Опора сейсмостойкого здания, сооружения

СОНИ СОаЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК з 511 Е 04 Н 9/02; Е 02 0 27/34 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 11""К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Свердловский архитектурный институт(54) (57) 1. ОПОРА СЕЛСМОСТОЛКОГО ЗДАНИЯ, СООРУЖЕНИЯ, включающая опорные пояса с противолежащими коническими углублениями, выполненными со сферическим углублением в их центре, между 801020552 А 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.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 опор. ные пояса с противолежащими коническими углублениями, выполненными со сферическим углублением в их центре, между которыми размещен промежуточный подвижный элемент 12.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 противолежащими коническими углублениями, выполненными 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, выполнен 5 10 15 20 25 Зо Зг 40 45 50 55 ный в виде упругой шаровой оболочки. Элемент 4 может быть выполнен также в видеоболочки, имеющей форму эллипсоида вращения,Опорные пояса 1 опираются на упругиеэлементы 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 бытьснабжена несколькими торообразными элементами 5 (не показано). Эти элементымогут иметь различные размеры, жесткости,несущую способность и обладать свойствомвыключающихся связей, т. е. разрушатьсяпри определенном уровне вертикальной сейсмической нагрузки. Оптимальные жесткости упругих элементов трех типов можно подобрать на основедеформационных расчетов, При этом шарообразная упругая оболочка промежуточногоподвижного элемента 4 испытывает сжатиес изгибом от действия нагрузок, расположенных по площадям контакта с опорнымипоясами 1.Опорные пояса 1, загруженные в пролетепо площади контакта с элементом 4, работают на изгиб как упругие круглые дискипластины, опертые по контуру, очерченномупоясом контакта с торообразными элементами 5,Опорные торообразные элементы 5 находятся в сложном напряженном состояниипри 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 образом.Как известно, при сейсмических воздействиях перемещения основания возможныв любом произвольном направлении.Устойчивость здания, сооружения придействии горизонтальной составляющейпроизвольного перемещения обеспечиваетсяподатливостью, которую допускает опорав горизонтальной плоскости. При сейсмическом горизонтальном смещении основаниявместе с ним перемещается нижний опорныйпояс 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 сбольшой инерционностью массой здания,сооружения, остаются в исходном положении (фиг. 2), При ослаблении интенсивностигоризонтальных сейсмических воздействийэлемент 4 скатывается обратно в сферические углубления. Гашение горизонтальных1020552 СоставиТех редТираж 7Государственногоелам изобретенийква, Ж - 35, РаушПатент, г. Ужгор тель Г. ИвановаИ. Верес Ко24 Пкомитета СССРи открытийсная наб., д. 4/5од ул Проектная Редактор Ю. Ковач, Заказ 386028ВНИИПИпо д113035, МоФилиал ППП рректор В. Бутягадписное 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 простав изготовлении, монтаже, надежна в работеи поэтому более экономична.