здание

Формула изобретения

Здание, включающее опоры, установленные на них наклонные стойки, скрепленные между собой верхними концами посредством соединительных элементов и в уровне перекрытий посредством горизонтальных несущих элементов, и самонесущие стены, отличающееся тем, что над наклонными стойками установлены с зазором дополнительные наклонные стойки, а в зазоре с необходимым шагом установлены кольцевые податливые элементы, каждый из которых повернут вокруг собственной вертикальной оси симметрии на 90^o по отношению к соседним, причем в коньковом замке дополнительные наклонные стойки связаны криволинейной упругой полосой, а опоры выполнены в виде упорно-опорных анкерных элементов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству наземных зданий и может быть использовано при строительстве малоэтажных зданий в районах, где существует потенциальная опасность воздействия взрывов, ураганов, бурь и смерчей.

Известны конструктивные решения кирпичных, крупноблочных, крупнопанельных и объемно-блочных зданий [1,2]

Наряду с указанными зданиями существуют и каркасные здания с полным и неполным каркасом. Здания с полным каркасом выполнены из колонн, ригелей, самонесущих стен и плит перекрытия, уложенных по ригелям. Здания с неполным каркасом выполнены из внутреннего ряда колонн и ригелей, несущих наружных стен и плит перекрытия, уложенных по ригелям и несущим стенам [1,2]

Недостатком указанных зданий является их разрушение при незначительной интенсивности взрывного воздействия и образование обломков и осколков конструкций, в результате чего поражаются люди.

Вместе с тем известно техническое решение здания, имеющего наиболее устойчивую форму положения при взрывных воздействиях.

Наиболее близким к изобретению является малоэтажное здание, включающее опоры, установленные на них наклонные стойки, скрепленные между собой верхними концами посредством соединительных элементов и в уровне перекрытий посредством горизонтальных несущих элементов, и самонесущие стены [3]

Данное здание принято за прототип, прототип является базовым объектом.

Недостатками подобных зданий являются низкие защитные свойства при взрывном воздействии, разрушение и образование обломков и осколков конструкций за счет жесткого закрепления отражающих поверхностей.

Целью изобретения является повышение защитных свойств зданий от воздействия внешних взрывов.

Цель достигается тем, что над наклонными стойками установлены с зазором дополнительные наклонные стойки, а в зазоре с необходимым шагом установлены кольцевые податливые элементы, каждый из которых повернут вокруг собственной вертикальной оси симметрии на 90^o по отношению к соседним, причем в коньковом замке дополнительные наклонные стойки связаны криволинейной упругой полосой, а опоры выполнены в виде упорно-опорных анкерных элементов.

Предлагаемое здание представлено на чертеже и состоит из наклонных стоек 1, горизонтальных несущих элементов 2 и 3, дополнительных наклонных стоек 4, кольцевых податливых элементов 5, криволинейных упругих полос 6, сплошной обрешетки 7, кровли 8, пола 9, упорно-опорных анкерных элементов 10, соединительных элементов 11 и болтов 12.

Здание установлено на основание 13.

Здание функционирует следующим образом. Первоначально воздушная ударная волна воздействует с фронтальной стороны на кровлю 8, сплошную решетку 7 и криволинейные упругие полосы 6. Указанные элементы, деформируясь и прогибаясь, передают воздействие динамической нагрузки на дополнительные наклонные стойки 4, которые, действуя на кольцевые податливые элементы 5, вызывают их деформацию (сжатие). При сжатии кольцевых податливых элементов 5 динамическое воздействие передается на наклонные стойки 1.

Жесткая несущая конструкция здания в виде треугольной рамы, образованной наклонными стойками 1, горизонтальными несущими элементами 2 и 3, опираясь на упорно-опорные анкерные элементы 10, обеспечивает неподвижность внутреннего остова здания.

В результате этого за счет наклонных поверхностей кровли 8 и податливости кольцевых податливых элементов 5 и криволинейных упругих полос 8 (при деформировании которых происходит поглощение значительной доли энергии воздушной ударной волны) происходит уменьшение амплитуды действующего избыточного давления отражения, вызванного нарушением режимов дифракции и обтекания, что не позволяет сформироваться интенсивной динамической нагрузке отражения на наклонные поверхности кровли 8 и на здание в целом.

Наибольшее избыточное давление отражения наблюдается при режиме дифракции на неподвижных жестких преградах установленных вертикально.

Таким образом, обеспечивается значительное повышение защитных свойств здания от воздействия внешних взрывов.