Фундамент сейсмостойкого здания Советский патент 1982 года по МПК E02D27/34 

Изобретение относится к строительств а именно к конструкции фундаментов высотных зданий, сооружений, возводимых в районах с повышенной сейсмической активностью. Известен фундамент сейсмостойкого здания, включающий нижнюю и верхнюю опорные части со стаканами, имеющими форму шарового сегмента-- в которых размещены промежуточные опорные элементы в виде шара ила эллипсоида fllF Указанный фундамент предназначен для зданий, сооружений, обладающих внутренней физической устойчивостью, и не может быть использован для зданий, сооружений, центр тяжести которья создает существенный острокидыващий момент Наиболее близким к изобретению является фундамент сейсмостойкого здания, включающий верхнюю и нижние опорные части, смежные поверхности которых име ют опорные стаканы в форме шарового сегмента с размещенными в них опорн ми подвижными элементами со сфернчеокими поверхностями, консоли которых выполнены с выступами и впадинами, и демпфер /-27 . Недостатком указанного фундамента является то, что в момент передачи импул1 сов сейсмического воздействия происходит резкий контакт с ежных поверхностей удерживающих консолей, в результате чего эти поверхности испытывают одновременные ударные нагрузки и сухое трение, что способствует передаче сейсмичеоких нагрузок на конструкции здания и разрушает здание в целом. Цель изобретения - повышение сейсмоустойчивости. Поставленная цель достигается тем, что в фундаменте сейсмостойкого здания, включающем верхнюю в нижнюю опорные части, смежные поверхности которьрс имеют опорные стаканы в виде шарового сегмента с размещенными в них опорными подвижными элементами со сферическими поверхностями, а их консоли выполнены с выступами и впадвнамв, и демпфер. 39 выступы и впадины выполнены соответственно в виде тела вращения, образе- ванноро полупиклоидой, и шарового cei мента, а между ними размещен опорный подвижной элемент в виде шара, причем радиус выступов и впадин равен радиусу опорных стаканов, а демпфер выполнен в виде футеровок из фрикционного материала, закрепленных на горизонтальных поверхностях верхней и нижней опорных частей. На фиг. 1 изображен предлагаемый фундамент сейсмического аданйя в нормальном положении, разрез; на фиг. 2 то же, в. момент сейсмического толчка; на фиг. 3 показан принцип геометрического построения криволинейных поверхностей опорных стаканов; на фиг. 4 - то же, выступов .и впаДИн консолей. Фундамент сосотоит из основания 1, верхней 2 и нижней 3 опорных частей с консолями 4 и 5 и футеровок 6 и 7 из фрикционного материала, например из резины. В верхней 2 опорной части фундамента выполнены в форме шарового се мента опорные стаканы 8, а в нижней опорные стаканы 9. Между опорными стаканами 8 и 9 размещены опорные по вижные элементы 1О в виде шаров. На консолях 4 выполнены впадины 11 также в форме шарового сегмента, а на консолях 5 - выступ 12 в форме тела вращения, образованного полуциклоидой. Между впадинами и выступами размещены опорные появижнью элементы 13 в виде шаров, размеры которых (диаметр CJ) соответствуют размерам аналогичных элементов 10, размещенныЬс между опорными стаканами 8 и 9. Каждая впадина 11, соответствующий ей выс1уп 12 и опорный подвижной элемент 13 имеют общую вертикальную ось вращения. При этом радиус R впадин 11 и выступов 12 равен радиусу опорных стаканов 8 и 9. Футеровки 6 и 7 размещены в выемках, образованньк соответственно в верхней 2 опорной части фундамента и консоли 4 нижней 3 опорной его части. В нормальном положении фундамента футеровки б и 7 контактируют между собой. Опорные подвижные элементы 10 и 13 могут быть выполнены также в виде эллипсоидов. Фундамент работает следующим образом. При сейсмическом воздействии на ниж нюю опорную часть 3 фундамента верх54няя его опорная часть 2 с расположенным над ней зданием сохраняет инерцию покоя в горизонтальной плоскости и плавно приподнимается в вертикальной плоскости. При этом опрокидывающий момент значительно снижается вследствие того, что подвижная система элементов фундамента испытывает трение качения. 13ерхняя 2 и нижняя 3 опорные части занимают положение, не совпадающее с их общей осью симметрии, поэтому по окончании сейсмического воздействия они стремятся занять первоначальное положение. При этом происходит раскачка здания от собственного веса. В момент перехода подвижной системы фундамента через ось симметрии происходит кратковременный контакт футеровок, что способствует быстрому успокоению здания от раскачки. Использование предлагаемого фундамента сейсмического здания позволяет ис ключйть ударные нагрузки и сухое трение в его подвижных частях, что обеспечивает надежность и долговечность высотного здания в целом. Ф о р мула изобретения Фундамент сейсмостойкого здания, включающий верхнюю и нижнюю опорные части, смежные поверхности которых имеют опорные стаканы в виде шарового сегмента с размешенными в них опорными подвижными элементами со сферическими поверхностями, а их консопи выполнены с выступами и впадинами, и демпфер, отличающийся твм, что, с целью повышения с ейсмоустойчивости, выступы и впадины выполнены соответственно, в виде тела вращения, образованного полуциклоидой, и шарового, сегменTHi а между ними размещен опорный под вижной элемент в виде шара, причем радиус выступов и впадин равен радиусу опорных стаканов, а демпфер выполнен в виде футеровок из фрикционного материйла, закрепленных на горизонтальных поверхностях верхней и нижней опорных частей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 594248, кл. Е 02 27/34, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 607890, кл. Е Q2J) 27/34, 1976,