ФУНДАМЕНТ ЗДАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК E02D27/34 E02D27/32 

Изобретение относится к фундаментам зданий и сооружений, возводимых в районах с высокой сейсмичностью, и может быть использовано для перемещения зданий и сооружений при изменении из месторасположения, например при изменении планировки улицы или предприятия. Известен фундамент здания, содержащий верхний и нижний элементы, разделенные горизонтальным швом, заполненным сыпучим материалом, при этом смежные поверхности элементов выполнены с чередующимися выступами и впадинами со скошенными краями.

Известный фундамент обеспечивает сравнительно невысокую сейсмостойкость здания из-за того, что сыпучий материал недостаточно эффективно гасит сейсмические воздействия, значительная часть которых передается каркасу здания.

Наиболее близким к изобретению является фундамент здания, образованный верхней с ребрами и нижней плитами и вертикальной стенкой, сообщенный с атмосферой посредством по меньшей мере одной вертикальной трубки с поплавковым клапаном и заполненный рабочей жидкостью, а между верхней плитой и вертикальной стенкой расположен демпфер, при этом жидкость находится в гибком резервуаре, расположенном между подвижными стаканами внутри корпуса, а демпфер выполнен в виде упругих прокладок, расположенных внутри корпуса по всей его высоте.

Недостатком этого фундамента являются неудобство эксплуатации из-за сложности его восстановления после сейсмического воздействия или длительной эксплуатации, а также невозможность перемещения надфундаментной части.

Для устранения указанных недостатков и достижения положительного результата в фундаменте здания, включающем верхнюю с ребрами на нижней поверхности и нижнюю плиты, зазор между которыми заполнен жидкостью и сообщен с атмосферой посредством по крайней мере одной вертикальной трубки с поплавковым клапаном, и демпфер, размещенный между верхней плитой и вертикальной стенкой, установленной по периметру нижней плиты, верхняя плита выполнена с плоской верхней поверхностью, вертикальная стенка выполнена в виде съемных упоров, а зазор между плитами перекрыт по периметру упругим уплотнением, прикрепленным к верхней плите и выполненным по всей длине с полостью, которая сообщена с одной стороны с зазором, а с другой через запорное устройство с атмосферой.

На фиг.1 показано схемное решение описываемого фундамента в разрезе; на фиг.2 - узел заполнения упругого уплотнения.

Фундамент здания содержит верхнюю плиту 1, на которой монтируется здание, и нижнюю плиту 2, расположенную на грунте. Плиты 1 и 2 разделены горизонтальным зазором и выполнены из водопроницаемого железобетона. Плита 1 имеет коробчатую форму, снабжена ребрами 3 на внутренней поверхности и установлена вверх дном на нижней плите 2, при этом зазор между плитами 1 и 2 перекрыт полым упругим уплотнением 4, прикрепленным по периметру плиты 1 посредством съемных фиксаторов 5. Плита 1 имеет по крайней мере одну вертикальную трубку 6 с поплавковым клапаном, сообщающую зазор между плитами 1 и 2 с атмосферой.

Нижняя плита 2 имеет плоскую верхнюю поверхность, а ее площадь больше площади плиты 1. По периметру плиты 2 установлены съемные упоры 7, а между ними и стенками плиты 1 установлены демпферы 8.

Плита 1 имеет козырьки 9 для ограничения перемещения демпферов 8, опирающиеся на упоры 7.

Фиксаторы 5 выполнены П-образными болтами 10 по периметру прикреплены к вертикальным стенкам плиты 1. Внутри фиксаторов 5 расположено полое упругое уплотнение 4, снабженное сбоку по крайней мере одним отверстием 11, сообщающим полость уплотнения с зазором между плитами 1 и 2, и по крайней мере одним отверстием 12, сообщающим полость уплотнения с атмосферой, при этом отверстие 12 выполнено сбоку и снабжено запорным устройством 13, например клапаном.

Фундамент здания изготавливается путем заполнения нижней плиты 2 на поверхности грунта или на малой глубине известным способом (как сплошные фундаменты), а затем на плите 2 монтируется верхняя плита 1 путем установки железобетонных блоков, который соединяются посредством сварки арматуры блоков и заполнения промежутков между блоками бетонов, после чего плита 1 становится монолитной. Затем на плите 1 выполняются отверстия под трубки 6, монтируются болты 10, которыми прикрепляются фиксаторы 5 с уплотнением 4 внутри, и устанавливаются трубки 6. На плите 2 монтируются упоры 7, между ними и стенками плиты 1 устанавливаются демпферы 8, а на плите 1 монтируются козырьки 9. Плиты 1 и 2 снабжаются указанными элементами во время или после монтажа здания на плите 1.

Затем через трубки 6 в зазор между плитами 1 и 2 заливается рабочая жидкость, которая заполняет все пустоты в зазоре между плитами 1 и 2 и через отверстие 11 полость управления 4 при открытом запорном устройстве 13, которое затем закрывается. Жидкость заливается до тех пор, пока давление в зазоре, создаваемое столбом жидкости в трубках 6, не уравновесит веса здания и не обеспечит подъем плиты 1 над плитой 2 на 1-2 см, при этом поплавковый клапан обеспечивает поддержание в трубках 6 минимально допустимого уровня жидкости, а в уплотнении 4 создается давление, равное давлению жидкости в зазоре между плитами 1 и 2, которое обеспечит постоянное плотное прилегание уплотнения 4 к плите 2, обеспечивая удержание жидкости в зазоре.

Фундамент работает следующим образом.

При сейсмических воздействиях нижняя плита 2 стремится вместе с грунтом сместиться относительно здания и верхней плиты 1, при этом плиты 1 и 2 скользят относительно друг друга по жидкости, а демпферы 8 гасят энергию воздействия и скольжения плит.

При необходимости изменить месторасположение здания сначала удаляется слой грунта в направлении его поступательного перемещения, подготавливается площадка, изготавливается новая нижняя плита, которая располагается впритык к имеющейся нижней плите 2. С имеющейся плиты 2 снимают упоры 7 и демпферы 8, а с плиты 1 - козырьки 9. После этого здание за плиту 1 посредством необходимой техники перемещается поступательно на новую нижнюю плиту 2, верхняя поверхность которой предварительно покрывается смазкой, и после установки плиты 1 на плите 2 устанавливаются упоры 7 и демпферы 8, на плите 1 - козырьки 9. Пpи необходимости повернуть здание на плите 2 сначала снимают упоры 7, демпферы 8 и козырьки 9, затем здание поворачивают при помощи необходимой техники, после чего на плите 2 заново монтируются упоры 7 и устанавливаются демпферы 8, а на плите 1 устанавливаются козырьки 9.

Во время перемещения плиты 1 по плите 2 возможна потеря жидкости в зазоре между ними, которая автоматически компенсируется при помощи поплавкового клапана трубок 6.

При утечке жидкости из зазора между плитами 1 и 2 из-за износа уплотнения 4 оно заменяется новым. Сначала снимаются упоры 7, демпферы 8 и козырьки 9, а поплавковый клапан на трубках 6 блокируется. Затем открывается запорное устройство 13, жидкость из зазора между плитами через отверстие 11, полость уплотнения 4 и отверстие 12 вытекает наружу под действием веса здания и плиты 1 до установки плиты 1 на плите 2, при этом уплотнение 4 полностью размещается внутри фиксаторов 5 (при необходимости оставшаяся жидкость из полости уплотнения 4 удаляется насосом). После этого отвинчиванием болтов 10 демонтируются фиксаторы 5,0 старое уплотнение 4 заменяется новым полым упругим уплотнением 4, фиксаторы 5 монтируются на место и фиксируются болтами 10 к стенкам плиты 1. Затем разблокируется поплавковый клапан трубок 6, через которые в зазор между плитами 1 и 2 подается жидкость, заполняющая также полость уплотнения 4, после чего закрывается запорное устройство 13 и в зазоре между плитами 1 и 2 и в полости уплотнения 4 создается рабочее давление, регулируемое поплавковым клапаном. После этого на плиту 2 устанавливаются упоры 7 и демпферы 8, на плиту 1 - козырьки 9 и фундамент готов к дальнейшей эксплуатации.

Использование описываемого фундамента здания обеспечит постоянное плотное прилегание упругого уплотнения по всему периметру верхней плиты к нижней плите и надежный контакт с фиксатором на верхней плите для исключения возможной утечки жидкости из зазора между верхней и нижней плитами, при этом не требуется специальный обслуживающий персонал, постоянно следующий за надежной герметизацией зазора и ликвидирующий возможную утечку жидкости, что уменьшит расходом на эксплуатацию фундамента.

Использование: возведение зданий и сооружений в районах с высокой сейсмичностью. Сущность изобретения: фундамент содержит верхнюю и нижнюю плиты, демпфер, упоры и уплотнение. Верхняя плита выполнена с ребрами на нижней поверхности, а нижняя плита - с плоской верхней поверхностью. Плиты расположены относительно друг друга с зазором. Зазор заполнен жидкостью, сообщен с атмосферой посредством одной или нескольких вертикальных трубок и перекрыт уплотнением. Уплотнение выполнено по всей длине с полостью. Полость с одной стороны сообщена с зазором, а с другой - через запорное устройство с атмосферой. Упоры выполнены съемными и установлены на нижней плите по ее периметру. Демпфер размещен между упорами и верхней плитой. 2 ил.

ФУНДАМЕНТ ЗДАНИЯ, включающий верхнюю с ребрами на нижней поверхности и нижнюю плиты, зазор между которыми заполнен жидкостью и сообщен с атмосферой посредством по крайней мере одной вертикальной трубки с поплавковым клапаном, и демпфер, размещенный между верхней плитой и вертикальной стенкой, установленной по периметру нижней плиты, отличающийся тем, что верхняя плита выполнена с плоской верхней поверхностью, вертикальная стенка выполнена в виде съемных упоров, а зазор между плитами перекрыт по периметру упругим уплотнением, прикрепленным к верхней плите и выполненным по всей длине с полостью, которая сообщена с одной стороны с зазором, а с другой - через запорное устройство с атмосферой.