Фундамент сейсмостойкого здания, сооружения

 

Сущность изобретения: фундамент содержит шаровые опоры, расположенные в выемках скального грунта, и установленную на них плиту. На верхней поверхности и боковых торцах плиты с упором в грунт расположены вертикальные и горизонтальные демпферы. В наружных подвальных стенах и местах расположения демпферов предусмотрены монтажные проемы. Оптимальный угол наклона стенок выемок составляет 45-- 60° к горизонтали. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ!УБЛИК (я)з Е 02 0 27/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4711706/ЗЗ (22) 27.06.89 (46) 30.03.92. Бюл. М 12 (71) Новосибирский государственный проектный институт (72) Ю.А.Шишков, А.А.Резников, В,Д.Борисов и В.А.Корнеев .(53) 624.159.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 665074, кл. E 04 Н 9/02, 1976, Авторское свидетельство СССР

N 857357, кл. Е 02 Р 27/34, 1979.

Изобретение относится к строительст-. ву, в частности к выполнению фундаментов сейсмостойких зданий и сооружений.

Цель изобретения — упрощение конструкции фундамента, возводимого на скальном грунте.

На фиг. 1 изображен предлагаемый фундамент, поперечный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез  — В на фиг. 4; на фиг.,6- фрагмент фундамента с дополнительными опорами.

Фундамент состоит из шаровых опор 1 и размещенной на них плиты 2.

Шаровые опоры расположены в выемках 3, образованных в скальном грунте 4.

Пространство между плитой.2 и грунтом, включая выемки, заполнено сыпучим материалом 5, например песком, гасящим колебания.

На выступающих консолях плиты 2 установлены демпферы 1, гасящие вертикальные колебания. В наружных подвальных стенах 7 в местах расположения демпферов Ж 1723263 А1 (54) ФУНДАМЕНТ СЕЙСМОСТОЙКОГО, ЗДАНИЯ, СООРУЖЕНИЯ (57) Сущность изобретения; фундамент содержит шаровые опоры, расположенные в выемках скального грунта, и установленную на них плиту. На верхней поверхности и боковых торцах плиты с упором в грунт расположены вертикальные и горизонтальные демпферы. В наружных подвальных стенах и местах расположения демпферов предусмотрены монтажные проемы. Оптимальный угол наклона стенок выемок составляет 4560 к горизонтали. 6 ил. предусмотрен ы монтаж н ые и роем ы 8 для доступа кдемпферам, их осмотра и воэможности замены.

На боковых торцах плиты 2 установлены демпферы 9, гасящие горизонтальные воздействия.

Выемки 3 имеют горизонтальное дно и наклонные стенки. Угол наклона стенок составляет 45-600, что исключает выкатывание шаровых опор из выемок, обеспечивает возможность их максимального сближения и мгновенное возвращение шаровых опор в исходное положение, а также исключает соударение двух смежных шаровых опор.

Размер дна выемки назначается в зависимости от диаметра шаровых опор, но.не менее возможного горизонтального смещения грунта основания при сейсмическом воздейстгии.

Шаровые опоры размещены в выемках произвольно. Расположение их по центру выемки менее предпочтительно.

Шаровые опоры могут выполняться иэ различных материалов. например металла, 1723263

25

50 железобетона, предпочтительно их выполнение из фибробетона. Сыпучий материал 5 обеспечивает демпфирование шаровых опор, но в передаче нагрузок на основание практически не участвует вследствие того, что его несущая способность меньше, чем у материала шаровых опор. Нагрузки на основание от плиты передаются в основном через шаровые опоры.

Объем сыпучего материала в выемках постоянен, и он не уплотняется.

Наличие горизонтальных и наклонных участков выемок исключает синхронность перемещений шаровых опор при их взаимодействии с плитой, что обеспечивает изменение шага между смежными шаровыми опорами, При одновременном воздействии гори. зонтальных и вертикальных сейсмических сил часть шаровых опор смещается на наклонные стенки выемок; эа счет ограничения величины зазора между плитой 2 и верхней поверхностью 10 уступов грунта шаровые опоры не могут сместиться в этот зазор, что исключает заклинивание шаровых опор и нарушение несущей способности фундамента.

Обратное смещение опор в исходное положение обеспечивается под действием собственного веса фундамента и надземной части, при этом реакций нагрузок, передаваемых опорами на скальное основание, неодинаковы.

Они зависят: от положения шаровых опор в выемках; при опирании шаровых опор на наклонные стенки большие нагрузки от плиты будут восприниматься высокорасположенными опорами.

Таким образом, при взаимодействии шаровых опор с плитой и основанием происходит "включение", "выключение" различных по величине опорных .реакций, выполняющих роль мгновенно изменяемых связей-.с разным шагом, что, в свою очередь, способствует снижению сейсмических нагрузок в области резонансных колебаний и повышению сейсмостойкости фундамента.

Кроме того. размещение демпферов, гасящих вертикальные колебания, на консольной части фундаментной плиты с наружной стороны стен подвала способствует повышению устойчивости здания, сооружения благодаря максимальному удалению расстояний между опорами.

Предлагаемый фундамент может быть применен не только на скальных грунтах. В . конкретных случаях возможно использование технического решения при сопряжении подвальных подземных этажей с надземной частью зданий, сооружений, для которых по нормативным требованиям не рекомендуется жесткое сопряжение подземных и надземных частей.

В случае необходимости возможно выполнение внутри контура здания, сооружения дополнительных опор с демпферами 11, гасящими вертикальные колебания (фиг. 6), для чего их устанавливают между плитой 2 и консольными уширениями 12 анкерных опор 13 с устройством зазора 14 между плитой и опорами, что не требует устройства нескольких подвальных этажей для обеспечения надежной связи с грунтовым основанием.

Отсутствие выемок в плите значительно упрощает работы, снижает требование к их точности и качеству изготовления шаровых опор, а также основания, причем для обеспечения работоспособности фундамента не обязательно строгое соблюдение прямолинейности поверхностей основания и плиты: нижняя поверхность плиты, например, может быть криволинейной в пределах нормируемых допусков, повторяющей контур основания, но сейсмостойкость такого фундамента будет обеспечена, Формула изобретения

Фундамент сейсмостойкого здания, сооружения, включающий плиту, установленную на шаровых опорах, каждая из которых размещена в круглой в плане выемке с горизонтальным дном, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью упрощения конструкции фундамента, возводимого на скальном грунте, выемки образованы в грунте основания, их стенки выполнены прямолинейными в вертикальном сечении и наклонены к горизонтали под углом 45-60, а взаимодействующая с шаровыми опорами нижняя поверхность плиты выполнена плоской.

1723263

1723263

1723263

Составитель

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал

Корректор М.Кучерявая

Заказ 1049 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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