Фундамент сейсмостойкого здания Советский патент 1991 года по МПК E02D27/34 E04H9/02 

Изобретение относится к строительству и касается конструкций фундаментов сейсмостойких зданий и сооружений.

Цель изобретения - повышение эффективности снижения сейсмических воздейст- вий на здание.

На фиг. 1 изображен фундамент, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг, 4 - разрез В-В на фиг. 1.

Фундамент сейсмостойкого здания 1 включает нижний опорный блок 2, верхний опорный блок из нижней 3 и верхней 4 плит и вертикальные упругие стержни 5. В нижней части стержни 5 замоноличены бетоном Б специальных колодках б, выполненных в нижнем опорном блоке 2. Аналогично осуществлена заделка верхних концов стержней в нижней плите 3 верхнего опорного блока. Таким образом, верхний опорный блок, опираясь на стержни 5, имеет возможность упруго перемещаться в горизонтальном направлении относительно нижнего блока 2, В верхнем опорном блоке на нижней плите 3 и верхней плите 4 закреплены жестко металлические ленты 6 и 7, Между которыми размещен многослойный пакет 8 из гофрированных металлических пластин.

Для защиты от коррозии пакет 8 и лен- гы 6 и 7 могут иметь коррозионно-стойкое покрытие, например, оцинкованы. Кроме того, для улучшения стабильности трения поверхности лент 6 и 7 могут быть покрыты твердой смазкой, например, двухокисью молибдена. Количество стержней 5 может быть различным в зависимости от веса здания и предполагаемых горизонтальных сейсмических нагрузок. Многослойные пакеты 8 могут располагаться по всему периметру опирания здания и на промежуточных опо- pax 9. Геометрия пакетов и их количество определяются расчетным путем, исходя из зеса здания и потребного снижения сейсмических вертикальных нагрузок.

Каждый стержень 4 состоит из множе- ства контактирующих один с другим продольных элементов 10 с поперечными сечениями в виде прямоугольных треугольников со скругленными вершинами для снижения концентрации напряжений и повышения технологичности. Продольные элементы 10 контактируют между собой гранями, имеющими одноименное название - катеты с катетами, гипотенузы с гипотенузами. Весь пакет элементов сжимается упругими хомутами 11, расположенными по длине стержня с определенным шагом. Форма упругой линии хомутов выбирается т условия создания на контактных поверхностях элементов, входящих в пакет, заданных сил трения, рассеивающих при изгибе пакета энергию сейсмических колебаний. Хомуты стягивают весь пакет продольных элементов 10 с помощью болтов 12 с гайками 13.

Возможно и другое скрепление хомутов, например, с помощью заклепок или сварки. Каждый элемент пакета 8 выполнен из предварительно напряженного железобетона, т.е. в сердцевине элемента есть один или несколько арматурных стержней 14, подвергаемых перед заливкой формы бетоном принудительному растяжению. После затвердевания бетона усилие с арматурного стержня 14 снимается, и в сечении элемента возникают сжимающие напряжения, необходимые на этапе сборки пакета хомутами.

Поперечное сечение всего пакета элементов может быть как квадратной, так и прямоугольной формы, в зависимости от потребных жестксстей по двум взаимно перпендикулярным направлениям, Для придания эстетического вида стержням они могут быть отштукатурены легкоразрушаемой штукатуркой, которая в случае землят- рясения не окажет заметного сопротивления изгибу стержней и не уменьшит рассеивание энергии сейсмических воздействий.

Фундамент работает следующим образом.

При отсутствии сейсмических колебаний грунта вес здания 1 передается через верхнюю плиту 4, ленту 7 на многослойные пакеты 8 и деформирует их. Однако пакеты 8 рассчитываются таким образом, чтобы после воздействия статической нагрузки они поджимались на 50-75% от полной высоты гофров. Оставшийся запас деформации (25- 50%) предусмотрен для упругого восирмя- тия вертикальных сейсмических воздействий. Сила веса здания далее передается через ленту 6, нижнюю слиту 3 на вертикальные стержни 5, в KO ;JOJX возникнут сжимающие напряжения.

При возникновении сейсмических колебаний вначале нижний опорный блок 2 сместится в горизонтальном и/или вертикальном направлении. Стержни 5 и/или многослойные пакеты 8 начнут изгибаться, рассеивая при этом энергию колебаний за счет трения между элементами 10, и металлическими пластинами пакета 8. За счет этого здание будет перемещаться со значительно меньшими ускорениями и амплитудами, чем грунт с блоком 2. После прекращения сейсмического воздействия здание через несколько периодов возвратится в исходное положение, погасив накоппенную в стержнях 5 и пакетах 8 энергию за концами в опорных блоках, отлимающи й- счет трения.с я тем. что, с целью повышения зффективТехнико-экономический эффект от ности снижения сейсмических воздействий внедрения предлагаемого изобретения со- на здание, вертикальные стержни выполне- стоит в предотвращении разрушения зда- 5 ны составными из стянутых упругими хомутами продольных элементов из предварительно напряженного железобетона, выполненных в поперечном сечении в виде прямоугольных треугольников со

Формула изобретения10 скругленными вершинами, а верхний

Фундамент сейсмостойкого здания, опорный блок выполнен из верхней и нижней

включающий верхний и нижний опорные бло- плит, между которыми размещен многоки. между которыми установлены вертикаль- слойный пакет из гофрированных металлиные стержни, замоноличенные своими ческих пластин.

Л-А

ний и сооружений в сейсмически активных районах и в повышении безопасности людей.

Изобретение относится к фундаментам сейсмостойких зданий. Цель изобретения - повышение эффективности снижения сейсмических воздействий на здание. Фундамент сейсмостойкого здания состоит из верхнего и нижнего 2 опорных блоков, между которыми установлены вертикальные стержни 5, замоноличенные своими концами в опорных блоках. Стержни выполнены в виде стянутых упругими хомутами 11 многослойных пакетов прямоугольного или квадратного поперечного сечения, набранных из контактирующих один с другим по боковым граням упругих продольных элементов, изготовленных мз предварительно напряженного железобетона с поперечными сечениями в виде прямоугольных треугольников со скрученными вершинами. Верхний блок состоит из нижней 3 и верхней 4 плит, между которыми размещено упругодемпфирую- щее устройство в виде многослойного пакета 8 из гофрированных металлических пластин.4 ил. СО Фиг

/

г s - - S // // // // // // / / // // // // // // // //Л

//, / / / / /, / / / / / // /// , /, / // / / /// / / / / / / / / / / / / / / / / / / ///// // // // // // // ////// ///////// /; /////

/ S

/ f S /

///

у/

/У, /У,

//

/У,

W

/

У////////////////////////////////,

/ / / /

// /

V/.

//// //, / //

////У/.

/

/

////,

/ / / /

// /

V/.

//// //, / //

////У/.

Фиг. 2 6-5

/

8

-J 8

Фиг.З

8