Опора сейсмостойкого здания,сооружения

Опора сейсмостойкого здания,сооружения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ОПОРА СЕЙСМОСТОЙКОГО ЗДАНИЯ, СООРУЖЕНИЯ, включающая опорные пояса с противолежащими коническими углублениями, выполненными со сферическим углублением в их центре, между :..: з которыми размещен промежуточный подвижный элемент, отличающаяся тем, что, с целью уменьщения вертикальной сейсмической нагрузки, она снабжена опорными плитами и опертыми на них упругими элементами в виде торообразных оболочек, причем подвижный элемент выполнен в виде упругой оболочки, а опорные пояса - в виде упругих дисков, опертых на упругие элементы , при этом замкнутые полости оболочек заполнены материалом, обладающим диссипативными свойствами. 2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что промежуточный подвижный элемент выполнен в виде оболочки, имеющей форму эллипсоида вращения или щара. i (Л 1C о сд СП N5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) E 04 Н 9/02; Е 02 D 27/34

I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(1

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3393646/29-33 (22) 16.02.82 (46) 30.05.83. Бюл. № 20 (72) Г. П. Иванов и С. А. Макаров (7I) Свердловский архитектурный институт (53) 699.841 (088.8) (56) !. Авторское свидетельство СССР № 618488, кл. Е 04 Н 9/02, 197?.

2. Авторское свидетельство СССР № 666266, кл. Е 04 Н 9/02, 1977 (прототип). (54) (57) 1. ОПОРА СЕЛСМОСТОЛКОГО

ЗДАНИЯ, СООРУЖЕНИЯ, включающая опорные пояса с противолежащими коническими углублениями, выполненными со сферическим углублением в их центре, между

„„SU„„1020552 A которыми размещен промежуточный подвижный элемент, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения вертикальной сейсмической нагрузки, она снабжена опорными плитами и опертыми на них упругими элементами в виде торообразных оболочек, причем подвижный элемент выполнен в виде упругой оболочки, а опорные пояса — в виде упругих дисков, опертых на упругие элементы, при этом замкнутые полости оболочек заполнены матери алом, обладаю щи м диссипативными свойствами.

2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что промежуточный подвижный элемент выполнен в виде оболочки, имеющей форму эллипсоида вращения или шара.

1020552

Изобретение относится к сейсмостойкому строительству, а именно к конструкциям опор сейсмостойких зданий, сооружений.

Известен фундамент сейсмостойкого здания, включающий опорные пояса со стаканами и цилиндрическую стойку со сферическими торцами, которые снабжены линзообразными вкладышами из материала, обладающего диссипативными свойствами (1).

Недостатками данной опоры являются ограниченная способность в обеспечении устойчивости здания при сейсмических колебаниях с большими горизонтальными смещениями, малая деформативность в вертикальном направлении и, следовательно, низкая эффективность снижения вертикальных сейсмических воздействий на здание. Вследствие сложной конструктивной схемы указанный фундамент обладает большой трудоемкостью в изготовлении и малой надежностью в эксплуатации.

Наиболее близкой к предлагаемой является сейсмостойкая опора, включающая опорные пояса с противолежащими коническими углублениями, выполненными со сферическим углублением в их центре, между которыми размещен промежуточный подвижный элемент (2).

Указанная опора снижает горизонтальную сейсмическую нагрузку на здание, сооружение, но не защищает от вертикальных сейсмических толчков.

Цель изобретения — уменьшение вертикальной сейсмической нагрузки.

Указанная цель достигается тем, что опора сейсмостойкого здания, сооружения, включающая опорные пояса с противолежащимими коническими углублениями, въшолненными со сферическим углублением в их центре, между которыми размещен, промежуточный подвижный элемент, снабжена опорными плитами и опертыми на них упругими элементами в виде торообразных оболочек, причем подвижный элемент выполнен в виде упругой оболочки, а опорные пояса— в виде упругих дисков, опертых на упругие элементы, при этом замкнутые полости оболочек заполнены материалом, обладающим диссипативными свойствами.

Кроме того, промежуточный подвижный элемент может быть выполнен в виде оболочки, имеющей форму эллипсоида вращения или шара.

На фиг. 1 изображена предлагаемая опора, поперечный разрез; на фиг. 2 — то же, при деформациях от воздействия сейсмических сил.

Опора сейсмостойкого здания, сооружения включает в себя опорные пояса 1, выполненные в виде упругих дисков с противолежащими коническими углублениями 2, в центре которых имеется сферическое углубление 3, между которыми размещен промежуточный подвижный элемент 4, выполнен5

Зо

Зг

55 ный в виде упругой шаровой оболочки. Элемент 4 может быть выполнен также в виде оболочки, имеющей форму эллипсоида вращения.

Опорные пояса 1 опираются на упругие элементы 5, выполненные в виде торообразных оболочек, опертых на опорные плиты 6.

В замкнутых полостях оболочек 4 и 5 размещены вкладыши 7, выполненные из материалов, обладающих диссипативными свойствами, например из неопрена.

Для повышения податливости в вертикальном направлении опора может быть снабжена несколькими торообразными элементами 5 (не показано). Эти элементы могут иметь различные размеры, жесткости, несущую способность и обладать свойством выключающихся связей, т. е. разрушаться при определенном уровне вертикальной сейсмической нагрузки.

Оптимальные жесткости упругих элементов трех типов можно подобрать на основе деформационных расчетов. При этом шарообразная упругая оболочка промежуточного подвижного элемента 4 испытывает сжатие с изгибом от действия нагрузок, расположенных по площадям контакта с опорными поясами 1.

Опорные пояса 1, загруженные в пролете по площади контакта с элементом 4, работаег на изгиб как упругие круглые дискипластины, опертые по контуру, очерченному поясом контакта с торообразными элементами 5.

Опорные торообразные элементы 5 находятся в сложном напряженном состоянии при сжатии между поясом 1 и плитой 6.

Элементы 1, 4, 5 и 6 могут быть выполнены из стали.

Предлагаемая опора сейсмостойкого здания, сооружения работает следующим образомм.

Как известно, при сейсмических воздействиях перемещения основания возможны в любом произвольном направлении.

Устойчивость здания, сооружения при действии горизонтальной составляющей произвольного перемещения обеспечивается податливостью, которую допускает опора в горизонтальной плоскости. При сейсмическом горизонтальном смещении основания вместе с ним перемещается нижний опорный пояс 1 и связанные с ним элементы 5 и 6.

При этом промежуточный подвижный элемент 4 выкатывается из сферического углубления 3, а верхний опорный пояс 1 и расположенные выше элементы, связанные с большой инерционностью массой здания, сооружения, остаются в исходном положении (фиг. 2), При ослаблении интенсивности горизонтальных сейсмических воздействий элемент 4 скатывается обратно в сферические углубления. Гашение горизонтальных

l020552

Составитель Г. Иванова

Редактор Ю. Ковач Техред И. Верес Корректор В. Бутяга, Заказ 3860/28 Тираж 724 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 колебаний осуществляется благодаря коническим поверхностям в опорных поясах.

Уменьшение вертикальных составляющих сейсмических воздействий на здание, сооружение обеспечивается повышенной податливостью в вертикальном направлении нескольких упругих тонкостенных элементов: промежуточного подвижного шарообразного элемента 4, двух опорных пластинчатых поясов 1, торообразных оболочек 5, четное число 10 которых можно подобрать расчетным путем.

Деформированное состояние упругих элементов при действии сейсмических сил и перемещений показано на фиг. 2. Общая величина возможных вертикальных упругих деформаций при сейсмических толчках может составить 2 — 4 мм. Гашение вертикальных сейсмических колебаний обеспечивается за счет диссипативных свойств материала, заполняющего замкнутые полости упругих элементов предлагаемой опоры.

Изобретение уменьшает вертикальную сейсмическую нагрузку и повышает эффек- тивность снижения произвольно направленных сейсмических нагрузок на здание, сооружение.

Кроме того, конструкция опоры проста в изготовлении, монтаже, надежна в работе и поэтому более экономична.