Сейсмостойкое здание

(5)5 Е 02 О 27/34, Н ТЕНИЯ ЗОБ ПИСАН ВИДЕТЕЛЬ СТВ К АВТОРСКОпь ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1379406, кл. Е 02 О 27/34, 1986,Альберт И.У; и др, Использование обратной засыпки для оптимизации параметров сейемоизолирующих фундаментов,Материалы конференций и совещанийпо гидротехнике: иПовышение надежностиэнергетических сооружений", Л.: Энергоатомиздат, 1989, с. 192-196,(57) Изобретение относится к конструкциисейсмостойких зданий, Цель изобретения -повышение надежности сейсмозащиты.Сейсмостойкое здание включает подземную конструкцию, сваи, соединяемые с ростверком с помощью шарниров. Между Изобретение относится к области стро..ительства и касается выполнения сейсмо-.стойких зданий.Цель изобретения - повышение надежности сеймозащиты,На фиг.1 изображено описываемое сейсмостойкое здание, план; на.фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б - Б на фйг.1; на фиг.4 - узел на фиг.2; на фиг.5 - разрез 8 - В на фиг.4; на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.4.Сейсмостойкое здание выполнено сподземной конструкцией 1 и фундамента из свай 2, обьединенных ростверком 3 посредством шарниров 4. Для увеличения податливости фундамента в горизонтальном направлении между подошвой ростверка и подошвой ростверка и грунтом оставлен зазор; По контуру здания подземная конструкция.отделяется от окружающего грунта секциями ограждающей стены, устанавливаемыми с зазором, Между секциями ограждающей стены установлены короба. подземная часть которых выполнена в плане разомкнутой в сторону обратной засып. - ки, а надземная часть имеет в плане замкнутое очертание. Полость коробов заполнена сыпучим материалом, Короба свободно установлены на плиты. На сыпучем материале установлен пригруэ, имеющий возможность перемещения вдоль направляющего стержня, размещенного в отверстии пригруза; Направляющий стержень жестко. крепится к верхней части короба посредством рамы. По наружному контуру .коробов по высоте устроены горизонтальные пояса скольжения. Связь панели-штампа с подземной частью здания осуществляется с помощью цилиндрических шарниров, тяги и цапф. 6 ил. грунтом оставляется зазор 5, а по контуру здания подземная конструкция отделяется Л от окружающего. грунта секциями огражда-ф ющей стены 6, устанавливаемыми с зазором 4 7. вели вана которого должна быть больше (, максимальной амплитуды колабания уилл.Регулирование диссипативных свойств таких фундамантоа при горизонтальных: ко А лебаниях здайия во время землетрясенияосуществляется за счет использования не-обратимых (пластических) деформаций грунта, окружающего подземную конструкцию здания; При этом достаточно эффективного рассеивания энергии колебаний сейсмоизолируемого здания можно достичь только в случае постоянного заполнения щелей, образующихся при колебании здания относительно основания с тыльной стороны объекта между его подземной конструкцией и окружающим грунтом. Для обеспечения этого процесса установлены короба 8, нижняя подземная часть 9 которых имеет П-образное сечение в плане и обращена открытой стороной к обратной засыпке, а верхняя надземная часть 10 имеет замкнутое сечение в плане. Полость коробов 8 заполнена сыпучим материалом 11, например, песком, Короба 8 свободно установлены на плиты 12, В надземной части 10 короба 8, на сыпучем материале 11, установлены пригруз 13, имеющий возможность вертикального перемещения вдоль направляющего стержня 14, размещенного в отверстии 15 пригруза. Направляющий стержень жестко крепится к надземной части 10 короба 8 посредством рамы 16, Направленное действие на обратную засыпку коробов 8 обеспечивается их размещением между секциями ограждающих стен, имеющих в зоне примыкания коробов 8 боковые участки 17, ориентированные перпендикулярно к подземной конструкции. Для уменьшения сил трения между коробами 8 и обращенными к ним участками 17 секций ограждающих стен, а также между коробами 8 и подземной конструкцией 1 по нарукному контуру коробов на-двух уровнях по их высоте устроены горизонтальные пояса скольжения 18, например, в виде стальных полос, заанкеренных в теле коробов, Связь короба с подземной конструкцией осуществляется с помощью цилиндрических шарниров 19, тяги 20 в виде пластины и цапф 21 и 22. Для пропуска шарнирных соединений в теле короба устроены отверстия 23, перекрываемые (во избежание проникания сыпучего материала) крышками 24 с прорезями для пропуска тяг. Продольные оси цилиндрических шарниров 19 ориентируются:перпендикулярно к плоскости работы коробов 8, а сами шарниры 19 для обеспечения проскальзывания секций стены относительно расположенных параллельно направлению колебаний устраиваются с люфтами, величиной большей Умах/2 вдоль их продольных осей. Размер короба в плоскости его работы назначается не менее Ь, тд(45 - / /2)+ Умах, где Ьк- высота П-образной подземной части короба, р - угол внутреннего трения сыпучего материала, При этом высота Ь надземной части короба назначается из условия ЬоЬк Х Уост/Ьк т 9(45 //2) + Умах), где Х Уост - сумма остаточных смещений обратной засыпки в горизонтальном направлении за весь период землетрясения. Фундамент сейсмостойкого здания ссейсмоизолирующими свойствами работаетследующим образом. Допустим. что на некотором этапе колебаний здание движется5 вдоль одной из главных осей плана. Такоедвижение будет сопровождаться деформацией сжатия грунта в призмах выпора (площадка скольжения призмы выпоранаправлена по линии О-б), образующихся в"0 обратной засыпке по фронту движения подземной конструкции на участках размещения коробов 8. Большая часть этойдеформации необратимая (пластическая) иявляется фактором,.обеспечивающим по 15 глощение энергии колебаний.Наряду с этим, при движении здания врассматриваемом направлении на тыльнойстороне здания короба, следуя за зданием,создают возможность для заполнения ще 20 лей, образующихся за стенками коробов,сыпучим материалом. При этом сыпучий материал смещается вниз и в сторону подземной конструкции здания по линиисколькения о-а призмы обрушения. Интенсификации этого процесса способствует наличие пригруза, расположенного в верхнейчасти столба сыпучего материала, то естьпригруэ призван обеспечить гарантированное смещение сыпучего материала по приз 30 ме обрушения,Таким образом, движение здания в противополокном, рассматриваемому выше,направлении начнется в условиях полногоконтакта подземной конструкции через ко 35 роба и сыпучий материал с обратной засыпкой. При этом процесс поглощения энергииколебаний будет аналогичен вышеописанному, Очевидно, что аналогичная картинаработы коробов, сыпучего материала и об 40 ратной засыпки будет наблюдаться пофронту и с тыльной стороны здания прилюбом ограниченном количестве циклов колебаний,При колебаниях.в рассматриваемой45 плоскости стены подземной конструкцииздания, расположенные параллельно плоскости движения будут проскальзывать попоясам скольжения примыкающих коробов.Возможности таких смещений способствует50 наличие люфтов вдоль продольных осей цилиндрических шарниров, соединяющих короба с подземной конструкцией здания,При заданной допустимой амплитудеколебаний уровень поглощения энергии ко 55 лебаний при применении рассматриваемойконструкции регулируется следующими параметрами: высотой подземной конструкции здания, шириной и количествомкоробов с сыпучим материалом, включаемых в работу при рассматриваемом направ1805170 5лении движения, характеристиками грунта в обратной засыпке в пределах призм выпора.Использование изобретения позволяет повысить надежность работы фундамента 5 эа счет более четкой схемы функционирования поглотительной энергии колебания, за счет работы механизма непрерывного заполнения щелей независимо от внешнего источника энергии, и эа счет выключения из 10 работы тех механизмов непрерывного заполнения щелей, которые расположены параллельно направлению колебаний. Формула и э о брете н и я 15 Сейсмостойкое здание, включающее сваи с эаглубленным ростверком, нижняя поверхность которого расположена с зазором относительно . грунтового основания, подземную конструкцию, раамещенную в 20 грунте с зазором относительно подземной конструкции, ограждающую стену из секций, между которыми установлены энергопоглотители, каждый иэ которых оснащен приспособлением для непрерывной подачи сыпучего материала к боковой поверхности подземной конструкции, о.т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности сейсмозащиты, каждый энергопоглотитель выполнен в виде короба с надземной частью, замкнутой в плане, и подземной частью, разомкнутой в плане в сторону, противоположную подземной конструкции, а приспособление для непрерывной подачи сыпучего материала выполнено в виде установленного на верти-: кальной направляющей пригрузке, размещенного на поверхности. заполняющего короб сыпучего материала, при этом короб посредством цилиндрических шарниров прикреплен к подземной конструкции и оснащен расположенными в двух уровнях поясами скольжения- в виде заанкеренныхв тело короба стальных полос, а цилиндрические шарйиры установлены с возможностью осевого перемещения относительно крепления их осей.1805170 Составитель Г.ГаврищРедактор Техред М,Моргентал Корректор Л,филь НТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,каз 928 Тираж ВНИИПИ Государственного ком 113035, Моста по изо, Ж, Ра Подписноеетениями открытиям пришская наб., 4/5