Сейсмічностійкий фундамент

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ SU(1» РЕСПУБЛИК (5D5 1686076 А1 Е 02 D 27/34, Е 04 Н 3/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГкНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ v (21)4744055/33 * , (22)28.09.89 (46)23.10.91. Бюл. №39 (75) Э.И.Ольшанский (53)624.159.1(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР ( f 344094, кл. Е 04 Н 9/02, 1970. Sc А в т о р с к о е свидетельство СССР № 844748,кл. Е 04 Н 9/02, 1978. (54) СЕЙСМОСТОЙКИЙ ФУНДАМЕНТ (57) 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 состав ными 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 1. Обращенные одна к другой поверхности опорных поясов выполнены плоскими, а эллипсоиды выполнены с амортизационными кольцами на верхней поверхности 4 ил. Га а а]Го и сЯГЬ а а"! Га а а] I ___-_.__-J L — _.__-___ JL_ _ _ _ _ _ _ J L________ Га Ь а]Га а а~1Га а а~!Га • • ] l _ - _ _ _ _ _ - J _ - _ ___._.__ Jl . __-~._—ІІ __-_.— — —I Га а а~]Га а сПГЕэЪ а1Га а а~1 I і __ f| 11 I Га "па 1 Га "а ЕЛ Га" ЁГа~! Га а Ы I _! 1_ __________ J 1_ _ _ _ _ _ _ J U ___________ Г а п а ] Г Ь _ а n^L°___9jL __?__?] Г Э а~сЛ ПЗТЗ-Я ГсГи а І Г с_ГЄГ_Т! 77 Фиг.1 1686076 Изобретение относится к строительству в сейсмически активных районах и касается выполнения сейсмостойких фундаментов. Цель изобретения - повышение эффективности сейсмозащиты. 5 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. 10 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 15 выполнены составными из верхней 5 и нижней 6 частей, между которыми размещена разборная деревянная прокладка 7 из клиньев, которые фиксируются о рабочем положении посредством металлического 20 бандажа 8, состоящего из двух половин. Между верхней частью 5 эллипсоидов и узлами 1 установлено амортизаці- онное кольцо 9 из эластичного материала - резины, пластмассы и т.д. Амортизационное кольцо 25 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 30 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 кон- 35 тактный сферический лист 12, опирающийся на плоский контактный лист 13, вмонтированный в нижний опорный пояс 2. Детали 10-13 выполнены из металла, 40 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 час- 45 тей 5 и 6 из металла, они могут быть пустотелыми. Верхняя часть 5 и нижняя чаєть 6 эллипсоидов в районе осевой линии имеют цилиндрические углубления, облицованные 50 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. ко- 55 торый является соединительным элементом. Коническое углубление в жестком узле 1, окантованное воронкообразным опорным узлом 10, позволяет вынимать на эерх 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 подушкой 3 и нижним опорным поясом 2. Под действием силы трения между деталя- " ми 12 и 13, а также между деталями 10 и 11 эллипсоиды начинают "перекатываться" по нижнему опорному поясу 2, что вызывает подъем здания на некоторую высоту и в результате этого появляется восстанавливающий момент, который вызовет обратное "перекатывание". Амортизационные кольца 9 играют роль 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 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 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 величины 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 пояса относительно здания возможны разрушения инженерных сетей. При необходимости эллипсоиды могут быть разобраны и собраны непосредственно под зданием. Для этого необходимо 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 необходимое поджэтие эллипсоидов к опорным узлам. Эффективность эллипсоидов можно повысить, если выполнить прокладку из более эластичных элементов, например из стальных тарельчатых либо цилиндрических пружин. Это позволит в большей степени гасить вертикальную составляющую сейсмического воздействия. Гашению сейсмического воздействия способствует также песчаная подушка. 1686076 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 10 конец каждого из которых заведен в тело верхнего опорного пояса, о т л и ч а ю щ и й 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 соотСейсмостойкий фундамент, включаюветствующем эллипсоиде, а обращенные щий верхний и нижний опорные пояса и одна-к другой поверхности верхнего и.устаразмещенные между ними элементы подвижной связи в виде эллипсоидов и верти- 15 навливаемого на песчаную подушку нижнего опорных поясов выполнены плоскими. кальные металлические стержни, верхний • /// У////// //У /У/^ У/У '/// Фиг.І } г ' 1686076 A -A ФивЛ Редактор Н.Тупица Составитель ПГаврищук Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий Заказ 3580 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 101