Способ защиты сооружения от землетрясений

 

Изобретение касается способов защиты сооружения от землетрясений и позволяет повысить эффективность сейсмозащиты. Вокруг подземной части сооружения 1 выполняют приямки 10 и заполняют их сыпучим материалом. В процессе землетрясения осуществляют уплотнение сыпучего материала вибраторами 16. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

КСПУВЛИК ау пи др 4 Е 02 D 27/34 Е 04 H 9/02

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4282519/31-33 (22) 08.07.87 (46) 15.10.89. Бюл. и 38 (71) Рудненский индустриальный инсти. тут (72) А.Т.Аубакиров и Г.Т.Аубакиров (53) 699.841:624.159. 14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 326338 кл . Е 04 H 9/02, 1970.

Авторское свидетельство СССР

i9 962558, кл. Е 04 H 9/02, 1980.

2 (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ СООРУЖЕНИЯ ОТ

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ (57) Изобретение касается способов защиты сооружения от землетрясений и позволяет повысить эффективность сейсмозащиты. Вокруг подземной части со-i оружения 1 выполняют приямки 10 и заполняют их сыпучим материалом. В про-. цессе землетрясения осуществляют уплотнение сыпучего материала вибрато.рами 16. 2 ил.

3 1514871

Изобретение относится к области строительства и касается защиты сооружений от землетрясений.

Цель изобретения — повьппение эф5 фективности сейсмозащиты.

На фиг. 1 изображен фундамент с сейсмозащитой, обеспеченной данным способом, вертикальный разрез; на фиг. 2 — то же, фрагмент плана. 10

Способ осуществляется следующим ,образом.

В качестве сейсмоизолирующего фундамента рассматривается свайный фун.дамент. Свайный фундамент сооружения

1 состоит из свай 2, объединенных поверху ростверковой плитой 3 с помощью шарнирных соединений 4 и свободно размещаемых в верхней части внутри трубчатых элементов 5. Между нижней 20 поверхностью ростверковой плиты 3 и ,грунтом оставляется зазор 6. Размер зазора 7 между трубчатым элементом 5 .и сваей 2 определяется максимальной величиной ожидаемых амплитуд колеба- 25

:ний Y „„ . По части периметра подземной части сооружения устраивается ограждающая стена 8. Зазор 9 между сооружением и ограждающей стеной не .,менее Ущ„ .. Описанная конструкция 30 свайного фундамента призвана обеспечить упругую, достаточно податливую горизонтальную связь между соору :жением и основанием. Приямки 10, располагаемые между отдельными участками ограждающей стены 8, образованы .вертикальными участками 11 ограждающей стены, подземной частью сооружения и вертикальным или наклонным откосом котлована„. Приямки t0 запол-,0 няют крупным или средним песком. Высыпание, песка в зазоры между ограждающей стенкой и подземной частью сооружения предотвращают устройством заслонок 13 из оцинкованных стальных гофрированных листов„ В песчаной массе приямков располагают плоские металлические рамы, состоящие из перфори-рованных труб 14, соединяемых поперечинами 15. В верхней части рамы закрепляют вибратор 16, Над приямками 10 устанавливают коробы 17, заполненные песком.

Сейсмоизолирующий фундамент рабстает следующим образом. На некотором этапе колебаний сооружение движется относительно основания, например слеВа направо (на фиг. 2 показано первое движение). Такое движение будет сопровождаться деформацией сжатия грунта на участках расположения приямков 10 с песком со стороны, расположенной напротив движущегося сооружения. Большая часть этой деформации необратимая (пластическая) и является фактором, обеспечивающим поглощение энергии колебания и оказывающим благотворное влияние на формирование сейсмических нагрузок. Очевидно, что при этом реактивное давление грунта будет не более пассивного Е„, так как при его достижении начнется выпор призмы грунта по поверхности сдвига а — б. Причем превышение перемещений, соответствующих развитию

Е„, не означает полного исчезновения силы сопротивления грунта перемещению объекта, а приведет лишь к уменьшению его максимального значения на величину, определяемую разницей физико-механических характеристик грунта ненарушенной и нарушенной структур, Т.е. фактор, обеспечивающий поглощение энергии колебаний, будет сохраняться при любых амплитудах и количестве циклов колебаний. Наряду с этим при движении сооружения в рассматриваемом направлении на тыльной стороне на участках расположения приямков 10 с песком будет происходить осыпание песка в щели, образующиеся между подземной частью сооружения и песчаным заполнением приямка. Этот процесс активизируется вибратором 16, з а крепленным в верхней части р амы

14, 15. Действие вибратора при этом обеспечивает и уплотнение песка, разрыхляющегося при его осыпании в щели, Для дополнительной активизации процесса уплотнения песчаного заполнения приямка в перфорированные трубы 14 подают воду. Включение вибра| тора 16 и подача в трубы 14 водыпроисходит автоматически при достижении интенсивности колебаний основания, соответствующего расчетному землетрясению.

Таким образом, движение сооружения в противоположном рассмотренному выше направлении начнется в условиях полного контакта подземной части с обратной засыпкой через песчаные: за— полнения приямков 10. При этом процесс поглощения энергии колебаний будет аналогичен описанному, Очевидно, что аналогичная картина будет наблюдаться при любом ограниченном

Формула изобретения

Способ защиты сооружения от землетрясений, включающий размещение сыпучего материала между наружной бо- ковой поверхностью -подземной части сооружения и прилегающим к ней грун-, том основания; о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности сейсмозащиты, в процессе землетрясения осуществляют уплотнение сыпучего материала путем его вибрирования.

Составитель Г.Гаврищук

Корректор Т.Палий

Заказ 6201/31 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Б 15148 количестве циклов колебания (количество интенсивных циклов колебания изолируемого объекта не превышает

10-30 при землетрясениях наиболее не-, благоприятного характера), Для сохранения контакта подземной части сооружения с обратной засыпкой по всей высоте подземной части над приямками устанавливают короба 11 с песчаным заполнителем, высыпающимся в приямок во время землетрясения.

При заданной допустимой амплитуде колебаний уровень поглощения энергии колебаний согласно данному способу регулируется следующими параметрами: высотой подземной части сооруже1 ния,, шириной и количеством приямков, включаемых в работу при рассматриваемом направлении движения, характе- 20 ристиками грунта обратной засыпки (грунтового массива, окружающего подземную часть сооружения в пределах распространения призмы выпора).

Редактор О.Спесивых Техред А.Кравчук

71 6

Использование способа позволяет получить сейсмоизолирующий фундамент с эффективным поглощением энергии колебаний путем создания постоянно восстанавливаемого контакта подземной части сооружения с обратной засыпкой, При этом достигается существенное снижение сейсмических нагрузок,