Сейсмостойкое здание, сооружение

(73) Черепинский Юрий Давыдович(57) Использование: строительство сейсмостойких зданий, сооружений. Сущность изобретения: фундамент состоит из верхнего и нижнего опорных элементов и расположенного между ними элемента подвижной связи с выпуклой криволинейной нижней опорной поверхностью и подвижно фиксирующего осевого элемента в верхней части, Центр кривизны по крайней мере центрального участка нижней опорной поверхностй элемента подвижной связи расположен на оси фундамента в пределах высоты надфундаментной части здания, сооруженип Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(19) 1 Ш (11) 200515 б С 1 (51) 5 Е 04 Н 9 02 Е 02 027,/34 Опорная поверхность нижнего опорного элемента выполнена либо плоской либо вогнутой криволинейной с центром кривизны, расположенным за пределами высоты зДания, сооруженип Верхний опорный элемент может быть установлен с образованием зазора между его нижней поверхностью и верхней поверхностью элемента подвижной связи.8 зазоре установлена демпфирующая прокладка, через отверстие в которой пропущен фиксирующий осевой элемент.Верхняя поверхность элемента подвижной связи может быть выполнена выпуклой с радиусом кривизны равным или большим радиуса кривизны нижней его поверхности Элемент подвижной связи может быть выполнен по высоте по крайней мере с одним изменением площади поперечного сечения и образованием в верхней части фундаментной стойки, жестко соединенной с нижней его частью. 3 зл,ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям сейсмостойких зданий, сооружений,Известно сейсмостойкое здание, сооружение, включающее верхний и нижний опорные элементы и расположенный между ними элемент подвижной связи с криволинейными верхним и нижним торцами, свободно установленный в образованных в опорных элементах нишах 1.Наиболее близким к изобретению техническим решением является сейсмостойкое здание, сооружение, включающее надфундаментную часть и фундамент, состоящий из верхнего и нижнего опорных элементов и распогаженного между ними элемента подвижной связи с выпуклой криволинейной никней опорной поверхностью и подвижно фиксирующим осевым элементом в верхней части 21.Недостатком известной конструкции является то, что в ней не определена зависимость между кривизной элемента подвижной связи и поверхностью нижнего опорного элемента, что является необходимым условием подвижности при горизонтальных нагрузках, а также достаточной устойчивости при отсутствии тэковьх,задачей изобретения является повышение сейсмостойкости, надежности работы здания, сооружения и его устойчивости.Эта задача решена за счет того, что в сейсмостойком здании, сооружении, включающем нэдфундаментную часть и фундамент, состоящий из верхнего и нижнего опорных элементов и расположенного мекду ними элемента подвижной связи с выпуклой криволинейной нижней опорной поверхностью и подвижно фиксирующим осевым элементом в верхьей части, центр кривизны по крайней мере центрального участка нижней опорной поверхности элемента подвижной связи расположен на оси фундамента в пределах высоты надфундаментной части здания, сооружения, а опорная поверхность нижнего опорного элемента выполнена либо плоской, либо вогнутой криволинейной с центром кривизны, расположенным за пределами высоты здания, сооружения,При этом верхний опорный элемент может быть установлен с образованием зазора между его нижней поверхностью и верхней поверхностью элемента подвижной связи, а в зазоре установлена несущая демпфирующая прокладка с центральным отверстием, через которое пропущен подвижно фиксируощий осевой элемент, Элемент подвижной связи может быть выполнен г, выпуклой 1 ерс й 1 оегхсг.тью, радиус рсизн, кп20 25 304050 торой равен или более радиуса кривизны нижней его поверхности, элемент подвижной связи может быть выполнен по высоте по крайней мере с одним изменением площади поперечного сечения и образованием в верхней части фундаментной стойки, жестко соединенной с нижней его частью и имещей конфигурацию призмы, или цилиндра, или усеченного конуса, или усеченной пирамиды.На фиг.1 изображено в аксонометрии здание с фундаментами предлагаемой конструкции; на фиг,2 - фрагмент фундамента, вид сбоку при отсутствии горизонтальных воздействий; на фиг.З - то же, при горизонтальных воздействиях; на фиг,4 - элемент подвижной связи в аксонометрии; на фиг,5- то же, вариант выполнения элемента подвижной связи с фундаментной стойкой в верхней части; на фиг,6 - элемент подвижной связи с нижней и верхней криволинейными выпуклыми опорными пверхностями, вид сбцку.Предлагаемое здание, сооружение включает надфундаментную часть 1 и фундамент 2. состоящий из верхнего 3 и нижнего 4 опорных элементов и расположенного между ними элемента подвижной связи 5 с выпуклой криволинейной нижней опорной поверхностью 6 и подвижно фиксирующим осевым элементом 7 в верхней части, Центр кривизны по крайней мере центрального участка, 8 нижней опорной поверхности 6 расположен на оси 9 фундамента 2 в пределах высоты надфундаментной части 1 здэния, сооружения, а опорная поверхность 10 нижнего опорного элемента 4 выполнена либо плоской, либо вогнутой криволинейной с центром кривизны, расположенным запределами высоты здания, сооружения,Верхний опорный элемент 3 может быть установлен с образованием зазора 11 между его нижней поверхностью 12 и верхней поверхностью 13 элемента подвижной связи 5, причем в зазоре 11 установлена несу щая демпфирующая прокладка 14 с центральным отверстием 15, через которое пропущен подвижно фикСирующий осевой элемент 7. Элемент подвижной связи 5 может быть выполнен с выпуклой верхней поверхностью 16, радиус кривизны Я", которой равен или белее радиуса кривизны В нижней его поверхности 6.Элемент подвижной связи 5 может быть выполнен по высоте по крайней мере с одним изменением площади поперечного сечения и образованием в в.р;ней части фундаментной стойки 17, +:;,и с-.сл;- ной с нижнеи его члс ",гя, рц;1 р кофигура 11 с, .,2005156 усеченного конуса, или усеченной пирамиды.Фундамент работает следующим образом.бод действием горизонтальной силы 5элемент подвижной связи 5 перекатываетсяпо нижнему опорному элементу 4, одновременно поворачиваясь вокруг подвижно фиксирующего осевого элемента 7,являющегося, по существу, шарнирным со Оединением,В силу того что радиус кривизны нижней опорной поверхности элемента подвижной связи больше его высоты Н,возникает возвращающий момент от вертикаьных сил (вес здания), обеспечивающийэлементу подвижной связи и соответственно зданию, сооружению устойчивое равновесие. При сейсмических смещенияхоснования здание, сооружение, обладая 20, установлен с образованием зазора между25 нижней поверхностью и верхней поверхностью элемента подвижной связи, причемв зазоре установлена несущая демпфирующая прокладка с центральным отверстием,через которое пропущен подвижно фиксирующий осевой элемент.3. Здание, сооружение по п,1, отличающееся тем, что элемент подвижной связивыполнен с выпуклой верхней поверхностью, радиус кривизны которой равен илиболее радиуса кривизны нижней его поверхности,4, Здание, сооружение по пп, 1 - 3, отличающееся тем, что элемент подвижной40 связи выполнен по высоте по крайней мере с одним изменением площади поперечного сечения и образованием в верхнейчасти фундаментной стойки, жестко соединенной с нижней его частью и имеющей45 конфигурацию призмы, или цилиндра, илиусеченного конуса, Или усеченной пирами- дц Формула изобретения 1, СЕЙСУОСТОЙКОЕ ЗДАНИЕ, СООРУЖЕНИЕ, включающее надфундаментную часть и фундамент, состоящий из верхнего и нижнего опорных элементов и расположенного между ними элемента подвижной связи с выпуклой криволинейной нижней опорной поверхностью и подвижно фиксирующим осевым элементом в верхней части, отличающееся тем,что центр кривизны го крайней мере центрального участка нижней опорной поверхности элемента подвижной связи расположен на оси фундамента в пределах высоты надфундаментной части здания, сооружения, а опорная поверхность нижнего опорного элемента выполнена либо плоской, либо вогнутой криволинейной с центром кривизны, расположенным за пределами вь- соты здания, сооружения.2. Здание, сооружение по п.1, отличающееся тем, что верхний опорный элемент инерцией, и пытывает л 1 еньшие толчки, т,к, значительная часть сейсмической энергии расходуется на пространственное перемещение массы здания, сооружения и на передвижение элементов подвижной связи, которые перекатываются по нижнил 1 опорным элементам с одновременныл поворотом относительно фиксирующих осевых элементов.Изобретение обеспечивает возможность уменьшения горизонтальной связанности здания, сооружения.с основанием за счет способности элементов подвижной связи передвигаться при наличии конструктивной связи со.зданием, сооружением, обеспечивая устойчивое его равновесие,(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 666266, кл. Е 04 Н 902, 1979,2. Авторское свидетельство СССРМ. 316817, кл. Е 02 О 27/34, 1966.2005156 Составитель Г.ИваноТехред М.Моргентал Редактор Г,Яковле ректор,.М каз 3424 Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента3035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101