СЕЙСМОСТОЙКОЕ ЗДАНИЕ С ПОДВЕШЕННЫМИ ЭТАЖАМИ

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при возведении зданий в сейсмически опасных районах.
Известно подвесной сейсмостойкое здание, включающее опорный ствол с двухконсольными фермами, подвески и подвесные перекрытия (авт. свид. СССР №477227, опубл. 15.07.1975).
Недостатком известной конструкции является высокая трудоемкость изготовления и монтажа амортизаторов в местах крепления подвесок к двухконсольным фермам и в местах опирания последних на опорный ствол.
Известно подвесное сейсмостойкое здание, выбранное в качестве прототипа, включающее пространственную раму, перекрытия и подвески (патент Японии JPH0941721A, опубл. 02.10.1997).
Недостатком прототипа является высокая стоимость и трудоемкость работ по его сейсмоизоляции с помощью демпферов вязкого трения, размещаемых в подвальной части здания, и амортизаторов, монтируемых в узлах сопряжения перекрытий с пространственной рамой.
Задача полезной модели заключается в снижении трудоемкости и себестоимости строительства подвесных сейсмостойких зданий.
Технический результат заключается в увеличении сейсмостойкости здания за счет исключения резонанса в здании..
Технический результат достигается за счет конструкции здания, содержащей центральное ядро жесткости с пространственной консольной фермой, перекрытия и подвески, причем, в отличие от прототипа, перекрытия этажей соединены между собой с помощью подвесок, а перекрытие верхнего этажа прикреплено на подвесках к пространственной консольной ферме. В качестве подвесок используют жесткие в вертикальном направлении элементы (прокатные профили, пакеты стальных пластин, предварительно напряженные железобетонные стержни и т.п.).
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен вертикальный разрез сейсмостойкого здания с подвешенными этажами; на фиг. 2 - план подвешенного этажа сейсмостойкого здания; на фиг. 3 - схема сейсмостойкого здания с подвешенными этажами для расчета на нагрузку, возникающую при землетрясении.
Сейсмостойкое здание состоит из центрального ядра жесткости 1, пространственной консольной фермы 2, перекрытий 3, жестких в вертикальном направлении подвесок 4 и фундамента 5.
Строительство сейсмостойкого здания начинают с фундамента 5. На фундаменте 5 возводят центральное ядро жесткости 1, на котором монтируют пространственную консольную ферму 2. По закрепленным на консольной ферме тросам поднимают междуэтажные перекрытия 3. Перекрытие верхнего этажа крепят с помощью подвесок 4 к ферме 2. Все перекрытия этажей 3 соединяют между собой с помощью подвесок 4. Между ядром жесткости 1 и перекрытиями 3 предусматривают зазоры, которые позволяют перекрытиям при сейсмическом возмущении беспрепятственно совершать горизонтальные колебания. Величина зазора рассчитывается при проектировании и зависит от сейсмичности района и параметров здания (от геометрических размеров здания, от соотношения масс этажей и их числа).
i+1
i
i
i+1
Расчетная схема сейсмостойкого здания с подвешенными этажами представляет собой заделанную в уровне фундамента стойку с консолью, к которой каскадным способом подвешены массы (этажи). При каскадной подвеске масса m является динамическим гасителем колебаний для массы m вследствие возникающей разности в фазах вынужденных колебаний массы m и собственных колебаний массы m. Сдвиг по фазе составляет  периода колебаний. Собственные колебания отстают на  периода от вынужденных колебаний. Таким образом, предлагаемая конструкция сейсмостойкого здания с каскадной подвеской этажей позволяет исключить резонанс.