Фундамент сейсмостойкого здания

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ РЕСПУБЛИК . ВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКО(21) ( 22) (46) 3325703/29-331808. 8115,08.83. Бюл. Р 3Ю.И.Безруков О ьств 27 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР(56) 1. Авторское свидетел о СССР Р 594248, кл. Е 02 Р / 4, 1976.2. Авторское свидетельство СССР В 628235, кл. Е 02 П 27/34, 1976. ( 54) ( 57) 1ФУНДАМЕНТ СЕЙСМОСТОЙКОГО ЗДАНИЯ, содержащий верхнюю и нижнюю опорные плиты с выполненными на их обращенных друг к другу поверхностях выемками, опорные элементы в виде тел вращения и соединяющий между собой верхнюю и нижнюю плиты анкер, о:т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения сейсмических нагрузок на здание путем самонастройки динамических ха" рактеристик в процессе сейсмического воздействия различного типа, он .снабжен дополнительной плитой с ценЯ 010351 тральным отверстием под анкер, уста= новленной между верхней и нижней плитами с зазорами относительно нйх и имеющей выемки на своей нижней и верхней поверхностях, причем выемки на верхней плите и верхней поверхности дополнительной плиты смещены на 90 относительно выемок на нижней плите и нижней поверхности дополнительной плиты, при этом выем-. ки всех плит выполнены с углублениями, а углубления дополнительной . плиты образуют с углублениями .верх ней и нижней плит гнезда, в которых расположены опорные элементы.2. Фундамент по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что зазоры, Ф образованные плоскими поверХностями плит, зацолнены упругопластичным, яйтериалом.3. фунд л и ч а ю ности углу свинцовыми амент по пп. 1 и 2, о тщ и й с я тем, что поверхблений в выемках покрыты д пластинами. . ФИзобретение относится к антисейсмическому строительстну и может быть использовано для снижения сейсмического воздействия в широком диапа- зоне колебаний.Известен фундамент сейсмостойкого здания, содержащий опорные части, выполненные в виде шарового сегмента и промежуточного элемента, выполненного в виде шара или эллипсоида ,вращения 1.Недостатком данного Фундамента является то, что н нем осуществляется контакт подвижных элементов с опорными частями фундамента на небольшой площади смятия н течение всего времени эксплуатации, что вызывает появление высоких напряжений в зоне контакта и .создает неблагоприятные условия работы конструкций. Кроме того, сейсмостойкое здание, включающее данный фундамент, будет раскачиваться под действием ветра, ненадежно в области резонансных колебаний.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является фундамент сейсмостойкого здания, включающий верхнюю и нижнюю опорные плиты с выполненными на их обращенных друг к другу поверхностях выемками, опорные элементы н виде тел 30 вращения и соединяющий между собой верхнюю и нижнюю плиты анкер 23. 1 О Однако этот Фундамент весьма чувствителен к порывам ветра, ненедежен 35в области резонансных колебаний,Подвижный элемент из-эа малой площади смятия находится в неблагоприятных условиях работы в течение всеговремени эксплуатации сооружения. 40Кроме того, анкер с шаровыми и под"пружиненными элементами сложен визготовлении и эксплуатации.Цель изобретения - снижение сейсмических нагрузок на здание путем. - 45настройки динамических характеристикв процессе сейсмического воздействияразличного типа,Цель достигается тем, что фундамент сейсмостойкого здания, содержащий верхнюю и нижнюю опорные плиты с выполненными на их обращенныхдруг к другу понерхностях выемками,опорные элементы в виде тел вращенияи соединяющий между собой верхнююи нижнюю плиты анкер, снабжен дополнительной плитой с центральным отверстием под анкер, установленноймежду верхней и нижней плитами с зазором относительно них и имеющейвыемки.на своей нижней и верхней по- бОверхностях, причем выемки на верхнейплите и верхней поверхности дополнительной плиты смещены на 90 отоносительно выемок на нижней плитеи нижней поверхности дополнительной ,65 плиты, при этом выемки всех плитвыполнены с углублениями, а углубления дополнительной плиты образуютс углублениями верхней и нижнейплит гнезда, н которых расположеныопорные элементы.Зазоры, образованные плоскимиповерхностями плит, заполнены упругопластичным материалом.Поверхности углублений в выемкахпокрыты свинцовыми пластинами.На фиг. 1 изображен фундамент,разрез; на фиг, 2 - разрез А-А нафиг. 1.Между перекрытием 1 и фундаментальной подушкой 2 помещен Фундамент,состоящий из верхней 3, нижней 4опорных плит, между которыми размецена дополнительная плита 5, котораяустановлена с зазорами относительноверхней 3 и нижней 4 плит, зазорывыполнены упругопластичным материалом б. На обращенных друг к другуповерхностях плит ныполнены выемки7 с углублениями 8, поверхностикоторых покрыты свинцовыми пластинами 9 и н них размещены опорные элементы н виде тел вращения, напримершары 10, Углебления образуютдруг с другом гнезда, причем верхние гнезда смещены относительно нижних на 90 , Верхняя 3 и нижняя 4 плиты соединены между собой анкером 11,на концах которого выполнены буферы 12,Фундамент работает следующим образом.Сейсмическая упругая волна до передачи на здание в первую очередь гасится упругопластичным материалом б, расположенным между плитами, и за счет вязкого трения шарон 10 в углублениях 8 со свинцовыми пластинками 9.В случае, если происходит землетрясение с преобладанием высокоперйодных колебаний грунта, резонансные эффекты на развиваются, поскольку шар 10 и углублении 8 обеспечивает зданию жесткость и, как следствие, низкие величины периодов собственных колебаний и низкие сейсмические нагрузки.При землетрясениях с преобладанием в спектре колебаний грунта низкопериодных составляющих, близких к периодам собственных колебаний здания, развиваются резонансные явления, амплитуда колебаний здания нарастает до порогоного уровня, при достижении которого шар 10 выходйт из углубления 8 в выемку 7 - происходит отключение связей.После отключения связей периоды колебаний здания резко возрастают.В связи с повышением периодов ко-, лебаний здание "уходит" из резонанс1035138 8 ного режима, сейсмические нагрузки существенно снижаются.Ограничение максимально допустимых перемещений здания осуществляется анкером 11 с буфером 12 на концах.5При прекращении сейсмического воздействия верхняя опорная часть с надземной частью под действием собственной массы возвращается в первоначальное положение, фиксируясь 10 шаром в гнездах, т.е. происходит самовосстановление системы сейсмозащиты здания.Применевие предложенного фундамента позволяет погасить сейсмические волны любого направления, до того момента, как они проникнут в здание, а также значительно снизить нагрузки в здании от сейсмических воздействий в широком диапазоне частот.Система сомовосстановления обеспечивает готовность к сейсмозащите сразу же после землетрясения без затрат ручного труда, что весьма важно при часто повторяющихся земпетрясениях.Кроме того, упругие элементы включаются в работу только во время землетрясений, т.е. находятся в хороших условиях работы,1035138 Составитель А. МиловидоваРедактор О. Персиянцева Техред А.Вабинец орректор В. Бутяга Подписное ППП фПатент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Закав 5773/26 ВНИИПИ Госуд по делам 113035, МоскТи арстве изобре ва, Ж аж 673ного комитетений и откры5. Раушская СССРйб ю дф