ВЫСОТНОЕ СООРУЖЕНИЕ

Полезная модель относится к строительству, в частности к высотным бескаркасным сооружениям, и может быть использована в конструкциях многофункциональных общественных зданий, а также сооружений типа телевизионных башен, или высотных труб промышленных предприятий.
Известны различные конструкции высотных зданий с канатными устройствами, обеспечивающими их устойчивость: SU №№787585, 1357529, RU №№2079626, 2283401, US №№1281201, 2126413, 3013640, 3388512, 5038536, 5072555, 5522184, 6026614, 6945003, FR №592085, WO02/086241.
Известны высотные сооружения, содержащее функциональное задание и устройство обеспечения устойчивости в виде канатов, закрепленных с предварительным натяжением по периметру здания и сближающихся в направлении его вершины (US №№6945003, 5072555, 5038536).
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является высотное сооружение, содержащее функциональное здание, например из монолитного железобетона, и устройство обеспечения устойчивости в виде канатов, закрепленных с предварительным натяжением по периметру здания и сходящихся в направлении его вершины (US №1281201, прототип).
Технической задачей полезной модели является создание эффективной конструкции высотного сооружения и расширение арсенала высотных сооружений.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи состоит в повышении надежности, пожарной безопасности, ремонтопригодности - автономное расположение канатов, защита канатов от коррозии, от атмосферных воздействий, от вандализма, от потери несущей способности при пожаре, доступность для контроля состояния и ремонта.
Сущность полезной модели состоит в том, что высотное сооружение
содержит функциональное задание из монолитного железобетона и группу канатов, закрепленных с предварительным натяжением по периметру здания и сходящихся в направлении его вершины, при этом здание снабжено наружными изолированными отсеками, выполненными из несгораемых материалов и установленными на фундаменте вокруг здания, в каждом из которых размещен, по меньшей мере, один из упомянутых канатов, при этом здание выполнено с, по меньшей мере, одной диафрагмой жесткости, а канаты закреплены одним концом к диафрагме жесткости, а другим - к фундаменту соответствующего изолированного отсека.
В частных случаях реализации здание может быть выполнено из нескольких установленных соосно по его высоте секций, по меньшей мере, две из которых имеют диафрагму жесткости.
Предпочтительно, изолированные отсеки оборудованы средствами пожаротушения и средствами аварийной эвакуации из здания, причем канаты выполнены из переплетенных тросов и закреплены к фундаменту каждого изолированного отсека якорем.
В частных случаях реализации здание может быть выполнено многоугольным в плане.
На чертеже фиг.1 изображено продольное сечение конструкции высотного сооружения, на фиг.2 - вид сверху по фиг.1, на фиг.3 изображено сооружение из состыкованных секций, имеющих каждая диафрагму жесткости.
Высотное сооружение содержит функциональное задание 2 из монолитного железобетона и группу канатов 1, служащих для обеспечения устойчивости сооружения и закрепленных с предварительным натяжением по периметру здания 2 и сходящихся в направлении его вершины. Сооружение снабжено наружными изолированными отсеками 3, выполненными из несгораемых материалов и установленными на фундаменте вокруг здания 2, в каждом из которых размещен, по меньшей мере, один из упомянутых канатов 1. Здание 2 может быть выполнено с одной диафрагмой 4 жесткости (фиг.1). Канаты 1 закреплены одним концом к горизонтальной диафрагме 4 жесткости, а другим - к фундаменту соответствующего изолированного отсека. Здание 2 может быть выполнено из нескольких установленных соосно по его высоте секций 6, по меньшей мере, две или более из которых имеют диафрагму 4
жесткости, к которой дополнительно закреплены канаты 1 (фиг.3).
Изолированные отсеки 3, как правило, оборудованы средствами пожаротушения и средствами аварийной эвакуации из здания 2 (не изображены).
Канаты 1 выполнены из переплетенных стальных тросов и закреплены к фундаменту (не обозначен) каждого изолированного отсека 3 якорем 5.
Здание 2 выполнено на фиг.3 многоугольным в плане, но может иметь и иную форму в плане.
Количество канатов 1 определяется расчетом в каждом конкретном случае по проекту. Расчетное число канатов 1 разносится симметрично по периметру основания и распределяется в изолированных отсеках 3. Отсеки 3 представляют собой полую наклонную шахту, проходящую от основания до верха здания 2. Ствол здания 2, выполненный из монолитного железобетона, работает как несущий элемент на усилия сжатия. Сборная конструкция, изображенная на фиг.3 состоит из последовательно состыкованных по высоте сооружения секций 6 (метод "бамбук", или "телескопическая удочка"), имеющих горизонтальную диафрагму 4 жесткости. Общая высота сооружения может быть выбрана в соответствии с разумной необходимостью и в соответствии с расчетом по конкретным исходным данным площадки строительства (сейсмичность, ветровые нагрузки, инженерно-геологические данные грунта и проч.) Методом "бамбука", или "телескопической удочки", сооружение наращивается из секций 6 до необходимой высоты по проекту. Высота каждой секции 6 определяется в соответствии с техническими возможностями подрядчика.
Количество отсеков 3 определяется проектом и таким образом формируется архитектурный облик сооружения. Здание 2 может быть выполнено любого симметричного очертания - от круглого до многогранного. На фиг.2 по периметру основания ствола радиально расходятся лучеобразной формы помещения, в вершинах которых размещены специальные отсеки 3, предназначенные для канатов 1. Указанные помещения с отсеками 3 для канатов 1 в совокупности по высоте равны зданию 2, но в продольном сечении своими вершинами сходятся к его верхней части - в форме образующих конуса.
Сооружение эксплуатируется следующим образом:
Здание 2 высотного сооружения используется в качестве функционального предназначения по проекту - объемы этажей используются под кинотеатр, конференц-зал, ресторан, спорт-зал, торговый зал, т.е. любое помещение общественного назначения, а также под вспомогательные помещения высотного здания - служебные офисы, технические помещения, туалеты, склады, кухни, бары и прочее.
Использование данной полезной модели в совокупности со средствами дренчерной системы пожаротушения отсеков 3, где расположены изолированные канаты 1, полностью исключает потерю несущей способности конструкции. Отсеки 3 предназначены только для канатов 1 и ограждены незгораемыми строительными материалами. Поскольку имеется свободный доступ к помещению канатов 1, возможно использование отсеков 3 в качестве эвакуационных выходов со средствами эвакуации в виде лестниц, лифтов и т.п. (не изображены). В случае сейсмических явлений (землетрясение) канаты 1 обеспечивают устойчивость здания 2 и сооружения в целом, а также, при необходимости быструю эвакуацию людей и эффективное тушение возможных возгорании с последующим быстрым обнаружением и восстановлением поврежденных канатов 1 (если повреждения будут иметь место). В процессе эксплуатации сооружения канаты 1 надежно защищены от внешних воздействий.
Технический результат ПМ достигается за счет выноса из опасной зоны (наружу от работающего на сжатие ствола здания 2) канатов 1 конструкции, обеспечивающей устойчивость высотного сооружения, и изоляции ее от внешних воздействий среды, (пожароопасность, корозия, механические воздействия), что гарантирует сохранение несущей способности конструкции.
В результате создана эффективная конструкция высотного сооружения и расширен арсенал высотных сооружений.
При этом повышены надежность, пожарная безопасность, ремонтопригодность благодаря автономному расположению канатов, а также защита канатов от коррозии, от атмосферных воздействий, от вандализма, от потери несущей способности при пожаре, доступность для контроля состояния и ремонта.