Фундамент сейсмостойкого здания, сооружения

 

Изобретение относится к области фундаментостроения, в частности конструкциям фундаментов зданий, сооружений, возводимых в условиях сейсмических воздействий. Фундамент сейсмического здания, сооружения включает верхнюю и нижнюю опорные части, в которых образованы стаканы с вогнутыми днищами, и размещенный между ними промежуточный элемент в виде шара, при этом промежуточный элемент размещен с зазором относительно днища стакана верхней опорной части. Новым является то, что в углах, на пересечениях стен здания, сооружения в верхних и нижних опорных частях установлены стаканы с вогнутыми днищами в виде сферы более одного, с размещенными между ними промежуточными элементами в виде шаров, при этом внутренняя полость между днищами стаканов имеет форму эллипса, а верхние опорные части связаны между собой железобетонным поясом, на который опирается надземная часть здания, сооружения. Технический результат изобретения состоит в увеличении надежности, долговечности и прочности здания, сооружения в условиях действия сейсмических толчков. 3 ил.

Изобретение относится к области фундаментостроения, в частности к конструкциям фундаментов зданий, сооружений, возводимых в условиях сейсмических воздействий.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является фундамент сейсмического здания, сооружения, включающий верхнюю и нижнюю опорные части, в которых образованы стаканы с вогнутыми днищами, и размещенный между ними промежуточный элемент в виде шара, при этом верхняя и нижняя опорые части снабжены выступами, размещенными по их периметру на образованных одна к другой сторонах. Выступы верхней опорной части примыкают к выступам нижней опорной части, а промежуточный элемент размещен с зазором относительно днища стакана верхней опорной части (см. авт. свид. СССР 617532, кл. Е 02 D 27/34, 1978 г.), принято за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технологического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве представлена ненадежная и недолговечная конструкция сейсмостойкого фундамента здания, сооружения. В прототипе внутренняя полость между днищами стаканов 7 и 8 имеет форму вытянутого шестиугольника. При сейсмических толчках промежуточный элемент 4 в виде шара подвержен ударной нагрузке при движении слева направо (см. фиг.2 прототипа), ударяясь в днище 8. Это приводит к разрушению шара и днища, потере надежности и долговечности сооружения. Кроме того, в прототипе нет элементов, жестко (монолитно) связывающих верхние опорные части 3, что приводит также к потере надежности здания, сооружения.

Следующий недостаток прототипа - невозможность передать на нижние опорные части 2 через промежуточный элемент 4 в виде шара больших нагрузок от надземных частей здания, сооружения. Большие нагрузки приводят к разрушению шара, потере надежности и долговечности здания, сооружения.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в том, что необходимо создать такой фундамент сейсмостойкого здания, сооружения, который не терял прочности, надежности и долговечности в условиях действия сейсмических нагрузок, толчков.

Технический результат - увеличение надежности, долговечности и прочности здания, сооружения в условиях действия сейсмических толчков.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве, включающем верхнюю и нижнюю опорные части, в которых образованы стаканы с вогнутыми днищами, и размещенный между ними промежуточный элемент в виде шара, при этом верхняя и нижняя опорные части снабжены выступами, размещенными по их периметру на образованных одна к другой сторонах. Выступы верхней опорной части примыкают к выступам нижней опорной части, а промежуточный элемент размешен с зазором относительно днища стакана верхней опорной части.

Особенность заключается в том, что в углах здания, сооружения в верхних и нижних опорных частях установлены стаканы с вогнутыми днищами в виде сферы более одного с размещенными между ними промежуточными элементами в виде шаров, при этом внутренняя полость между днищами стаканов имеет форму эллипса, а верхние опорные части связаны между собой железобетонным поясом, на который опирается надземная часть здания, сооружения.

На фиг. 1 изображен фрагмент фундамента, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - положение фундамента в момент воздействия горизонтальных возмущающих сил.

Сведения, подтверждающие возможности осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Фундамент сейсмического здания, сооружения состоит из установленной на бетонной конструкции 1 нижних опорных частей 2, верхних опорных частей 3 и промежуточных элементов 4 в виде шаров. На пересечении стен, в углах здания, сооружения в нижних опорных частях 2 и верхних опорных частях 3 установлены стаканы более одного с вогнутыми днищами в виде сферы.

Нижние опорные части 2 и верхние опорные части 3 снабжены соответственно выступами 5 и 6, размещенными по их периметру на обращенных одна к другой сторонах, причем выступы 5 примыкают к выступам 6.

В нижних опорных частях 2 и верхних опорных частях 3 образованы соответственно стаканы 7 и 8 с вогнутыми днищами, выполненными в виде сферы, а промежуточные элементы 4 размещены с зазором 9 относительно днища стаканов 7 верхних частей 3.

Внутренняя полость между днищами стаканов 7 и 8 имеет форму эллипса, а зазор 9 равен 0,2-1,5 мм.

Верхние опорные части 3 монолитно связаны железобетонным поясом 10, на который опирается надземная часть здания, сооружения.

При сейсмическом воздействии или при других возмущающих воздействиях, например горизонтальных силах, верхние опорные части 3 совместно с железобетонным поясом 10 и установленной на нем надземной частью здания, сооружения перекатываются по шарам 4. Величина относительного смещения верхних и нижних частей ограничивается выступами 5 и 6. При прекращении воздействий, например, горизонтальной силы верхние опорные части 3, монолитно связанные железобетонным поясом 10, на котором установлена надземная часть здания, сооружения, возвращаются в первоначальное положение. Верхние 3 и нижние 2 опорные части по плоскости сферы покрыты составом, или пленками, или пластиком, уменьшающими трение между подвижными частями - шарами 4, верхними 3 и нижними 2 опорными частями.

Количество опорных частей выбирают из расчета веса здания, сооружения с учетом несущей способности подвижных элементов.

Надежность и долговечность конструкции возрастает по сравнению с прототипом, т. к. исключены удары промежуточных элементов при движении за счет замены конфигурации - вытянутый шестиугольник (между днищами стаканов 7 и 8) - на эллипс. Конфигурация эллипс позволяет более эффективно гасить колебания, чем шестиугольник, исключает потерю прочности промежуточных элементов 4. Увеличению прочности конструкции, ее надежности и долговечности существенно способствует железобетонный пояс 10.

Формула изобретения

Фундамент сейсмического здания, сооружения, включающий верхнюю и нижнюю опорные части, в которых образованы стаканы с вогнутыми днищами, и размещенный между ними промежуточный элемент в виде шара, при этом верхняя и нижняя опорные части снабжены выступами, размещенными по их периметру на образованных одна к другой сторонах; выступы верхней опорной части примыкают к выступам нижней опорной части, а промежуточный элемент размещен с зазором относительно днища стакана верхней опорной части, отличающийся тем, что в углах, на пересечениях стен здания, сооружения в верхних и нижних опорных частях установлены стаканы с вогнутыми днищами в виде сферы более одного, с размещенными между ними промежуточными элементами в виде шаров, при этом внутренняя полость между днищами стаканов имеет форму эллипса, а верхние опорные части связаны между собой железобетонным поясом, на который опирается надземная часть здания, сооружения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3