Сейсмозащитный блок Советский патент 1987 года по МПК E02D27/34 E04H9/02 

Г, e(m)l L KMJ

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении объектов в сейсмически активных районах.

Цель изобретения - снижение металлоемкости сейсмозащитного блока.

На фиг.1 изображен сейсмозащитный блок, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Сейсмозащитный блок содержит нижнюю 1, верхнюю 2 опорные и промежуточную 3 плиты. Нижняя 1 и верхняя 2 плиты соединены между собой вертикал ными стержнями 4. Промежуточная плита 3 расположена несколько ниже верхней плиты 2. Она имеет сквозные отверстия, через которые пропущены вертикальные стержни 4. Нижняя 1 и промежуточная 3 плиты соединены между собой двумя рядами наклонных параллельных стержней 5 и 6, расположенными с двух сторон от ряда вертикальны стержней 4. При зтом стержни 5 и 6 наклонены в разные стороны и нижними и верхними концами жестко заделаны соответственно в нижнюю 1 и промежуточную 3 плиты. К нижней плите I по ее контуру прикреплены боковые продольные 7 и поперечные 8 вертикальные плиты и образуют совместно с ней открытый сверху короб. Полость короба заполнена сьшучкм материалом. Стержни 4-6 имеют ограничители прогиба, выполненные в виде ромбовидных выступов 9 на внутренних поверхностях боковых продольных плит 7. Между вертикальными торцовыми гранями выс-тупов 9 находятся на определенном . расстоянии от них -вертикальные стержни 4, а между наклонными боковыми гранями выступов 9 находятся на определенном расстоянии от них наклонные стержни 5 и 6. Вертикальные стержни 4 имеют наименьшую жесткость в плоскости их ряда, а наклонные стержни 5 и 6 имеют наименьшую жесткость в плоскостях, параллельных боковым граням выступов 9. Нижняя опорная плита 1 опирается на основание, а верхняя опорная плита 2 несет верхнее строение.

Расстояние между наклонными стержнями и обращенных к ним наклонных граней выступов определяют по формуле

Д Л, lntg(2oJr90 )

&„ - расстояние между наклонным

п

стержнем и ограничителем прогиба в исходном состоянии;

Д ц - максимальный прогиб стержня:

OL угол наклона стержня;

E(fi - полный эллиптический интеграл второго рода;

К(т) - полный эллиптический интеграл Первого рода; m - параметр эллиптического интеграла, определяемьй по формуле

m

Н IPz

4 N 2п IHMH

где Р - расчетная горизонтальная нагрузка на блок; количество стержней, наклоненных в одну сторону; модуль упругости материала стержня;

минимальный момент инерции поперечного сечения стержня.

п, Е. н миц

Сейсмозащитньй блок воспринимает вертикальную и горизонтальную, на

правленную вдоль серединной плоскости, нагрузки. Вертикальная нагрузка воспринимается вертикальными стержнями 4, а горизонтальная нагрузка воспринимается наклонными стержнями 5 и 6, Под действием номинальной нагрузки, а также при слабых землетрясениях, когда сила толчка не представляет опасности для верхнего строения, стержни 4-6 сохраняют устойчивую прямолинейную форму равновесия и блок работает как жесткая конструкция. Когда нагрузка достигает критического значения, стержни 4-6 теряют устойчивость и изгибаются в . плоскости их наименьшей жесткости. Прогиб вертикальных стержней 4 ограничивается торцовыми гранями выступов 9, а прогиб наклонных стержней 5 и 6 - боковыми гранями смежних выступов 9. При этом верхняя 2 и промежуточная 3 плиты перемещаются относительно нижней плиты 1, амортизируя тем самым толчок, передаваемый верхнему строению. При воздействии на

сооружение динамической нагрузки от периодических колебаний почвы, что вызывает колебания стержней 4-6 вследствие периодической потери и восстановления устойчивости, сыпучий

материал способствует интенсивному гашению колебаний.

Формула изобретения

1, Сейсмозащитный блок, включающий верхнюю и нижнюю опорные плиты, размещенную между ними промежуточную плиту со сквозными отверстиями, про- дольные и поперечные боковые плиты, продольные ряды параллельных стержней, в крайних из которых стержни ориентированы наклонно и жестко прикреплены своими концами к нижней опор- ной и промежуточной плитам, а в среднем стержни ориентированы вертикально, пропущены через отверстия в промежуточной плите и жестко прикреплены своими концами к нижней и верхней опорным плитам, и ограничители прогиба стержней, отличающий- с я тем, что, с целью снижения металлоемкости сейсмозащитного блока, ограничители прогиба стержней вьтолне- ны в виде выступов на внутренних поверхностях продольных боковых плит, каждый из которых выполнен с наклонными параллельными боковыми гранями и вертикальной торцовой гранью, при- чем наклонные стержни размещены в зазорах между боковыми гранями выступов соответствующей боковой плиты и параллельно этим граням и имеют минимальную жесткость в плоскостях, па- раллельных боковым граням выступов, а вертикальные стержни размещены в зазорах между торцовыми гранями выступов продольных боковых плит и имею минимальную жесткость в плоскостях их ряда.

2. Блок по п., о тличаю- щ и и с я тем, что каждый наклон- ньт стержень расположен относительно обращенных к нему граней выступов на расстоянии, определяемом по Ъормуле

й: i intgC i-go) i- Ijslj.

где Д ц - расстояние между наклонным стержнем и боковой гранью выступа в исходном положении;

U и - максимальный прогиб стержня;

о - угол наклона стержня; (т - полный эллиптический интe paл второго рода; К(т) - полный эллиптический интеграл первого рода; m - параметр эллиптического интеграла, определяемый по формуле

т

им

Рг

2п со8 Ец-1А,ик

Р - расчетная горизонтальная нагрузка на блок;

п - количество стержней, наклоненных в одну сторону; Е - модуль упругости материала

стержня;

мин минимальный момент инерции поперечного сечения стержня.

з

Фиг.2

Изобретение относится к возведению сейсмозащитного блока и позволяет снизить его металлоемкость. Сей- смозащитный блок сос-щэит из нижней 1, верхней 2, промежуточной 3, боковых продольных 7 и поперечных 8 плит. Нижняя 1 и верхняя 2 плиты соединены между собой рядом вертикальных стержней i4, а нижняя 1 и промежуточная 3 плиты соединены рядами наклонных стержней 5 и 6. На внутренней поверхности продольных плит выполнены ромбовидные выступы 9 с наклонными боковыми гранями и вертикальной торцовой гранью. Вертикальные торцовые грани выступов ограничивают прогиб вертикальных стержней, а наклонные грани смежных выступов ограничивают прогиб наклрнных стержней. I э.п. ф-лы, 3 ил. //;// / :о S5 N5 СП Фиг.1