SU1035138A1

SU1035138A1 - Foundation for seismically resistant building

Info

Publication number: SU1035138A1
Application number: SU813325703A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иванович Безруков
Original assignee: Bezrukov Yurij
Priority date: 1981-08-18
Filing date: 1981-08-18
Publication date: 1983-08-15

Abstract

1. ФУНДАМЕНТ СЕЙСМОСТОЙКОГО ЗДАНИЯ, содержащий верхнюю и нижнюю опорные плиты с выполненными на их обращенных друг к другу поверхност х выемками,опорные элементы в виде тел вращени и соедин ющий между собой верхнюю и нижнюю плиты анкер, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью снижени сейсмических нагрузок на здание пу1:ем самонастройки динамических Ха-рактеристик в процессе сейсмического воздействи различного типа, он .снабжен дополнительной плитой с центральным отверстием под анкер, уста новленнрй между верхней.и нижней плитами с зазорами относительно них и имеющей выемки на своей нижней и верхней поверхност х, причем выемки на верхней плите и верхней поверхности дополнительной плитаи смещены на 90&deg; относительно выемок на нижней плите и нижней поверхности дополнительной плиты, при этом выем-. ки. всех плит выполнены с углублени ми , а углублени дополнительной плиты образуют с углублени ми верх ней и нижней плит гнезда, в которых расположены опорные элементы. 2.Фундамент по п. 1, о т л и чающийс тем, что зазоры, образованные плоскими поверхност ми плит, зат1олнены упругопластичным. (Л материалом.,. 3.Фундамент по пп, 1 и 2, о т личающийс тем, что Поверхности углублений в выемках покрыты свинцовыми пластинами. о м СП м СХ)1. THE FOUNDATION OF SEISMIC RESISTANT BUILDINGS, containing upper and lower base plates with recesses made on their facing each other surfaces, supporting elements in the form of rotation bodies and connecting between the upper and lower plates anchor and in order to reduce seismic loads on a building by means of self-tuning dynamic characteristics during seismic action of various types, it is equipped with an additional plate with a central hole for the anchor, installed between the upper and lower plates with a gap relative thereto and having a recess at its upper and lower surfaces, wherein the recess on the upper plate and the upper surface cookers additional offset 90 &deg; relative to the grooves on the bottom plate and the bottom surface of the additional plate, while pulling out. ki All the plates are made with recesses, and the recesses of the additional plate form with the recesses of the upper and lower plates of the socket, in which the supporting elements are located. 2. The foundation of claim 1, which is tl, which is due to the fact that the gaps formed by the flat surfaces of the plates are filled with elasto-plastic. (L. material., 3. The foundation of PP, 1 and 2, characterized by the fact that the surface of the grooves in the grooves are covered with lead plates. About m SP m CX)

Description

Изобретение относитс к антисейсмическому строительству и может быть использовано дл снижени сейсм ческого воздействи в широком диапа зоне колебаний. Известен фундамент сейсмостойког здани , содержащий опорные части, выполненные в виде шарового сегмента и промежуточного элемента, выпол ненного в виде шара или эллипсоида вращени fl. Недостатком данного фундамента вл етс то, что в нем осуществл етс контакт подвижных элементов с опорными част ми фундамента на небольшой площади см ти в течение всего времени эксплуатации, что вызывает по вление высоких напр жений в зоне контакта и .создает неблагопри тные услови работы конструкций Кроме того, сейсмостойкое здание, включающее данный фундамент, будет раскачиватьс под действием ветра, ненадежно в области резонансных колебаний. Наиболее-близким к изобретению по технической сущности вл етс фундамент сейсмостойкого здани , включающий верхнюю и нижнюю опорные плиты-с выполненными на их обращенных друг к другу поверхност х выемками , опорные элементы в виде тел вращени и соедин ющий между собой верхнюю инижнюю плиты анкер L21. Однако этот фундамент весьма чув ствителен к порывам ветра, ненедеже в области резонансных колебаний. Подвижный элемент из-за малой площа ди см ти находитс в неблагопри тных услови х работы в течение всего времени эксплуатации сооружени . Кроме того, анкер с шаровыми и под пружиненными элементами сложен в изготовлении и эксплуатации. Цель изобретени - снижение сейсмических нагрузок на здание путем-настройки дина1У1Ических характеристи в процессе сейсмического воздействи различного типа. Цель достигаетс тем, что фундамент сейсмостойкого здани , содержащий верхНйзю и нижнюю опорные плиты с выполненными на их об 5ащенных друг к другу поверхност х выемками, опорные элементы в виде тел вращени и соедин ющий между собой верхнюю и нижнюю плиты анкер, снабжен допол нительной плитой с центральным отверстием под анкер, установленной между верхней и нижней плитами с за зором относительно них и имеющей выемки.на своей нижней и верхней по верхност х, причем выемки на верхне плите и верхней поверхности дополнительной плиты смещены на 90 относительно выемок на нижней плите и нижней поверхности дополнительной плиты, при этом выемки всех плит выполнены с углублени ми, а углублени дополнительной плиты образуют с углублени ми верхней и нижней плит гнезда, в которых расположены опорные элементы. Зазоры, образованные плоскими поверхност ми плит, заполнены упругопластичным материалом. Поверхности углублений в выемках покрыты свинцовыми пластинами. На фиг. 1 изображен фундамент, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Между перекрытием 1 и фундаментальной подушкой 2 помещен фундамент, состо щий из верхней 3, нижней 4 опорных плит, между которыми размещена дополнительна плита 5, котора установлена с зазорами относительно верхней 3 и нижней 4 плит, зазоры выполнены упругопластичным материалом 6. На обращенных друг к другу поверхност х плит выполнены выемки 7 с углублени ми 8, поверхности . которых покрыты свинцовыми пластинами . 9 ив них размещены опорные элементы в виде тел вращени , например шары 10. Углеблени образуют друг с другом гнезда, причем верхние гнезда смещены относительно нижних на 90°. Верхн 3 и нижн 4 плиты соединены междУ собой анкером 11, на концах которого выполнены буферы 12. Фундамент работает следующим образом . Сейсмическа упруга волна до передачи на здание в первую очередь гаситс упругопластичным материалом 6, расположенным между плитами, и за счет в зкого трени шаров 10 в углублени х 8 со свинцовыми пластинками 9. , В случае, если происходит землетр сение с преобладанием высокоперйодных колебаний грунта, резонансные эффекты на развиваютс , поскольку шар 10 в углублении В обеспечивает зданию .жесткость и, как следствие , низкие величины периодов собственных колебаний и низкие сейсмические нагрузки. При землетр сени х с преобладанием в спектре колебаний грунта низкопериодных составл ющих, близких к периодам собственных колебаний здани , развиваютс резонансные влени , амплитуда колебаний здани нарастает до порогового уровн , при достижении которого шар 10 выходит из углублени 8 в выемку 7 - происходит отключение св зей. После отключени св зей периоды колебаний здани резко возрастают.. В св зи с повышением периодов ко-, лебаний здание уходит из резонанс-ного режима, сейсмиуеск е нагрузки существенно снижаютс .The invention relates to anti-seismic construction and can be used to reduce seismic effects in a wide range of vibrations. The foundation of a seismic resistant building is known, which contains supporting parts made in the form of a spherical segment and an intermediate element made in the form of a ball or ellipsoid of rotation fl. The disadvantage of this foundation is that it makes contact with movable elements with the supporting parts of the foundation in a small area see for the entire duration of operation, which causes high stresses in the contact zone and creates unfavorable working conditions for structures. Moreover, an earthquake-resistant building incorporating this foundation will be swung under the action of the wind, unreliable in the region of resonant vibrations. The closest to the invention by its technical essence is the foundation of an earthquake-resistant building, including upper and lower base plates — with recesses made on their surfaces facing each other, supporting elements in the form of bodies of rotation, and connecting the upper lower plate anchor L21 to each other. However, this foundation is very sensitive to gusts of wind, which is not safe in the region of resonant oscillations. The movable element, due to its small area, is in adverse operating conditions during the entire period of operation of the structure. In addition, the anchor with ball and under spring elements is difficult to manufacture and operate. The purpose of the invention is to reduce seismic loads on a building by adjusting the dynamic characteristics during the seismic process of various types. The goal is achieved by the fact that the foundation of a seismic resistant building, containing the upper low and lower base plates with recesses made on them, the supporting elements in the form of bodies of rotation and connecting between the upper and lower plates anchor, is provided with an additional plate with a central hole for the anchor installed between the upper and lower plates with a gap relative to them and having notches on its lower and upper surfaces, with the notches on the upper plate and the upper surface of the additional plate s on 90 relative to the grooves on the bottom plate and the bottom surface of the additional plate, while the notches of all the plates are made with recesses, and the recesses of the additional plate are formed with the recesses of the upper and lower plates of the nest, in which the supporting elements are located. The gaps formed by the flat surfaces of the plates are filled with an elastoplastic material. The surface of the recesses in the grooves are covered with lead plates. FIG. 1 shows the foundation, section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 1. Between the overlap 1 and the fundamental cushion 2 there is a foundation consisting of the upper 3, lower 4 base plates, between which an additional plate 5 is placed, which is installed with gaps relative to the upper 3 and lower 4 plates, the gaps are made with an elastoplastic material 6. On facing to each other, the surfaces of the plates are made notches 7 with depressions 8, surfaces. which are covered with lead plates. 9 and in them are placed supporting elements in the form of rotation bodies, for example balls 10. Pitches form sockets with each other, with the upper sockets being offset from the lower ones by 90 °. Upper 3 and lower 4 plates are connected between themselves by an anchor 11, at the ends of which buffers 12 are made. The foundation works as follows. The seismic elastic wave before transmission to the building is first of all extinguished by an elastic-plastic material 6 located between the plates, and due to the viscous friction of the balls 10 in the recesses 8 with lead plates 9. In the event of an earthquake with the predominance of high-periodic ground vibrations, resonant effects on develop, since the ball 10 in the recess B provides rigidity to the building and, as a result, low values of natural oscillation periods and low seismic loads. When earthquakes with a predominance of low-period components close to periods of natural oscillations of a building, the resonance phenomena develop, the amplitude of building oscillations rises to a threshold level, at which the ball 10 goes out of the recess 8 into the recess 7 - disconnection occurs . After the disconnection of the communications, the periods of oscillations of the building increase dramatically. Due to the increased periods of oscillations, the building leaves the resonance mode, the seismic load is significantly reduced.

Ограничение максимально допустимых перемещений здани осуществл етс анкером 11 с буфером 12 на концах .The limitation of the maximum allowable movements of the building is carried out by an anchor 11 with buffer 12 at the ends.

При прекращении сейсмического воздействи верхн опорна часть с надземной частью под действием собственной массы возвращаетс в первоначальное положение, фиксиру с шаром в гнездах, т.е. происходит саь1овосстановление системы сейсмозащитыздани .When the seismic effect ceases, the upper support part with the aboveground part returns to its original position under the action of its own mass, fixing it with the ball in the sockets, i.e. There is a restoration of the seismic protection system.

Применение предложенного фундамента позвол ет погасить сейсмиче .ские воЛны любого направлени , до того момента, как они проникнут в здание, а также значительно снизить нагрузки в здании от сейсмических воздействий в широком диапазоне частот .The application of the proposed foundation allows to suppress seismic waves of any direction, up to the moment they penetrate the building, and also significantly reduce the loads in the building from seismic effects in a wide frequency range.

, Система сомовосстановлени обеспечивает готовность к сейсмозащите сразу же после -землетр сени без затрат ручного труда, что весьма важно при часто повтор ющихс землетр сени х .The self-recovery system ensures readiness for seismic protection immediately after the earthquake without the cost of manual labor, which is very important for frequently repeated earthquake earthquakes.

Кроме того, упругие элементы включаютс в работу только во врем землетр сений, т.е. наход тс в хороших услови х работы.In addition, elastic elements are only included during earthquakes, i.e. are in good working conditions.

Claims

1. THE FUNDAMENTAL OF A SEISMIC-RESISTANT BUILDING, comprising upper and lower base plates with recesses made on their facing surfaces, supporting elements in the form of bodies of revolution and connecting an upper and lower plate with an anchor, which means that, in order to reduce the seismic load on the building by self-adjusting the dynamic characteristics during various types of seismic actions, it is equipped with an additional plate with a central hole for the anchor installed between the upper and lower ~ 'plates' with a gap E relative thereto and having a recess at its upper and lower surfaces, wherein the recess on the upper plate and the upper surface of the additional plate are offset by 90 ° with respect to the recesses on the bottom plate and the bottom surface of the secondary plate, wherein vyem-, ki. all plates are made with recesses, and the recesses of the additional plate form nests with recesses of the upper and lower plates, in which the supporting elements are located.

2. The foundation according to claim. ^ Characterized in that the gaps formed by the flat surfaces of the plates are filled with elastoplastic material.,;

3. The foundation according to paragraphs 1 and 2, with the fact that the surfaces of the recesses in the recesses are covered with lead plates. about

SU _p „1035138 reducing seismic wide diapaseism-resistant