Фундамент сейсмостойкого здания
Изобретение относится к фундаментам сейсмостойких зданий. Цель изобретения - повышение эффективности снижения сейсмических воздействий на здание. Фундамент сейсмостойкого здания состоит из верхнего и нижнего 2 опорных блоков, между которыми установлены вертикальные стержни 5, замоноличенные своими концами в опорных блоках. Стержни выполнены в виде стянутых упругими хомутами 11 многослойных пакетов прямоугольного или квадратного поперечного сечения, набранных из контактирующих один с другим по боковым граням упругих продольных элементов, изготовленных мз предварительно напряженного железобетона с поперечными сечениями в виде прямоугольных треугольников со скрученными вершинами. Верхний блок состоит из нижней 3 и верхней 4 плит, между которыми размещено упругодемпфирующее устройство в виде многослойного пакета 8 из гофрированных металлических пластин.4 ил. СО Фиг
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4689900/33 (22) 10.05.89 (46) 23.09.91, Бюл. N 35 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад, С. П. Королева (72) Ю. К. Пономарев и Д. Е, Чегодаев (53) 624. 159.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 32392, кл. E 02 D 27/34, 1928.
Авторское свидетельство СССР
М 2422754,0 кл. Е 02 D 27/34, 1967. (54) ФУНДАМЕНТ СЕЙСМОСТОЙКОГО
ЗДАНИЯ (57) Изобретение относится к фундаментам сейсмостойких зданий, Цель изобретения— повышение эффективности снижения сейсмических воздействий на здание, Фундамент сейсмостойкого здания состоит из
„„5U 1678977 А1 верхнего и нижнего 2 опорных блоков, ме>кду которыми установлены вертикальные стержни 5, замоноличенные своими концами в опорных блоках. Стержни выполнены в виде стянутых упругими хомутами 11 многослойных пакетов прямоугольного или квадратного поперечного сечения, набранных из контактирующих один с другим по боковым граням упругих продольных элементов, изготовленных из предварительно напряженного железобетона с поперечными сечениями в виде прямоугольных треугольников со скрученными вершинами. Верхний блок состоит из нижней 3 и верхней 4 плит, между которыми размещено упругодемпфирующее устройство в виде многослойного пакета 8 из гофрированных металлических пластин, 4 ил.
1678977
Изобретение относится к строительству и касается конструкций фундаментов сейсмостойких зданий и сооружений.
Цель изобретения — повышение эффективности снижения сейсмических воздействий на здание.
На фиг. 1 изображен фундамент, поперечный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг, 3 — разрез Б — Б на фиг, 1; на фиг, 4 — разрез  — В на фиг. 1.
Фундамент сейсмостойкого здания 1 включает нижний опорный блок 2, верхний опорный блок из нижней 3 и верхней 4 плит и вертикальные упругие стержни 5. В нижней части стержни 5 замоноличены бетоном в специальных колодках 6, выполненных в нижнем опорном блоке 2. Аналогично осуществлена заделка верхних концов стержней в нижней плите 3 верхнего опорного олока. Таким образом, верхний опорный блок, опираясь на стержни 5, имеет возможность упруго перемещаться в горизонтальном направлении относительно нижнего блока 2, В верхнем опорном блоке на нижней плите 3 и верхней плите 4 закреплены жестко металлические ленты 6 и 7, между которыми размещен многослойный пакет 8 из гофрированных металлических пластин, Для защиты от коррозии пакет 8 и ленгы 6 и 7 могут иметь коррозионно-стойкое покрытие, например, оцинкованы. Кроме того, для улучшения стабильности трения поверхности лент 6 и 7 могут быть покрыты твердой смазкой, например, двухокисью молибдена. Количество стержней 5 может быть различным в зависимости от веса здания и предполагаемых горизонтальных сейсмических нагрузок. Многослойные пакеты
8 могут располагаться по всему периметру опирания здания и на промежуточных опорах 9. Геометрия пакетов и их количество определяются расчетным путем, исходя из веса здания и потребного снижения сейсмических вертикальных нагрузок.
Каждый стержень 4 состоит из множества контактирующих один с другим продольных элементов 10 с поперечными сечениями в виде прямоугольных треугольников со скругленными вершинами для снижения концентрации напряжений и повышения технологичности. Продольные элементы 10 контактируют между собой гранями, имеющими одноименное название — катеты с катетами, гипотенузы с гипотенузами. Весь пакет элементов сжимается упругими хомутами 11, расположенными по длине стержня с определенным шагом.
Форма упругой линии хомутов выбирается иэ условия создания на контактных поверхностях элементов, входящих в пакет, задан5
50 ных сил трения, рассеивающих при изгибе пакета энергию сейсмических колебаний. Хомуты стягивают весь пакет продольных элементов 10 с помощью болтов 12 с гайками
13.
Возможно и другое скрепление хомутов, например, с помощью заклепок или сварки. Каждый элемент пакета 8 выполнен из предварительно напряженного железобетона, т.е. в сердцевине элемента есть один или несколько арматурных стержней
14, подвергаемых перед заливкой формы бетоном принудительному растяжению, После затвердевания бетона усилие с арматурного стержня 14 снимается, и в сечении элемента возникают сжимающие напряжения, необходимые на этапе сборки пакета хомутами.
Поперечное сечение всего пакета элементов может быть как квадратной, так и прямоугольной формы, в зависимости от потребных жесткостей по двум взаимно перпендикулярным направлениям, Для придания эстетического вида стержням они могут быть отштукатурены легкоразрушаемой штукатуркой, которая в случае землятрясения не окажет заметного сопротивления изгибу стержней и не уменьшит рассеивание энергии сейсмических воздействий.
Фундамент работает следующим образом.
При отсутствии сейсмических колебаний грунта вес здания 1 передается через верхнюю плиту 4, ленту 7 на многослойные пакеты 8 и деформируе их. Однако пакеты
8 рассчитываются таким образом, чтобы после воздействия статической нагрузки они поджимались на 50 — 75 Д от полной высоты гофров. Оставшийся запас деформации (25—
50Я>) предусмотрен для упругого восприятия вертикальных сейсмических воздействий. Сила веса здания далее передается через ленту 6, нижнюю гглиту 3 на вертикальные стержни 5, в кот „"ых возникнут сжимающие напряжения.
При возникновении сейсмических колебаний вначале нижний опорный блок 2 сместится в горизонтальном и/или вертикальном направлении, Стержни 5 и/или многослойные пакеты 8 начнут изгибаться, рассеивая при этом энергию колебаний за счет трения между элементами 10, и металлическими пластинами пакета 8. За счет этого здание будет перемещаться со значительно меньшими ускорениями и амплитудами, чем грунт с блоком 2. После прекращения сейсмического воздействия здание через несколько периодов возвратится в исходное положение, погасив накоп16 78977
Фиг, 2
Б-Е ленную в стержнях 5 и пакетах 8 энергию за счет трения.
Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения состоит в предотвращении разрушения зданий и сооружений в сейсмически активных районах и в повышении безопасности людей.
Формула изобретения
Фундамент сейсмостойкого здания, включающий верхний и нижний опорные блоки, между которыми установлены вертикальные стержни, замоноличенные своими концами в опорных блоках, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности снижения сейсмических воздействий на здание, вертикальные стержни выполнеI
5 ны составными из стянутых упругими хомутами продольных элементов из предварительно напряженного железобетона, выполненных в поперечном сечении в виде прямоугольных треугольников со
10 скругленными вершинами, а верхний опорный блок выполнен из верхней и нижней плит, между которыми размещен многослойный пакет из гофрированных металлических пластин.
1б70977
/ /
Редактор О, Хрипта
Заказ 3190 Тираж 393 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, К-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101
l г l б
Составитель Г, Гаврищук
Техред М Моргентал Корректор M. Кучерявая
