Сейсмостойкий фундамент Советский патент 1991 года по МПК E02D27/34 E04H3/02 

Ј

Изобретение относится к сейсмостойкому фундаменту и позволяет повысить эффективность сейсмозащиты. Фундамент состоит из верхнего опорного пояса в виде жестких узлов 1, нижнего опорного пояса 2 и элементов подвижной связи в виде эллипсоидов 4. размещенных между опорными поясами. Эллипсоиды 4 выполнены составными из верхней и нижней частей и эластичной прокладки. Эллипсоиды соединены с верхним опорным поясом посредством металлических стержней, верхние концы которых заведены в углубления опорных узлов V Обращенные одна к другой поверхности опорных поясов выполнены плоскими, а эллипсоиды выполнены с амортизационными кольцами на верхней поверхности. 4 ил.

О 00 Os О

VI

о

Изобретение относится к строительству в сейсмически активных районах и касается выполнения сейсмостойких фундаментов.

Цель изобретения - повышение эффективности сейсмозащиты.

На фиг.1 изображено здание с предлагаемым фундаментом, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез; на фиг.З - узел I на фиг.2; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.З.

Предлагаемый фундамент содержит верхний опорный пояс из жестких узлов 1, нижний опорный пояс 2, размещенный на песчаной подушке 3, и элементы подвижной связи в виде эллипсоидов 4. Эллипсоиды 4 выполнены составными из верхней 5 и нижней 6 частей, между которыми размещена разборная деревянная прокладка 7 из клиньев, которые фиксируются в рабочем положении посредством металлического бандажа 8, состоящего из двух половин. Между верхней частью 5 эллипсоидов и узлами 1 установлено амортизационное кольцо 9 из эластичного материала - резины, пластмассы и т.д. Амортизационное кольцо 9 состоит из двух половин, соединенных на клею либо механическим путем.

Узел 1 содержит в месте контакта с верхней частью эллипсоида 4 воронкообразный опорный узел 10, который опирается на верхний контактный сферический лист с отверстием 11, монолитно соединенный с верхней частью 5 эллипсоида 4.

Нижняя часть 6 эллипсоида также содержит монолитно скрепленный с ней контактный сферический лист 12, опирающийся на плоский контактный лист 13, вмонтированный в нижний опорный пояс 2.

Детали 10-13 выполнены из металла, например из стали. Опорные пояса и части 5 и 6 эллипсоидов выполнены из железобетона, причем части 5 и 6 эллипсоидов могут быть выполнены из иных материалов: чугуна, гранита и т.д. В случае выполнения частей 5 и 6 из металла, они могут быть пустотелыми.

Верхняя часть 5 и нижняя;часть 6 эллипсоидов в районе осевой линии имеют цилиндрические углубления, облицованные изнутри металлическими втулками 14, при этом верхняя часть 5 эллипсоида имеет сквозное углубление, а нижняя часть 6 - глухое углубление. Внутри этих углублений размещен металлический стержень 15, который является соединительным элементом.

Коническое углубление в жестком узле 1, окантованное воронкообразным опорным узлом 10, позволяет вынимать на верх

стержень 15 через верхнее отверстие углубления. Жесткие узлы 1 расположены в плане на пересечении несущих стен здания.

При возникновении сейсмических колебаний в пределах слабые и умеренные до сильных, что соответствует 1-7 баллам, горизонтальная составляющая силы землетрясения перемещает в горизонтальном направлении грунт совместно с песчаной

0 подушкой 3 и нижним опорным поясом 2. Под действием силы трения между деталями 12 и 13, а также между деталями 10 и 11 эллипсоиды начинают перекатываться по нижнему опорному поясу 2, что вызывает

5 подьем здания на некоторую высоту и в результате этого появляется восстанавливающий момент, который вызовет обратное перекатывание.

Амортизационные кольца 9 играют роль

0 демпферов, т.е. при перекатывании эллипсоидов 4 сжимаются, поглощая тем самым часть энергии сейсмического толчка.

После прекращения действия землетрясения силой 1-7 баллов здание возвратится

5 в исходное положение, при этом все инженерные сети будут задействованы.

При землетрясении свыше 1-7 баллов и достижении сейсмического ускорения свыше 10 см/с эллипсоиды 4 перекатятся на

0 максимальный угол, штанги 15 защемятся в конусе детали 10 и увлекут за собой эллипсоиды, которые начнут скользить по поверхности нижнего опорного пояса 2.

Длина пути скольжения зависит от ве5 личины сейсмического воздействия и может достигать нескольких метров. Поэтому при проектировании нижнему опорному поясу следует дать запас по длине и ширине. При больших передвижениях нижнего опорного

0 пояса относительно здания возможны разрушения инженерных сетей.

При необходимости эллипсоиды могут быть разобраны и собраны непосредственно под зданием. Для этого необходимо

5 снять бандаж 8 и вынуть (либо вырубить) средние клинья 7, снять амортизационное кольцо 9, вынуть стержень 15. Сборка - в обратной последовательности. При этом забиванием клиньев 7 обеспечивается необ0 ходимое поджатие эллипсоидов к опорным узлам.

Эффективность эллипсоидов можно повысить, если выполнить прокладку из более эластичных элементов, например из сталь5 ных тарельчатых либо цилиндрических прут жин. Это позволит в большей степени гасить вертикальную составляющую сейсмического воздействия. Гашению сейсмического воздействия способствует также песчаная подушка.

При установке здания или сооружения на эллипсоиды все инженерные сети, включая водопроводные и канализационные, следует подсоединять таким образом, чтобы не нарушалась их прочность и плотность при перемещении здания. Материал подсоединенных трубопроводов может быть эластичным (пластмассы) или трубопроводы должны содержать компенсаторы.

Формула изобретения

Сейсмостойкий фундамент, включающий верхний и нижний опорные пояса и размещенные между ними элементы подвижной связи в виде эллипсоидов и вертикальные металлические стержни, верхний

/// /ss//s/ /// // s / s ///

ЯП фаг.0

5

конец каждого из которых заведен в тело верхнего опорного пояса, отличающий- с я тем. что, с целью повышения эффективности сейсмозащиты, каждый эллипсоид выполнен с горизонтальной эластичной прокладкой и с размещенным на его верхней поверхности упругим амортизационным кольцом, на нижней поверхности верхнего опорного пояса образованы сужающиеся к его нижней поверхности углубления под верхние концы стержней, нижний конец каждого стержня закреплен в соответствующем эллипсоиде, а обращенные одна. другой поверхности верхнего и устанавливаемого на песчаную подушку нижнего опорных поясов выполнены плоскими.

А -А

8

Фиа.Ц