Способ защиты сооружения от землетрясений Советский патент 1989 года по МПК E02D27/34 E04H9/02 

(Л

4i

00

giag-Z

3151

Изобретение относится к области строительства и касается защиты сооружений от землетрясений о

Цель изобретения - повышение эф- фектнвности сейсмозащиты.

На фиг. 1 изображен фундамент с сейсмозащитой, обеспеченной данным способом, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, фрагмент плана.

Способ осуществляется следующим образом.

В качестве сейсмоизолирующего фундамента рассматривается свайный фундамент. Свайный фундамент сооружения 1.состоит из свай 2, объединенных поверху ростверковой плитой 3 с помощью шарнирных соединений 4 и свободно размещаемых в верхней части внутри трубчатых элементов 5, Между нижней поверхностью ростверковой плиты 3 и грунтом оставляется зазор 6, Размер зазора 7 между трубчатым элементом 5 и сваей 2 определяется максимальной величиной ожидаемых амплитуд колеба- НИИ Y , По части периметра подзем- :Ной части сооружения устраивается ог- |раждающая стена 8, Зазор 9 между со- (оружением и ограждающей стеной не |менее У,. Описанная конструкция свайного фундамента призвана обес- ;печить упругую, достаточно податли- :вую горизонтальную связь между соору- ;:Жением и основанием. Приямки 10, рас- полагаемые между отдельными участками ограждающей стены 8, образованы вертикальными участками 11 ограждающей стены, подземной частью соору- ;жения и вертикальным или наклонным jOTKOcoM котлована., Прияшси 10 запол- няют крупным или средним песком. Вы-- сыпание. песка в зазоры между ограждающей стенкой и подземной частью сооружения предотвращают устройством заслонок 13 из оцинкованных стальных гофрированных листов., В песчаной масг се приямков располагают плоские метгш лические рамы, состоящие из перфорированных труб 14, соединяемых поперечинами 15,В верхней части рамы закрепляют вибратор 16, Над приямками 10 устанавливают в:ор6бы 17, заполненные песком,

Сейсмоизолирующий фундамент работает следующим образом. На некотором этапе колебаний соор 1Т сение движется: относительно основания, например сл:е- ва направо (на фиг, 2 показано первое движение), Такое движение будет

Q

5 0 5 0

5

0

0

сопровождаться деформацией сжатия грунта на участках расположения приямков 10 с песком со стороны, расположенной напротив движущегося сооружения Большая часть этой деформации необратимая (пластическая) и является фактором, обеспечивающим поглощение энергии колебания и оказывающим благотворное влияние на формирование сейсмических нагрузок. Очевидно, что при этом реактивное давление грунта будет не более пассивного Е, так как при его достижении начнется выпор призмы грунта по поверхности сдвига а - б. Причем превышение перемещений, соответствующих развитию Е, не означает полного исчезновения силы сопротивления грунта перемещению объекта, а приведет лишь к уменьшению его максимального значения на величину, определяемую разницей физико-механических характеристик грунта ненарушенной и нарушенной структур. Т,е, фактор, обеспечивающий поглощение энергии колебаний, будет сохраняться при любых амплитудах и количестве циклов колебаний. Наряду с этим при движении сооружения в рассматриваемом направлении на тьтьной стороне на участках расположения приямков 10 с песком будет происходить осьшание песка в щели, образующиеся между подземной частью сооружения и песчаным заполнением приямка. Этот процесс активизируется вибратором 16, закрепленным в верхней части рамы 14, 15. Действие вибратора при этом обеспечивает и уплотнение песка, разрыхляющегося при его осыпании в щели. Для дополнительной активизации процесса уплотнения песчаного заполнения приямка в перфорированные трубы 14 подают воду. Включение вибратора 16 и подача в трубы 14 воды происходит автоматически при достижении интенсивности колебаний основания, соответствующего расчетному землетрясению.

Таким образом, движение сооружения в противоположном рассмотренному выше направлении начнется в условиях полного контакта подземной части с обратной засыпкой через песчаные: заполнения приямков 10. При этом процесс поглощения энергии колебаний будет аналогичен описанному. Очевидно, что аналогичная картина будет наблюдаться при любом ограниченном

количестве циклов колебания (количество интенсивных циклов колебания изолируемого объекта не превьппает 10-30 при землетрясениях наиболее не благоприятного характера),

Для сохранения контакта подземной части сооружения с обратной засыпкой по всей высоте подземной части над приямками устанавливают короба 11 с песчаным заполнителем, высьтающимся в приямок во время землетрясения.

При заданной допустимой амплитуде колебаний уровень поглощения энергии колебаний согласно данному способу регулируется следующими параметрами: высотой подземной части сооружения ,, шириной и количеством приямков, включаемых в работу при рассматриваемом направлении движения, характеристиками грунта обратной засьшки (грунтового массива, окружающего подземную часть сооружения в пределах распространения призмы выпора).

1

1514871

Использование способа позволяет получить сейсмоизолирующий фундамент с эффективным поглощением энергии колебаний путем создания постоянно восстанавливаемого контакта подземной части сооружения с обратной засыпкой При этом достигается существенное снижение сейсмических нагрузок.

Формула изобретения

Способ защиты сооружения от зем- летр,ясений, включающий размещение сьтучего материала между наружной боковой поверхностью -подземной части сооружения и прилегающим к ней грун-, том основания; отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности сейсмозащиты, в процессе землетрясения осуществляют уплот- некие сыпучего материала путем его вибрирования.

Изобретение касается способов защиты сооружения от землетрясений и позволяет повысить эффективность сейсмозащиты. Вокруг подземной части сооружения 1 выполняют приямки 10 и заполняют их сыпучим материалом. В процессе землетрясения осуществляют уплотнение сыпучего материала вибраторами 16. 2 ил.

Составитель Г.Гаврищук Редактор О.Спесивых Техред А.Кравчук

Заказ 6201/31

Тираж 589

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ipue.1

Корректор Т .Палий

Подписное