Фундамент сейсмостойкого здания

Фундамент сейсмостойкого здания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В. И, Кононенко и Ю. В. Кононенко 1

I ! с.

/

> с

3 г (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (S4} ФУНДАМЕНТ СЕЙСМОСТОЙКОГО ЗДАНИЯ

Изобретение относится к строительству, 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 эле

16 менты в виде шара или эллипсоида E13 .

Указанный фундамент предназначен для зданий, сооружений, обладающих внутренней физической устойчивостью, н не может быть использован дпя зданий,.со- оружений, центр тяжести которых создает существенный опрокндыващий момент.

Наиболее близким к изобретению яв»ляется фундамент сейсмостойкого здания, включающий верхнюю я нижние опорные части, смежные поверхности которых имеют опорные стаканы в форме шарового сегмента с размещенными в них опорными подвижными элементамн со сферическими поверхностями, консоли которых выполнены с выступами и впадинами, и демпфер 2 .

Недостатком указанного фундамента является то, что в момент передачи импульсов сейсмического воздействия происходит резкий контакт смежных поверхностей удерживающих консолей, в результате чего эти поверхности испытывают одновременные ударные нагрузки и сухое тре» ние, что способствует передаче сейсмичес»ких нагрузок на конструхцкя здания и разрушает здание в целом.

Бель изобретения - повышение сейсмоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в фундаменте сейсмостойкого здания, включающем верхнюю н нижнюю опорные части, смежные поверхности которых имэют опорные стаканы в ввж шарового сегмента с размещенными в них опорными подвижными элементами со сферическими поверхностями, а их консоли выполнены с выступами и впадинами, и демпфер, 3 9201 выступы и впадины выполнены соответ ственно в виде тела вращения, образованнопо попуциклоидой, и шарового cer 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 30 частей.

На фиг. 1 изображен предлагаемый фундамент сейсмического здания в нор мальном 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| д мента опорные стаканы 8, а в нижней— опорные стаканы 9. Между опорными стаканами 8 и 9 размещены опорные подвижные элементы 10 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 подвижные элементы 13 в виде шаров, размеры которых (диаметр

Д ) соответствуют размерам аналогичных элементов 10, размещенных между спорными стаканами 8 и 9. Каждая впадина 11„соответствующий ей выступ 12 и опорный подвижной элемент 13 имеют общую вертикальную ось вращения, При этом радиус К впадин 11 и выступов 12 равен радиусу опорных стаканов 8 и 9.

Футеровки 6 и 7 размещены в выемках, образованных соответственно в верхней

2 опорной части фундамента и консоли

4 нижней 3 опорной его части. В нормальнбм положении фундамента футеров= ки 6 и 7 контактируют между собой.

Опорные подвижные элементы 10 и 50

13 могут быть выполнены такие в виде эллипсоидов, Фундамент работает следующим образом.

При сейсмическом воздействии на ниж55 нюю опорную часть 3 фундамента верх15 ф няя 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 испытьвает трение качения. Верхняя

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 исключить ударные нагрузки и сухое трение в его подвижных частях, что обеспечивает надежность и долговечность высотного здания в целом.

Формула изобретения

Фундамент сейсмостойкого здания, включающий верхнюю и нижнюю опорные части, смежные поверхности которых имеют опорные стаканы в виде шарового сегмента с размещенными в них опорны= ми подвижными элементами со сферическими поверхностями, а их консоли выполнены с выступами и впадинами, и демпфер, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмоустойчивостиу выступы и впадины выполнены соответственно в виде тела вращения, образованного полуциклоидой, и шарового сегмента, 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.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 594248, кл. Е 029 27/34, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

N. 607890, кл. Е 023 27/34, 1976, 920115

Составитель В. Аниканов

Редактор Л. Алексеенко Техреа М.Тепер. Корректор H. Стел

Закаэ 2280/26 Тираж 711 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по юлам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсхай наб., л. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4