Сейсмостойкое основание здания, сооружения

Номер патента: 1761876

Авторы: Гельман, Голубцова, Ильичев, Лаврусевич

ZIP архив

Текст

(51)5 Е 02 О 27/34, 31/08 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН вийно-галечниковой подушки и несущего слоя. Несущий слой выполнен из свай. Общая площадь поперечного сечения свай составляет 5-7 от общей площади основания. Толщина гравийно-галечниковой подушки определена из условия й = Н(2 Чср 0 - Ч 1 р 1 )/(Ч 2 р 2 - Ч 1 р 1 ), где и - толщина гравийно-галечниковой подушки; Н - толщина основания, равная сумме толщины подушки и длины свай; Ч 1 р 1 - сейсмическая жесткость грунта основания после заглубления свай; Ч 2 р - сейсмическая жесткость гравийно-галечниковой подушки. Толщина основания назначается равной 1/4 длины распространяющейся в грунте естественного сложения поперечной сейсмической волны, Размеры основания в плане соизмеримы с длиной сейсмической волны. 1 ил. ческими параметрсооружения,Наиболее близким к описываемому изобретению является сейсмостойкое основание здания, сооружения, представляющее собой несущий слой из армированного вертикальными сваями грунта. Высота основания равна 1/4 длины распространяющейся в грунте естественного сложения поперечной сейсмической волны, а общая площадь поперечного сечения свай составляет 80/О и выше от общей площади основания (2).Недостаток известного основания заключается в его недостаточных сейсмоизолирующих свойствах в случае, если представлено сильносжимаемыми грунтаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР М 1236064, кл. Е 02 О 27/34, 1985.Авторское свидетельство СССР Гч. 1506028, кл, Е 02 О 27/34, 1987.(57) Использование; возведение сейсмостойких зданий, сооружений на сильносжимаемых грунтах. Сущность изобретения; сейсмостойкое основание состоит из граИзобретение относится к строительству, в частности к сейсмостойким основаниям зданий, сооружений, возводимых на сильносжимаемых грунтах.Известно основание под фундамент сейсмостойкого здания, сооружения, состоящее из несущего слоя, выполненного в виде горизонтальных плит, разделенных слоем упругого материала, и жестко связанного с вертикальными слоями, заглубленными в грунт(1).Однако это основание характеризуется низкими сейсмоизолирующими свойствами. Это объясняется тем, что геометрические размеры элементов основания не увязаны с физико-механическими сейсмическими характеристиками грунта и динамиами возводимого здания, (",ЬЦель изобретения - повышение сейсмоизолирующих свойств основания из сильносжимаемых грунтов.Поставленная цель достигается за счет того, что сейсмостойкое основание здания, сооружения, включающее несущий слой из армированного вертикальными сваями грунта и выполненное толщиной, равной 1/4 длины распространяющейся в грунте естественного сложения поперечной сейсмической волны, снабжено дополнительным слоем в виде размещенной на уровне верхних торцов свай гравийно-галечниковой подушки, толщина которой определена из условия где тол умм вна ЬЧ 2 р 2 Ч 1 р 1 где и - толщина гравийно-галечниковой подушки;Н - толщина основания, равная сумме толщины подушки и длины свай;Чо ро - сейсмическая жесткость грунта естественного сложения;Ч 1 р 1 - сейсмическая жесткость грунта основания после заглубления свай;Ч 2 р 2 - сейсмическая жесткость гравий- но-галечниковой подушки,На чертеже изображено описываемое сейсмостойкое основание, поперечный разрез.Основание имеет гравийно-галечниковую подушку 1 и несущий слой 2 из железобетонных свай 3, заглубленных в грунт и контактирующих своими торцами с подушкой 1. Толщина подушки 1 задается формулой Н (2 Чоро - Ч 1 р 1)Ч 2 /Ъ - Ч 1 р 1Н - толщина основания, равная с ещины подушки и лины свай и ра я 1/4 длины распростоняющейся в грунте еСтественного сложе.:ч поперечной сейсмической волны;Чо ро сейсмическая жесткость грунта естественного сложения;Ч 1 р 1 - сейсмическая жесткость грунта основания после заглубления свай,Ч 2 р 2 - сейсмическая жесткость гравий- но-галечниковой подушки,При этом толщина основания равна 1/4 длины поперечной сейсмической волны, распространяющейся в грунте с частотой вынужденных колебаний при вибрации от промышленных источников либо с частотой, соответствующей частоте первого тона собственных колебаний здания или сооружения при сейсмических воздействиях.Размеры основания в плане соизмеримы с длиной поперечной сейсмической вол 1400 - 343Длина свай составляет Н - П = 10,9 м.Определяем общую площадь искусственного основания Я 1 = 50 х 50 = 2500 м 2. Площадь поперечного сечения свай, принимаемая равной 5% от общей площади искусственного основания в плане, составит 32 = =2500 х 0,05=125 м, Принимая поперечное2сечение одной сваи Яз = 0,09 м-, определяем их количество и = 125: 0,09 = 1389 шт.После отрывки котлована и забивки свай устраивается гравийно-галечниковая подушка. Если до устройства основания частота вынужденных колебаний грунта совпадала с частотой первого тона собственных колебаний здания, то после возведения основания явление резонанса исключается за счет смещения частоты вынужденных колебаний грунта в более высокочастотную область,Так, среднее значение скорости распространения поперечных волн в основании равноЬ Ч 2 Н - Ь Ч 1 1,6 х 700 - 10,9 х 19Н 12,5 259,6 м/с.частота искусствеой 12,5 м составлЧс 255 осн = - - =4 Н 50 ания толщинного осет:,6 К. ны, а общая площадь поперечного основания свай составляет 5-7% от общей площади основания, При уменьшении площади менее 5 о положительный эффект резко 5 снижается, а при увеличении более 7 о/ возрастают трудозатраты и отмечается перерасход материалов.П р и м е р. Принимая размеры здания12 х 30 м, чстоту первого тона собственных 10 колебаний здания 3,0 Гц, скорость распространения поперечной сейсмической волны Чо в естественном грунте 150 м/с, определяем: размеры искусственного основания 1, которые выбираются соизмеримыми с дли ной поперечной сейсмической волны;= Л = ЧоЛзд = 150:3,0 = 50 м.При длине поперечной сейсмическойволн ы Л= ГГ м толщина основания Н = 1/4 Л= 12,5 м, Сейсмическая жесткость естест венного грунта Чсро = 240, сейсмическаяжесткость грунта после заглубления свай Ч 1 р 1 = 343, сейсмическая жесткость гравий- но-галечниковой подушки Ч 2 р 2 = 1400.По формуле определяем толщину гравийно-галечниковой подушки1761876 5 р-Чрина гравийно-гале иковой и где й - тол душки;Н - то толщины и распростр го сложен лщина основания,одушки и длины свааняющейся в грунтеия поперечной сейс вная сумме и 1/4 длины стественноической вол - сейсмическаяого сложения;- сейсмическаяпосле заглубле- сейсмическачниковой подуш кость грунта Чо/Эо естествен 5 Чр основани Чг р 2 вийно-галжесткость грунтания свай;я жесткость граи,оставитель Г. Гаврищукехред М.Моргентал Корректор Н. Т дакто аказ 3239 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 т.е. в 1,7 раза больше частоты первого тона свободных колебаний здания, что исключает резонанс.Выбор общей площади поперечного сечения свай, составляющей 5 от общей площади основания, позволяет увеличить плотность и, соответственно, жесткость последнего и снизить уровень колебаний на поверхности.Наличие в верхней части основания гравийно-галечниковой подушки определенной толщины, сейсмическая жесткость которой превышает сейсмическую жесткость нижележащего сильносжимаемого грунта, создает дополнительный отражающий эффект и в результате снижает уровень сейсмических колебаний на частотах, соответствующих преобладающим частотам колебаний естественного грунта,Описываемое техническое решение характеризуется большими вибро- и сейсмоизолирующими свойствами за счет оптимального выбора размеров элементов основания с учетом физико-механических сейсмических характеристик грунта и динамических параметров здания.Формула изобретения Сейсмостойкое основание здания, сооружения, включающее несущий слой из армированного вертикальными сваями грунта и выполненное толщиной, равной 1/4 длины распространяющейся в грунте естественного сложения поперечной 5 сейсмической волны, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения сейсмоизолирующих свойств основания из сильносжимаемых грунтов, основание снабжено дополнительным слоем в виде размещен ной на уровне верхних торцов свай гравийно-галечгпковой подушки, толщина которой определена из условия

Смотреть

Заявка

4737590, 26.07.1989

СРЕДНЕАЗИАТСКИЙ ФИЛИАЛ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО, ПРОЕКТНО ИЗЫСКАТЕЛЬСКОГО, КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИМ. Н. М. ГЕРСЕВАНОВА

ИЛЬИЧЕВ ВЯЧЕСЛАВ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ГОЛУБЦОВА МИЛИЦА НИКОЛАЕВНА, ЛАВРУСЕВИЧ ЛЮБОВЬ ВИКТОРОВНА, ГЕЛЬМАН ТАТЬЯНА ВАСИЛЬЕВНА

МПК / Метки

МПК: E02D 27/34, E02D 31/08

Метки: здания, основание, сейсмостойкое, сооружения

Опубликовано: 15.09.1992

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1761876-sejjsmostojjkoe-osnovanie-zdaniya-sooruzheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Сейсмостойкое основание здания, сооружения</a>

Похожие патенты