Сейсмостойкий фундамент здания, сооружения

(51 Е 02 О 27/34, 31/08 у, ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ.И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР РЕТЕН САНИЕ И О КА КОМУ СВИДЕТЕЛЬ ВУ 12(21)4732404/33ху короб и размещенный в нем плавучий (22)22.08.89 . блок. Зазоры между коробом и блоком эа- (46) 15,07.92, Бюл. М 26полнены жидкостью; Нижняя поверхность (71) Ленинградский эойальныйнаучно-исс- блока выполнена с ребрами, которые обраледовательский и проектный институт типо-эуют кессон. Кессон частично заполнен сжавого и эксйериментального проектированиятым воздухом. Блок соединен со стенками жилыхи обществейных эдайий . . короба пружинами. Величина зазора между (72) Е.М, Израилев и Е;С, Ромм.: стенками короба и блоком, площадь боко- (53) 624,159.14(088.8): :. вой поверхности, погруженной в жидкость, (56) Патент США : части блока и вйсота слоя сжатого воздуха М 3748800; кл, Е 04 Н 9/02,1973 "в кессоне назначены из условия, при котоЗаявка Японии: . ром обеспечивается снижение ускорения М 53-7727; кл. Е 02 О 31/08, 1978, .: перемещейия блока при сейсмическом воз- (54) СЕЙСМОСТОЙКИЙ ФУНДАМЕНТ ЗДА-, действии на короб до величины, не вызыва- НИЯ, СООРУЖЕНИЯ - ; - ющей повреждения здания, сооружения. 1 (57) Сущность изобретения: сейсмостойкий з.п, ф-лы, 2 ил.фундамент вкъочает открытый свер- .; : ..БУ) сон, чхом. ЭИзобретение относится к строительству и касается конструкций фундаментов зданий; сооружений, возводимых в сейсмических районах.Известен сейсмостойкий .фундамент здания, сооружения; включающий заполненный жидкостьюсЛкрытый сверху короб и фвзмещейный в коробе с зазором относительно стенок и дйища блок, причем блок соединен,с; коробом йосредством пружин, размещенн.ых,в боковых зазорах.Наиболее близкйм к предлагаемому ;изобретению,являетсЯ,.сейсмостойкий фундамент эдания, соорфкения, включающийэаполнейййй .жидкостью открытый сверху короб и плавучий блок, который размещен в коробе с зазором относительно стенок и днища и соединен с его стенками посредством пружин, причем на:нижней поверхности блока посредством ребер образован кесастично заполненный сжатым воздуНедостаток известнйх фундаментов заключается в их недостаточной надежности. рЦель изобретения - повышение надеж.кости фундамента при сейсмическом воздействии:. 0Поставленная цель достигается эа счет С того, что в сейсмостойком фундаменте эда" ния, сооружения включающем заполненныйжидкостью открытый сверху короб и размещенный в коробе с зазором относительно стенок и днища и соединенный с его стенками посредством пружинплавучий блок, на нижней поверхности которого выполнены частично погруженные в жидкость ребра, образующие совместно с нижней йоверхностью блока кессон, частично заполненный сжатым воздухом, величина зазора между стенками короба и блоком, площадьбоковой поверхности погруженной в жидкостьчасти блока и высота слоя сжатого воздухав кессоне определены соответственно изследующих зависимостейг 6 ч 6 + ч +чс;3Р д.сяР ая ,1,6 р ч1+адь9где лб - величина зазора между стенкамикороба и блоком;;и - вязкость жидкости;Н - высота погруженной в жидкость части блока от нижней поверхности ребра;- периметр блока;ч - максимальная скорость перемещения блока;Р - вес здания, сооружения;ад - допустимое ускорение блока в единицах от ускорения силы тяжести;1 - время перемещения;5 - площадь боковой поверхности погруженной в жидкость части блока;р - плотность жидкости;Ь - высота слоя сжатого воздуха в кессоне;, А - максимально ожидаемая амплитудавертикального перемещения блока.На фиг, 1 изображено здание, сооружение с предлагаемым фундаментом, вертикальный разрез; на,фиг. 2 - фундамент,фрагмент разреза,Фундамент включает открытый сверхукороб 1 и размещенный в нем с зазоромпустотелый плавучий блок 2, днище которого снизу выполнено с продольными и поперечными ребрами 3, образующими кессон.Возвратные пружины 4 соединяют вертикальные стенки короба и плавучего блока,Сплошной зазор между коробом и плавучимблоком заполнен жидкостью 5, напримерводой. Под уровнем жидкости на плавучемблоке размещены нагреватели 6.Величина зазоров между коробом иплавучим блоком определена из условийплавучести и гидравлического сопротивления при их взаимном перемещении, Основным требованием является обеспечениеснижения ускорения перемещения плавучего блока при сейсмическом воздействии накороб до величины, не вызывающей повреждения здания, При этом учитываетсявязкое сопротивление воды при ее перемещении в коробе во время сейсмическоговоздействия. Исходя из изложенного,дляобеспечения эффективной изоляции здания, сооружения от сейсмических воздействий в любом направлении величина зазора ь между стенками короба и блоком определяется иэ зависимости5/ГЙфч+Р дгде,и - вязкость жидкости;Н - высота погруженной в жидкость части блока от нижней поверхности ребра;10- периметр блокач - максимальная скорость перемещения блока;Р - вес здания, сооружения;- допустимое ускорение блока в еди 15 ницах от ускорения силы тяжести (ад - ад/д,где д - ускорение силы тяжести);1 - время перемещения.Площадь боковой поверхности погруженной в жидкость части блока 8 определе 20 на из условия1,6 р чгде р - плотность жидкости,а высота слоя сжатого воздуха в кессоне6 в определена из условия формированиявоздушной подушкиЬ )А 1+ада дЗ 0 где А - максимально ожидаемаяамплитудавертикального перемещения блока,.При этом 2 дн А, где 2 дн - минимальная величина зазора между дном короба инижней поверхностью ребер.В процессе возведения фундамента после устройства короба 1 в нем размещаютплавучий блок 2, на котором возводится собственно здание. Затем в зазор между коробом и плавучим блоком здания заливается40 вода, заполняющая все пространство, кроме верхней зоны кессона, в которой образуется воздушная подушка, По достиженииводой уровня, при котором выталкивающаясила, действующая на плавучий блок 2, урав 45 новесит массу здания, он всплывает, Приэтом воздушная подушка оказывается всжатом состоянии за счет перепада гидростатического давления.При ветровом или ином случайном гори 50 зонтальном воздействии пружины 4 не допускают уменьшения горизонтальногозазора до величины меньше, чем величйнарасчетнОго горизонтального перемещенияпри сейсмическом воздействии, После пре 55 кращения ветрового воздействия пружины4 вернут плавучий блок в исходное положе, ние.При горизонтальном сейсмическом воздействии перемещение грунта вместе с коробом 1 будет происходить независимо от1747 боб едактор М,Ко оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2479ВНИИП Составитель Г,Гаврищукнская Техред М,Моргентал Корректор И.Муск Тираж Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5