SU1079760A1 - Сейсмостойка опора - Google Patents

Abstract

СЕЙСМОСТОЙКАЯ ОПОРА, включающа  нижний и верхний опорные по са с противолежащими расшир ющимис  к обращенным друг к другу поверхност м по сов углублени ми, каждое из которых выполнено в средней части в виде сферы,а в периферийной - в виде усеченного конуса, и размещенный в углублени х по сов промежуточный подвижный элемент в виде тела вращени , отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  вертикальных сейсмических нагрузок, промежуточный элемент выполнен составным из верхнего и нижнего оснований и размещенной между ними зафиксированной от горизонтальных перемещений плиты, причем на обращенных друг к поверхност х оснований и плиты образованы коаксиашьно расположенные кольцевые выемки, в которых установлены верхние и нижние упругие вкладьшш, каждый из которых выполнен в виде торовой оболочки, заполненной мате риалом с диссипативными свойствами, при этом торовые оболочки одной пары верхних и нижних вкладьшей расположены в соответствующих выемках без i зазоров и имеют;различные прочности, а торовые оболочки другой пары верх (Л них и нижних вкладышей расположены в соответствующих выемках с зазором относительно поверхностей выемок и также имеют различные прочности, причем прочность оболочек этой пары превьта .ет прочность оболочек первой пары . со

Description

Изобретение етноситс  к сейсмостойкому строительству, а именно к конструкци м опор сейсмических зданий , сооружений. Известен фундамент сейсмостойкого здани , включающий опорные по са со стаканами и цилиндрическую стойку со сферическими торцами, ко торые снабже ны линзообразными вкладышами из мате риала, обладающего диссипативными свойствами fl . Недостатками этой опоры  вл ютс  мала  деформативиость в вертикальном и горизонтальном направлени х и нена дежность в эксплуатации. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  сейсмостойка  опора, включающа  опорные по са с противолежащими коническими углублени ми, выпол ненными со сферическим углублением в их центре, между которыми размещен промежуточный подвижный элемент в . виде тела вращени  2.1. Указанна  опора снижает горизонтальную сейсмическую нагрузку на здание, сооружение, но не защищает от вертикальных сейсмических толчков . Цель изобретени  - уменьщение вер тикальных сейсмических нагрузок. Поставленна  цель достигаетс  тем что в сейсмостойкой опоре, включающе нижний и верхний опорные по са с противолежащими расщир ющинис  к обращенным друг к другу поверхност м по сов углублени ми, каждое из которых выполнено в средней части в виде сферы, а в периферийной - в виде усе ченного конуса, и размещенный в углублени х по сов промежуточный подвижный элемент ввиде тела вращени , промежуточный элемент выполнен составным из верхнего и нижнего оснований и размещенной между ними зафиксированной от горизонтальных перемещений плиты, причем на обраценных друг к другу поверхност х оснований и плиты образованы коаксиально расположенные кольцевые выемки, в которых установлены верхние и нижние упругие вкладыши, каждый из которых выполнен в виде торовой оболочки, за полненной материалом с диссипативными свойствами, при этом торовые оболочки одной пары верхних и нижних вкладыщей расположены в соответствукицих выемках без зазоров и имеют различные прочности, а торовые оболочки другой пары верхних и нижних вкладьпиеи расположены в соответствующих выемках с зазором относительно поверхностей выемок и также имеют различные прочности, причем прочность оболочек этой пары превьшает прочность оболочек первой пары. На чертеже изображена предлагаема  сейсмостойка  опора, вертикальный разрез. Сейсмостойка  опора состоит из нижнего 1 и верхнего 2 опорных по сов , выполненных с углублени ми 3, которые на периферии имеют коническую поверхность, а в средней части сферическую . Между по сами 1 и 2 размещен промежуточный подвижный элементвыполненный из нижнего 4 и верхнего 5упругих оснований и размещенной между ними упругой плиты 6. Основани  4 и 5 и плита 6 выполнены с коаксиально расположенными кольцевыми выемками под упругие нижние вкладыши 7 и 8 и верхние вкладыши 9 и 10. Каждый вкладьш выполнен в виде торовой оболочки, заполненной материалом с диссипативными свойствами, например неопреном. Один из нижних вкпадьтей, например 7, составл ет с верхним вкладыщем, например 10, пару вкладьщ1ей, размещенных в выемках без верхнего зазора, причем в этой паре один из вкладышей, например 10, имеет прочность больше, чем прочность другого вкладьша, например 7. Остальные вкладыши, например 8 и 9, образуют другую пару вкладышей, размещенных в выемках с верхних зазором. Прочность одного из вкладьш1ей этой пары, например 8, меньше прочности другого вкладьшга, например 9, но при этом превьшгает прочность вкладышей 7 и 10 другой пары. Основани  4 и 5 дл  повышени  устойчивости подвижного элемента ч статическом состо нии могут иметь наружные поверхности в форме полуэллипсоида вращени . Фиксаци  оснований 4 и 5 относительно друг друга и плиты 6 осуществл етс  посредством колец 11, скрепленных с плитой 6 и свободно перемещакицихс  в вертикальном направлении в пазах 12 оснований 4 и 5. Соединение всех частей промежуточного подвижного элемента в единую систему осуществл етс  с помощью болтов I3 с пружинами 14. Зазор между плитой 6и основани ми 4 и 5 снаружи закрыт

3

111511ЖИМИЫМ кольцом 15, прнкрегшениь к тьчите 6.

Дл  большей податливости в вертикальном направлении и расширени  диапазона и количества погашаемых вертикальных сейсмических воздействий опора может иметь более двух р дов пкладышей и более двух вкладьпией в каждом р ду.

Оптимальные жесткости и несуща  способность вкладышей 7-10 и плиты

6подбираютс  на основании деформационных и прочностных расчетов. Все части сейсмостойкой опоры, кроме вкладышей-7-10, могут быть выполне:НЫ из стали.

Сейсмостойка  опора работает следующим образом.

Произвольные сейсмические воздействи  на здание, сооружение можное разложить на вертикальные и горизонтальные .

Устойчивость здани , сооружени  при действии горизонтальной составл ющей перемещени  основани  обеспечиваетс  податливостью, которую допускает сейсмостойка  опора в горизонтальной плоскости. При сейсмическом горизонтальном смещении основани  вместе с ним перемещаетс  нижний опорный по с 1. При этом промежуточный подвижный элемент выкатываетс  из углублени  3, а верхний опорный по с 2, св занный с большой инерционной массой здани , сооружени , остаетс  в исходном положении . При ослаблении интенсивности горизонтальных сейсмических толчков подвижный элемент скатываетс  обратно в углублени . Гашение горизонтальных колебаний осуществл етс  благодар  коническим поверхност м в опорных по сах и поверхност м промежуточного подвижного элемета в форме эллипсоида вращени .

Уменьшение действи  вертикальных составл кнцих сейсмических перемещений основани  на здание, сооружение обеспечиваетс  повышенной податливостью сейсмостойкой опоры в вертикальном направлении. При сейсмических воздействи х небольшой интенсивности податливость сейсмостойкой опоры определ етс  суммарной жесткостью оснований 4 и 5 и вкладьшгей

7и 10 первой пары.

При более интенсивных сейсмических воздействи х, характеризующихс 

760Л

преобладанием колебаний первого расчетного уровн , разрушаетс  вкладыш 7, прочность которого соответствует сейсмической нагрузке этого уровн . При этом выбираетс  верхний зазор между вкладьштем 8 и плитой 6. Включаетс  в работу вкладьш 8.

При дальнейшем возрастании интенсивности сейсмических воздействий,.

т.е. при достижении нагрузок второго расчетного уровн  интенсивности, разрушаетс  более слабый чем 8 и 9 вкладьш 10 и выбираетс  верхний зазор между вкладышем 9 и верхним основанием 5. Включаетс  в раброту вкладьпи 9.

При по влении новых сейсмических толчков, интенсивность которых соответствует третьему расчетному уровню

и прочности вкладыша 8, выходит из стро  вкладыш 8 и полностью выбираетс  зазор по краю между нижним основанием 4 и плитой 6.

При новом более интенсивном сейсмическом воздействии, соответствующем четвертому расчетному уровню и прочности вкладьша 9, выключаетс  из работы вкладьш 9 и полностью выбираютс  зазоры по кра м между верхним основанием 5 и плитой 6, а также в центре, где вертикальный выступ 16 начинает изгибать плиту 6.

При дальнейшем возрастании новых сейсмических воздействий вертикального направлени  возможно разрушение плиты 6 выступом 16, после чего промежуточный подвижный элемент начинает работать как замкнута  упруга  эллипсоидообразна  оболочка без вкладышей, которые все разрушились.

Таким образом, с помощью последовательно выключающихс  вкладьппей 7-10 и плиты 6 в промежуточном подвижном элементе оказываетс  возможным погасить серию из п ти последовательно возрастающих сейсмических воздействий , в результате этого уменьшаетс  вертикальна  сейсмическа  нагрузка на здание, сооружение и повьшаетс  эффективность снижени  произвольно направленных сейсмических воздействий .

Предлагаема  конструкци  сейсмостойкой опоры проста в изготовлении, монтаже, надежна в работе и экономии на.

Claims (1)

1. СЕЙСМОСТОЙКАЯ ОПОРА, включающая нижний и верхний опорные пояса с противолежащими расширяющимися к обращенным друг к другу поверхностям поясов углублениями, каждое из которых выполнено в средней части в виде сферы,а в периферийной - в виде усеченного конуса, и размещенный в углублениях поясов промежуточный подвижный элемент в виде тела вращения, о тлич а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения вертикальных сейсмических нагрузок, промежуточный элемент выполнен составным из верхнего и нижнего оснований и размещенной между ними зафиксированной от горизонтальных перемещений плиты, причем на обращенных друг к друГу поверхностях оснований и плиты образованы коаксиально расположенные кольцевые выемки, в которых установлены верхние и нижние упругие вкладыши, каждый из которых выполнен в виде торовой оболочки, заполненной материалом с диссипативными свойствами, при этом торовые оболочки одной пары верхних и нижних вкладышей расположены в соответствующих выемках без зазоров и имеют различные прочности, а торовые оболочки другой пары верхних и нижних вкладышей расположены в соответствующих выемках с зазором относительно поверхностей выемок и также имеют различные прочности, причем прочность оболочек этой пары пре вьппает прочность оболочек первой пары.