрясении, шары могут быть заменены своей нижней половиной, но шарнирно связанной с объектом. При этом под m 1 теперь следует подразумевать момент в шарнире, а Н=2. Кроме того, опоры становятся привязанными к определенным точкам объекта.

Таким образом, максимально возможная сейсмическая нагрузка на здание зависит только от параметров Н, R, m 1 , m 2 , с некоторой поправкой, учитывающей твердость материала опор. Величина m 1 зависит от принятого конструктивного решения технического шарнира.

Если допускается соотношение R>H, то это приводит к некоторому предсказуемому увеличению S в зависимости от ожидаемого смещения.

Способ поясняется рисунком, где изображен фундамент 1, на котором базируется шаровая поверхность - 2, имеющая различный радиус - R в зависимости от высоты здания - Н.

Опорное основание

1. Фундамент.

2. Шаровая поверхность фундамента.

3. Радиус выпуклой шаровой нижней поверхностью.

4. Сейсмическая нагрузка на объект при горизонтальном перемещении основания.

5. Шарнирное соединение объекта с колеблющимся основанием.

Способ позволяет повысить сейсмостойкость зданий и сооружений.

Формула изобретения

Способ регулирования сейсмической нагрузки на здания и сооружения, включающий изменения площади поперечного сечения с учетом высоты здания, отличающийся тем, что регулирование сейсмической нагрузки осуществляют за счет опор 3 и более кинематических фундаментов, каждый из которых представлен твердым телом высотой (Н) с выпуклой шаровой нижней поверхностью радиуса (R) с центром кривизны на вертикальной оси симметрии, и опирающимся на твердое плоское основание, при этом регулирование достигается изменением величины радиуса (R) и высоты (Н) соотношением R H, твердости используемого материала и шарнирного соединения объекта с колеблющимся основанием.

РИСУНКИ