Патент на изобретение №2386765

(54) СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА СЕЙСМОСТОЙКИХ СООРУЖЕНИЙ И ЗАСТРОЙКИ ПЛОЩАДЕЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области гражданского и промышленного строительства. Технический результат: повышение сейсмостойкости здания, его надежности, упрощение монтажа коммуникаций. Сейсмостойкое сооружение (жилой дом элит-класса) содержит фундамент, на котором размещен корпус сооружения с установленным внутри железобетонным каркасом. Сооружение снабжено сейсмостойким каркасом, внутри которого размещены: центральная несущая опора, имеющая форму пустотелого усеченного конуса, к которому присоединены в вертикальной плоскости не менее трех, радиальных несущих опоры, при этом по кругу сверху вниз количество их в зависимости от сейсмостойкости сооружения возрастает. По наружному контуру сейсмостойкого каркаса размещены внешние несущие опоры, связанные с радиальными несущими опорами. Внутри центральной несущей опоры размещены: натяжное канатное устройство, шахта подъемно-транспортных средств, шахта коммуникационных устройств. Внутри сейсмостойкого каркаса между этажами размещены горизонтальные перекрытия, установлены внутренние перегородки, а снаружи по его контуру размещены наружные стены. При этом центр тяжести сейсмостойкого сооружения размещен по оси его симметрии на не более 1/3 высоты его от фундамента сооружения. Также описан способ застройки площадей сейсмостойкими сооружениями. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

Заявляемое изобретение относится к области гражданского и промышленного строительства.

В связи с участившимися случаями с землетрясениями строящиеся жилые дома и промышленные объекты в процессе землетрясения подлежат разрушению. Строящиеся жилые дома и промышленные объекты (сооружения) каркасного типа из железобетона не всегда выдерживают землетрясения до 8 баллов. Южный Федеральный округ России является сейсмоопасным районом, для чего требуется строительство сооружений более повышенной прочности и сейсмостойкости.

Более близкими к заявляемому изобретению по существенным признакам являются жилые дома элит-класса, построенные в квартале 32-33 по Ленинскому проспекту 128-1, г.Москва, Россия (журнал «Вокруг света», 10 за октябрь 2001 года, стр.23). Дома, построенные с отсутствием повышенной сейсмостойкости сооружений, менее сейсмостойки при землетрясениях.

Поставленная задача решается тем, что предложенная модульная сейсмостойкая конструкция сооружений выполнена по форме: цилиндра, конуса, усеченного конуса, объемного пустотелого цилиндра, четырехугольной и треугольной пирамиды с центром тяжести сооружения, расположенным по оси симметрии на не более 1/3 высоты от фундамента сооружения. Для пониженной сейсмостойкости сооружений допускается располагать центр тяжести по оси симметрии (по вертикали) на не более 1/3-2/5 от основания фундамента сооружения.

Поставленная задача достигается тем, что сейсмостойкое сооружение содержит сейсмостойкий каркас, внутри которого размещена центральная несущая опора, имеющая форму пустотелого усеченного конуса, к которой присоединены в вертикальной плоскости не менее трех радиальных несущих опор, при этом сверху вниз в зависимости от высоты сооружения количество их возрастает в сторону увеличения, т.е. 3-6-9-12 и т.д., по наружному контуру сейсмостойкого каркаса связанные с радиальными несущими опорами размещены внешние несущие опоры. Внутри центральной несущей опоры размещены: натяжное канатное устройство, шахта подъемно-транспортных средств, шахта коммуникационных устройств, при этом шахты отделены друг от друга. Внутри сейсмостойкого каркаса размещены между этажами горизонтальные перекрытия, установлены наружные стены, при этом центр тяжести размещен на не более 1/3 высоты фундамента сооружения.

Поставленная задача достигается тем, что сейсмостойкое сооружение имеет форму пустотелого цилиндра, в котором размещены по кругу не менее трех связанных между собой сейсмостойких каркасов, каждый содержит центральную несущую опору, к которой присоединены в вертикальной плоскости не менее трех радиальных несущих опор, при этом сверху вниз в зависимости от высоты сооружения количество их возрастает в сторону увеличения, т.е. 3-6-9-12 и т.д., по наружному контуру сейсмостойкого каркаса связанные с радиальными несущими опорами размещены внешние несущие опоры. Внутри центральной несущей опоры размещены: натяжное канатное устройство, шахта подъемно-транспортных средств, шахта коммуникационных устройств. Внутри сейсмостойкого каркаса размещены между этажами горизонтальные перекрытия, установлены внутренние перегородки, а снаружи установлены наружные стены, при этом центр тяжести сооружения размещен по оси симметрии на не более 1/3 от фундамента высоты сооружения.

Поставленная задача достигается тем, что сейсмостойкое сооружение формы четырехгранной пирамиды с размещенным по оси симметрии центром тяжести на не более 1/3 высоты от ее фундамента содержит внутри сейсмостойкий каркас, в котором размещены: центральная несущая опора, имеющая форму пустотелого усеченного конуса, к которому присоединены в вертикальной плоскости не менее четырех радиальных несущих опор, при этом сверху вниз в зависимости от высоты сооружения количество их возрастет, т.е. 4-8-12, по наружному контуру сейсмостойкого каркаса связанные с радиальными несущими опорами размещены внешние несущие опоры. Внутри центральной несущей опоры размещены: натяжное канатное устройство, шахта подъемно-транспортных средств, шахта коммуникационных устройств. Внутри сейсмостойкого каркаса размещены между этажами горизонтальные перекрытия, установлены внутренние перегородки, а снаружи установлены наружные стены.

Поставленная задача решается тем, что сейсмостойкое сооружение формы трехгранной пирамиды с размещенным по оси симметрии сооружения центром тяжести на не более 1/3 высоты от его фундамента содержит сейсмостойкий каркас, в котором размещены: центральная несущая опора, имеющая форму пустотелого усеченного конуса, к которому присоединены в вертикальной плоскости не менее трех радиальных несущих опор, при этом сверху вниз в зависимости от высоты сооружения количество их возрастает, т.е. 3-6-9 и т.д., снаружи сейсмостойкого каркаса связанные с радиальными несущими опорами размещены внешние несущие опоры. Внутри центральной несущей опоры размещены: натяжное канатное устройство, шахта подъемно-транспортных средств, шахта коммуникационных устройств, при этом шахты друг с другом изолированы перегородками.

Поставленная задача решается тем, что способ размещения сейсмостойких сооружений осуществляется по радиально-кольцевому способу: общественные сооружения размещаются в центре, жилые дома – вокруг них.

Таким способом размещенные в центре сооружения по форме пирамид повышают освещенность жилых домов, а использование радиально-кольцевых дорог и тротуаров сокращает потоки транспорта и пешеходов.

Автору предложенный способ строительства сейсмостойких сооружений и их размещение на территории городов не известны.

На фиг.1 показан внешний вид высотного многоэтажного сейсмостойкого жилого дома.

На фиг.2 показано сечение А-А вертикальной плоскостью – внутренний сейсмостойкий каркас жилого дома (сооружения).

На фиг.3 показано сечение Б-Б фиг.2, вид сверху.

Фиг.4 – внешний вид формы пустотелого цилиндра – сейсмостойкое сооружение.

На фиг.5 показано сечение В-В фиг.4 вертикальной плоскостью, вид сбоку.

На фиг.6 показано сечение Г-Г фиг.5, вид сверху.

На фиг.7 показан внешний вид сооружения формы четырехгранной пирамиды.

Фиг.8 – сечение Д-Д вертикальной плоскостью, вид сбоку.

На фиг.9 показано сечение Е-Е фиг.7 горизонтальной плоскостью, вид сверху на пирамиду.

Фиг.10 – внешний вид сооружения формы трехгранной пирамиды.

На фиг.11 показано сечение Ж-Ж фиг.10 горизонтальной плоскостью, вид сверху на пирамиду.

Фиг.12 – план размещения модульных конструкций сейсмостойких сооружений на территории городов – радиально-кольцевой способ.

Жилой дом (сооружение), фиг.1, содержит фундамент 1 (основания), на котором установлен корпус 2, при этом внутри корпуса размещен сейсмостойкий каркас 3, содержащий центральную несущую опору 4, выполненную пустотелым усеченным конусом, к которой в вертикальной плоскости присоединены не менее трех радиальных несущих опор 5, установленных в зависимости от высоты сооружения и его сейсмостойкости, сверху вниз их количество возрастает, т.е. 3-6-9 и т.д., по наружному контуру сейсмостойкого каркаса 3 связанные с радиальными несущими опорами 5 размещены внешние несущие опоры 6. Внутри центральной несущей опоры 4 размещены: натяжное канатное устройство 7, шахта подъемно-транспортных средств 8, шахта коммуникационных устройств 9. Между этажами в сейсмостойком каркасе 3 установлены горизонтальные перекрытия 10, а снаружи установлены наружные стены 11.

Внутри сейсмостойкого каркаса 3 размещены внутренние перегородки 12, обеспечивающие свободную планировку помещений. Центр тяжести жилого дома находится на вертикальной оси симметрии жилого дома на высоте не более 1/3 высоты от его фундамента 1.

На фиг.4 показано сейсмостойкое сооружение формы пустотелого цилиндра, содержащее: фундамент 1, на котором установлен корпус сооружения 2, внутри которого размещены не менее трех сейсмостойких каркасов 3, связанных между собой по кругу пустотелого цилиндра. Каждый сейсмостойкий каркас 3 содержит: центральную несущую опору 4, выполненную пустотелым усеченным конусом, к которой присоединены в вертикальной плоскости не менее трех радиальных несущих опор 5, при этом сверху вниз в зависимости от высоты сооружения количество их возрастает, т.е. 3-6-9 и т.д., по наружному контуру сейсмостойкого каркаса 3 размещены внешние несущие опоры 6, связанные с радиальными несущими опорами 5. Внутри центральной несущей опоры 4 размещены: натяжное канатное устройство 7, шахта подъемно-транспортных средств 8, шахта коммуникационных устройств 9.

Внутри сейсмостойкого каркаса 3 размещены между этажами горизонтальные перекрытия 10, а снаружи его установлены наружные стены 11. Сейсмостойкий каркас 3 содержит внутри размещенные перегородки 12, при этом центр тяжести сейсмостойкого сооружения находится на не более 1/3 высоты от его (основания) фундамента 1.

На фиг.7 показано сейсмостойкое сооружение формы четырехгранной пирамиды с размещенным по вертикальной оси симметрии центром тяжести на не более 1/3 высоты от ее (основания) фундамента 1, оно содержит: фундамент 1, на котором размещен сейсмостойкий каркас 3, в котором размещены: центральная несущая опора 4, имеющая форму пустотелого усеченного конуса, к которому присоединены в вертикальной плоскости не менее четырех радиальных опор 5, при этом сверху вниз в зависимости от высоты сооружения количество их возрастает, т.е. 4-8-12 и т.д. По наружному контуру сейсмостойкого каркаса 3 связанные с радиальными несущими опорами 5 размещены внешние несущие опоры 6. Внутри центральной несущей опоры 4 размещены: натяжное канатное устройство 7, шахта подъемно-транспортных средств 8, шахта коммуникационных устройств 9.

Внутри сейсмостойкого каркаса 3 размещены между этажами горизонтальные перекрытия 10, а снаружи установлены наружные стены 11.

Для выполнения свободной планировки помещений внутри сейсмостойкого каркаса 3 размещены внутренние перегородки 12.

На фиг.10 показано сейсмостойкое сооружение формы трехгранной пирамиды с размещенным по вертикальной оси симметрии центром тяжести на не более 1/3 высоты от ее фундамента 1, оно содержит: фундамент 1, на котором размещен корпус 2 сооружения, внутри которого размещен сейсмостойкий каркас 3, содержащий: центральную несущую опору 4, имеющую форму пустотелого усеченного конуса, к которому присоединены в вертикальной плоскости не менее трех радиальных несущих опор 5, при этом сверху вниз в зависимости от высоты сооружения количество их возрастает, 3-6-9 и т.д. По наружному контуру сейсмостойкого каркаса 3 связанные с радиальными несущими опорами 5 размещены внешние несущие опоры 6. Внутри центральной несущей опоры 4 размещены: натяжное канатное устройство 7, шахта для подъемно-транспортных средств 8, шахта коммуникационных устройств 9.

Внутри сейсмостойкого каркаса 3 размещены между этажами горизонтальные перекрытия 10, а снаружи установлены наружные стены 11.

Для выполнения свободной планировки помещения внутри сейсмостойкого каркаса 3 размещены внутренние перегородки 12.

На фиг.12 показан способ проектирования, т.е. размещения сейсмостойких жилых домов и сооружений вновь строящихся поселков и городов. При строительстве и проектировании городов используется радиально-кольцевой способ размещения сейсмостойких жилых домов и сооружений на вновь застраиваемой территории, при этом подъездные пути (дороги, тротуары) размещаются радиально-кольцевым способом, что обеспечивает свободное перемещение транспорта и пешеходов.

На свободных площадях застраиваемой территории сооружаются детские игровые площадки, сажаются деревья и кустарники и организовываются временные автостоянки.

Радиально-кольцевой способ строительства городов с сейсмостойкими домами и сооружениями, фиг.12, содержит: радиально-кольцевые дороги 13 (тротуары, улицы), сейсмостойкие жилые дома, фиг.1, элит-класса 14, сейсмостойкий спортивный комплекс 15, сооружение, фиг.4, центр 16, сейсмостойкое сооружение, фиг.7, сейсмостойкий дом быта 17, сейсмостойкое сооружение, фиг.10, сейсмостойкая гравитационная электростанция 18, сейсмостойкое сооружение, фиг.10, допускается с фиг.7. Центр духовной жизни 19 – сейсмостойкое сооружение, фиг.4; центр науки и технического творчества 20, сейсмостойкое сооружение, фиг.4; развлекательный центр 21, сейсмостойкое сооружение, фиг.7. На фиг.12 показан радиально-кольцевой способ размещения сейсмостойких жилых домов и сооружений на территории города, обеспечивает максимальную освещенность внутри помещений домов и сооружений и перемещение пешеходов и транспорта.

Предложенная конструкция сейсмостойких сооружений, фиг.1, 4, 7, 10, работает следующим образом. При землетрясении (или взрыве) волна разрушения сейсмостойких сооружений направлена перпендикулярно вертикальной оси сооружения и раскачивает его, сооружение, построенное с центром тяжести, размещенным на вертикальной оси симметрии на не более 1/3 от высоты фундамента 1, содержащее: сейсмостойкий каркас 3, внутри которого размещены: центральная несущая опора 4, не менее трех радиальных несущих опор 5 и внешние несущие опоры 6, натяжное канатное устройство гасит резонансную амплитуду колебания сооружения, колеблется с разной амплитудой колебания, снижая резонансную амплитуду разрушения.

Предложенный способ строительства сейсмостойких сооружений (жилых домов) повышает надежность, упрощает монтаж коммуникаций, повышает освещенность помещений, снижает на 30-50% дорогостоящие материалы, обеспечивает дизайн сооружений.

Формула изобретения

1. Сейсмостойкое сооружение (жилой дом элит-класса), содержащее фундамент, на котором размещен корпус сооружения с установленным внутри железобетонным каркасом, отличающееся тем, что оно снабжено сейсмостойким каркасом, внутри которого размещены: центральная несущая опора, имеющая форму пустотелого усеченного конуса, к которому присоединены в вертикальной плоскости не менее трех радиальных несущих опор, при этом по кругу сверху вниз количество их в зависимости от сейсмостойкости сооружения возрастает, по наружному контуру сейсмостойкого каркаса размещены внешние несущие опоры, связанные с радиальными несущими опорами; внутри центральной несущей опоры размещены: натяжное канатное устройство, шахта подъемно-транспортных средств, шахта коммуникационных устройств; внутри сейсмостойкого каркаса между этажами размещены горизонтальные перекрытия, установлены внутренние перегородки, а снаружи по его контуру размещены наружные стены, при этом центр тяжести сейсмостойкого сооружения размещен по оси его симметрии не более 1/3 высоты его от фундамента сооружения.

2. Сейсмостойкое сооружение по п.1, отличающееся тем, что имеет форму пустотелого цилиндра, в котором по кругу внутри размещены не менее трех связанных между собой сейсмостойких каркаса, при этом в каждом сейсмостойком каркасе размещены: центральная несущая опора, имеющая форму пустотелого усеченного конуса, к которому присоединены в вертикальной плоскости не менее трех радиальных несущих опор, при этом по кругу сверху вниз количество их в зависимости от сейсмостойкости сооружения возрастает; по наружному контуру сейсмостойкого каркаса размещены внешние несущие опоры, связанные с радиальными несущими опорами; внутри центральной несущей опоры размещены: натяжное канатное устройство, шахта подъемно-транспортных средств, шахта коммуникационных устройств; внутри сейсмостойкого каркаса между этажами размещены горизонтальные перекрытия, установлены внутренние перегородки, а снаружи по его контуру размещены наружные стены, при этом центр тяжести сейсмостойкого сооружения размещен по оси его симметрии не более 1/3 высоты его от фундамента сооружения.

3. Сейсмостойкое сооружение по п.1, отличающееся тем, что имеет форму четырехгранной пирамиды с размещенным внутри сейсмостойким каркасом, внутри которого размещены: центральная несущая опора, имеющая форму пустотелого усеченного конуса, к которому присоединены в вертикальной плоскости не менее четырех радиальных несущих опор, при этом по кругу сверху вниз количество их в зависимости от сейсмостойкости сооружения возрастает; по наружному контуру сейсмостойкого каркаса размещены внешние несущие опоры, связанные с радиальными несущими опорами; внутри центральной несущей опоры размещены: натяжное канатное устройство, шахта подъемно-транспортных средств, шахта коммуникационных устройств; внутри сейсмостойкого каркаса между этажами размещены горизонтальные перекрытия, установлены внутренние перегородки, а снаружи по его контуру размещены наружные стены, при этом центр тяжести сейсмостойкого сооружения размещен по оси его симметрии не более на 1/3 высоты от фундамента сооружения.

4. Сейсмостойкое сооружение по п.1, отличающееся тем, что имеет форму трехгранной пирамиды с размещенным внутри сейсмостойким каркасом, внутри которого размещены: центральная несущая опора, имеющая форму пустотелого усеченного конуса, к которому присоединены в вертикальной плоскости не менее трех радиальных несущих опор, при этом по кругу сверху вниз количество их в зависимости от сейсмостойкости сооружения возрастает; по наружному контуру сейсмостойкого каркаса размещены внешние несущие опоры, связанные с радиальными несущими опорами; внутри центральной несущей опоры размещены: натяжное канатное устройство, шахта подъемно-транспортных средств, шахта коммуникационных устройств; внутри сейсмостойкого каркаса между этажами размещены горизонтальные перекрытия, установлены внутренние перегородки, а снаружи по его контуру размещены наружные стены, при этом центр тяжести сейсмостойкого сооружения размещен по оси его симметрии не более на 1/3 высоты его от фундамента сооружения.

5. Способ застройки площадей (территорий) сейсмостойкими сооружениями, отличающийся тем, что размещение сейсмостойких сооружений производится радиально-круговым способом, при этом в центре размещено сооружение «Центр духовной жизни», а от центра по радиусу отходят дороги, вдоль которых размещаются по кругу в количестве 3-6-9 жилых домов, а в центре кругов размещаются сооружения общественного пользования, при этом дороги размещаются радиально-кольцевым способом.

РИСУНКИ