RU101053U1 - THE FOUNDATION OF A SEISMIC-RESISTANT NEW, EXISTING OR RECONSTRUCTED BUILDING OR STRUCTURE - Google Patents
THE FOUNDATION OF A SEISMIC-RESISTANT NEW, EXISTING OR RECONSTRUCTED BUILDING OR STRUCTURE Download PDFInfo
- Publication number
- RU101053U1 RU101053U1 RU2010140718/03U RU2010140718U RU101053U1 RU 101053 U1 RU101053 U1 RU 101053U1 RU 2010140718/03 U RU2010140718/03 U RU 2010140718/03U RU 2010140718 U RU2010140718 U RU 2010140718U RU 101053 U1 RU101053 U1 RU 101053U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foundation
- foundation according
- seismic
- elements
- thick
- Prior art date
Links
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
1. Фундамент сейсмостойкого нового, существующего или реконструированного здания или сооружения, характеризующийся тем, что он содержит опорные конструкции и сейсмоизолирующие элементы, выполненные с возможностью восприятия вертикальной нагрузки от вышележащих конструкций здания или сооружения и обратимых деформаций под действием горизонтальных нагрузок, для чего каждый из этих элементов включает нижнюю и верхнюю толстостенные пластины и расположенное между ними композитное рабочее упругое тело, которое выполнено в виде многослойной конструкции и состоит из жестких слоев, адгезионно связанных между собой эластомерными слоями из изотропного полимерного эластомера, предпочтительно из группы хлоропреновых каучуков, при этом внешние поверхности толстостенных пластин выполнены плоскими и связаны с остальной частью фундамента посредством соединительных элементов и/или закладных деталей, а внутренние стороны толстостенных пластин соединены с упругим телом. ! 2. Фундамент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде ленточного, и/или свайного, в том числе с винтовыми сваями, и/или плитного, в том числе в виде ребристой плиты, и/или столбчатого фундамента. ! 3. Фундамент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде множества отдельно стоящих фундаментов, например стаканов под колонны, бетонных тумб или контрфорс, при этом, по меньшей мере, часть отдельно стоящих фундаментов, а предпочтительно каждый фундамент, снабжена, по крайней мере, одним сейсмоизолирующим элементом. ! 4. Фундамент по п.1, отличающийся тем, что он представляет собой фундамент смешанного типа под всем зданием или сооружением, частично 1. The foundation of an earthquake-resistant new, existing or reconstructed building or structure, characterized in that it contains supporting structures and seismic insulating elements configured to absorb vertical loads from overlying structures of a building or structure and reversible deformations under the influence of horizontal loads, for which each of these elements includes lower and upper thick-walled plates and a composite working elastic body located between them, which is made in the form of a multilayer of the construction and consists of rigid layers, adhesively bonded to each other by elastomeric layers of an isotropic polymer elastomer, preferably from a group of chloroprene rubbers, while the outer surfaces of thick-walled plates are made flat and connected to the rest of the foundation by means of connecting elements and / or embedded parts, and internal the sides of the thick-walled plates are connected to the elastic body. ! 2. The foundation according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a tape and / or pile, including with screw piles, and / or slab, including in the form of a ribbed plate, and / or columnar foundation. ! 3. The foundation according to claim 1, characterized in that it is made in the form of many separate foundations, such as cups for columns, concrete pedestals or buttresses, while at least part of the separate foundations, and preferably each foundation, is provided, at least one seismic isolating element. ! 4. The foundation according to claim 1, characterized in that it is a mixed type foundation under the entire building or structure, partially
Description
Техническое решение относится к области строительства, а именно к сейсмостойким фундаментам зданий и сооружений.The technical solution relates to the field of construction, namely to earthquake-resistant foundations of buildings and structures.
Из уровня техники известен фундамент для зданий, возводимых в сейсмических районах, который включает ростверк, размещенную в полости трубчатого элемента сваю с верхним и нижним сферическими торцами, опорную плиту со сферической выемкой на верхней поверхности и уплотнительные упругие кольцевые элементы, расположенные между внутренней поверхностью трубчатого элемента и наружной поверхностью сваи. Ростверк соединен с трубчатым элементом вертикальной связью с ограничителем вертикальных перемещений и снабжен заведенным в полость трубчатого элемента выступом с вогнутым сферическим торцом, опертым через скользящие опоры на верхний сферический торец сваи. Свая оперта через скользящие опоры на выемку опорной плиты. Фундамент также снабжен полым коническим элементом, соединенным с трубчатым элементом вертикальными опорами, проходящими через опорную плиту, с образованием проемов и зазора между вершиной конического элемента и опорной плитой. На верхней поверхности опорной плиты расположена резиновая прокладка (UZ 2363 C, E02D 27/34, 31.10.2003).The foundation is known from the prior art for buildings erected in seismic regions, which includes a grillage, a pile placed in the cavity of the tubular element with upper and lower spherical ends, a base plate with a spherical recess on the upper surface, and sealing elastic ring elements located between the inner surface of the tubular element and the outer surface of the piles. The grillage is connected to the tubular element by vertical communication with a limiter of vertical displacements and is equipped with a protrusion introduced into the cavity of the tubular element with a concave spherical end face, supported through sliding supports on the upper spherical end face of the pile. The pile is supported through sliding supports on the recess of the base plate. The foundation is also provided with a hollow conical element connected to the tubular element by vertical supports passing through the base plate, with the formation of openings and a gap between the top of the conical element and the base plate. A rubber gasket is located on the upper surface of the base plate (UZ 2363 C, E02D 27/34, 10.31.2003).
Также из уровня техники известен фундамент для сейсмостойкого здания, который включает верхний и нижний элементы, разделенные горизонтальным швом, заполненным сыпучим материалом. Сыпучий материал помещен с уплотнением в упругие торообразные емкости, имеющие вырезы на внутренних поверхностях, края которых скреплены кольцевым бандажом, причем емкости помещены в стакан фундамента с зазором, который заполнен сыпучим материалом без уплотнения (RU 2119012 C1, E02D 27/34, 20.09.1998).Also, the foundation for an earthquake-resistant building is known from the prior art, which includes upper and lower elements separated by a horizontal seam filled with bulk material. Bulk material is placed with a seal in elastic toroidal containers having cutouts on the inner surfaces, the edges of which are fastened with an annular bandage, and the containers are placed in a foundation glass with a gap that is filled with bulk material without sealing (RU 2119012 C1, E02D 27/34, 09/20/1998 )
Также из уровня техники известен фундамент сейсмического здания, сооружения, включающий нижнюю опорную часть и верхнюю опорную часть с профилированной выемкой, контактирующей с размещенным под ней элементом подвижной связи круглого сечения с осью его вращения. Между элементом подвижной связи и нижней опорной частью установлена плоская качающаяся плита, выполненная в виде рычага второго рода, с одной стороны кинематически связанная с нижней опорной частью, а с другой стороны свободно опирающаяся на эту опорную часть через установленный на нее промежуточный упругий элемент. На верхней поверхности плоской качающейся плиты предварительно выполнена профилированная выемка под элемент подвижной связи (RU 2165496 C1, E02D 27/34, 20.04.2001).Also known from the prior art is the foundation of a seismic building, a structure, including a lower support part and an upper support part with a profiled recess in contact with a circular-shaped movable coupling element located beneath it with its rotation axis. Between the movable communication element and the lower support part, a flat swing plate is made, made in the form of a lever of the second kind, on the one hand kinematically connected to the lower support part, and on the other hand freely supported on this support part through an intermediate elastic element mounted on it. On the upper surface of a flat swinging plate, a profiled recess is preliminarily made for a mobile communication element (RU 2165496 C1, E02D 27/34, 04/20/2001).
Недостатком известных технических решений является малый резерв энергопоглощения и как следствие недостаточная виброизоляция и значительные разрушения конструкций здания или сооружения, в том числе при сильных и разрушительных землетрясениях.A disadvantage of the known technical solutions is the small reserve of energy absorption and, as a consequence, insufficient vibration isolation and significant damage to the structures of a building or structure, including during strong and destructive earthquakes.
Задачей, на решение которой направлено техническое решение, является обеспечение опорой необходимого уровня виброизоляции и сейсмоизоляции зданий и сооружений посредством опирания верхней части конструкций через опору на фундаменты, обладающие при таком решении возможностью значительного обратимого деформирования без разрушения и способностью к поглощению энергии колебаний.The task to which the technical solution is directed is to provide a support for the required level of vibration isolation and seismic isolation of buildings and structures by supporting the upper part of the structures through the support on foundations, which in this solution have the possibility of significant reversible deformation without destruction and the ability to absorb vibration energy.
Поставленная задача решается за счет того, что, согласно полезной модели,The problem is solved due to the fact that, according to the utility model,
Технический результат, достигаемый посредством применения технического решения, заключается в значительном повышении динамической устойчивости и сейсмостойкости конструкций, зданий и сооружений, регулируемом снижении их динамической реакции и прогнозируемости поведения во время сильных и разрушительных землетрясений без разрушений или с минимальными, легко устраняемыми повреждениями или деформациями, а также за счет повышения надежности и долговечности работы устройства, в том числе при сочетании специфических свойств слоев опорных элементов - сейсмоизоляторов, их способности к значительным обратимым деформациям и надежного соединения с опорными и надфундаментными конструкциями.The technical result achieved through the application of the technical solution consists in a significant increase in the dynamic stability and seismic resistance of structures, buildings and structures, a controlled reduction in their dynamic response and predictability of behavior during strong and destructive earthquakes without damage or with minimal, easily eliminated damage or deformation, and also by increasing the reliability and durability of the device, including when combining the specific properties of the layers of supports elements - seismic isolators, their ability to significant reversible deformations and reliable connection with supporting and supra-foundation structures.
Устройство поясняется чертежами, иллюстрирующими частные примеры выполнения, и никоим образом не ограничивающими другие возможные варианты в пределах формулы полезной модели.The device is illustrated by drawings illustrating particular examples of execution, and in no way limiting other possible options within the formula of a utility model.
На фиг.1 изображен разрез фрагмента здания, снабженного сейсмоизолирующими элементами;Figure 1 shows a section of a fragment of a building equipped with seismic isolating elements;
на фиг.2 изображен сейсмоизолирующий элемент, вид сверху;figure 2 shows a seismic insulating element, a top view;
на фиг.3 изображен разрез А-А сейсмоизолирующего элемента на фиг.2;figure 3 shows a section aa of the seismic insulating element in figure 2;
на фиг.4 показаны сейсмоизолирущие элементы в составе ленточного фундамента;figure 4 shows the seismic insulating elements in the composition of the strip foundation;
на фиг.5 показаны сейсмоизолирущие элементы в составе плитного фундамента;figure 5 shows the seismic insulating elements in the composition of the slab foundation;
на фиг.6 показаны сейсмоизолирущие элементы в составе плитного фундамента, плита которого выполнена ребристой;figure 6 shows seismic insulating elements in the composition of the slab foundation, the slab of which is made ribbed;
на фиг.7 показан фундамент, дополнительно снабженный верхней опорной плитной конструкцией для опирания вышележащих конструкций здания или сооружения;Fig. 7 shows a foundation additionally provided with an upper supporting slab structure for supporting the overlying structures of a building or structure;
на фиг.8 показаны сейсмоизолирущие элементы в составе столбчатого фундамента;on Fig shows seismic insulating elements in the columnar foundation;
на фиг.9 изображен изометрический вид нижней части здания, фундамент которого включает сейсмоизолирущие элементы;figure 9 shows an isometric view of the lower part of the building, the foundation of which includes seismic insulating elements;
на фиг.10 изображен изометрический вид нижней части здания, фундамент которого включает сейсмоизолирущие элементы и усиление существующих конструкций;figure 10 shows an isometric view of the lower part of the building, the foundation of which includes seismic insulating elements and reinforcement of existing structures;
на фиг.11 показана закладная деталь, предназначенная для размещения в железобетонной опорной конструкции фундамента;11 shows a embedded part intended for placement in a reinforced concrete support structure of the foundation;
Фундамент сейсмостойкого (сейсмоизолированного) нового, существующего или реконструированного здания или сооружения содержит железобетонные или каменные опорные конструкции 1 и специальные, в том числе резервные сейсмоизолирующие элементы 2, выполненные с возможностью восприятия вертикальной нагрузки Р с незначительными деформациями от вышележащих опорных конструкций 3 здания или сооружения и существенных, но обратимых деформаций под действием горизонтальных нагрузок N. Для этого каждый из сейсмоизолирующих элементов 2 включает нижнюю и верхнюю толстостенные пластины 4 и расположенное между ними композитное рабочее упругое тело 5. Упругое тело 5 выполнено в виде многослойной конструкции и состоит из жестких слоев 6, адгезионно связанных между собой слоями 7 изотропного полимерного эластомера, предпочтительно, из группы хлоропреновых каучуков. Жесткие слои 6 могут быть выполнены из металла, твердого пластика или композита, при этом в качестве эластомера использован, предпочтительно, неопрен. Внешние поверхности 8 толстостенных пластин 4 выполнены плоскими и связаны с остальной частью фундамента посредством соединительных элементов 9 и/или закладных деталей 10, а внутренние стороны 11 толстостенных пластин 4 соединены с упругим телом 5.The foundation of an earthquake-resistant (seismically insulated) new, existing or reconstructed building or structure contains reinforced concrete or stone supporting structures 1 and special, including redundant seismic insulating elements 2, made with the possibility of perceiving the vertical load P with slight deformations from the overlying supporting structures 3 of the building or structure and significant, but reversible deformations under the action of horizontal loads N. For this, each of the seismic insulating elements 2 includes a bottom the upper and the upper thick-walled plates 4 and the composite working elastic body 5 located between them. The elastic body 5 is made in the form of a multilayer structure and consists of rigid layers 6, adhesively bonded to each other by layers 7 of an isotropic polymer elastomer, preferably from a group of chloroprene rubbers. The rigid layers 6 can be made of metal, hard plastic or composite, with neoprene being preferably used as an elastomer. The outer surfaces 8 of the thick-walled plates 4 are made flat and connected to the rest of the foundation by means of connecting elements 9 and / or embedded parts 10, and the inner sides 11 of the thick-walled plates 4 are connected to the elastic body 5.
Железобетонные и/или каменные конструкции фундамента могут быть выполнены в виде ленточного (фиг.4), свайного (фиг.1), в том числе с винтовыми и иными видами свай, с ростверком в виде плиты (фиг.5), в том числе в виде ребристой плиты (фиг.6), столбчатого (фиг.8) фундамента. При реконструкции существующих и строительстве новых зданий и сооружений могут использоваться фундаменты смешанного типа.Reinforced concrete and / or stone foundation structures can be made in the form of a tape (figure 4), pile (figure 1), including with screw and other types of piles, with a grillage in the form of a plate (figure 5), including in the form of a ribbed plate (Fig.6), columnar (Fig.8) foundation. When reconstructing existing and constructing new buildings and structures, mixed foundations can be used.
Фундамент также может быть выполнен в виде множества отдельно стоящих фундаментов, например, стаканов под колонны (условно не показано), при этом, по меньшей мере, часть отдельно стоящих фундаментов, а, предпочтительно, каждый фундамент снабжены, по крайней мере, одним сейсмоизолирующим элементом 2. Фундамент, в случае опирания на него таких протяженных вертикальных несущих конструкций, как стены, включает деформационные швы 12 между сейсмоизолирующими элементами 2, отделяющие фундамент от упомянутых вертикальных вышележащих конструкций 3. В шве может располагаться полимерный уплотнитель или иной материал, не препятствующий сдвигу вертикальных несущих конструкций относительно фундамента в момент горизонтальных сейсмических воздействий (условно не показано). Кроме описанных швов фундамент может дополнительно включать любые другие деформационные швы известных конструкций, устраиваемые в фундаментах в соответствии с требованиями нормативных документов и стандартами по проектированию. При устройстве сейсмоизолированного фундамента под несущими стенами сейсмоизолирующие элементы установлены по длине стены с определенным шагом, в том числе и предпочтительно в местах пересечения стен.The foundation can also be made in the form of many separate foundations, for example, cups for columns (not shown conditionally), while at least part of the separate foundations, and preferably each foundation is equipped with at least one seismic insulating element 2. The foundation, in the case of supporting such long vertical load-bearing structures as walls, includes expansion joints 12 between the seismic isolating elements 2, separating the foundation from the said vertical overlying structures 3. A polymer sealant or other material may be located in the seam, which does not prevent the vertical bearing structures from shifting relative to the foundation at the time of horizontal seismic actions (not shown conditionally). In addition to the described seams, the foundation can additionally include any other expansion joints of known structures arranged in the foundations in accordance with the requirements of regulatory documents and design standards. When installing a seismically insulated foundation under load-bearing walls, seismic insulating elements are installed along the length of the wall with a certain step, including preferably at the intersection of the walls.
В случае реконструированного здания сейсмоизолирующие элементы соединены с железобетонными конструкциями через дополнительные армированные пояса 13 (фиг.9, 10) и/или ростверки 14 и/или оголовки (условно не показаны).In the case of a reconstructed building, seismic insulating elements are connected to reinforced concrete structures through additional reinforced belts 13 (Figs. 9, 10) and / or grillages 14 and / or heads (not shown conditionally).
При возведении нового здания или сооружения возможен вариант, когда фундамент дополнительно снабжен верхней опорной конструкцией, на которую опираются вышележащие конструкции здания, предпочтительно, железобетонной плитой 15, нижняя часть 16 которой соединена с верхними толстостенными пластинами 4 сейсмоизолирующих элементов 2. В этом случае при сейсмовоздействиях верхняя опорная конструкция колеблется относительно нижней.When constructing a new building or structure, it is possible that the foundation is additionally equipped with an upper supporting structure, on which the overlying building structures are supported, preferably with a reinforced concrete slab 15, the lower part of which 16 is connected to the upper thick-walled plates 4 of seismic insulating elements 2. In this case, when seismic impacts the upper the supporting structure oscillates relative to the bottom.
При наличии в составе фундамента свай 17 плита и/или ростверк фундамента могут быть выполнены опирающимися на сваи различного типа, при этом сейсмоизолирущие элементы 2 расположены между оголовком сваи и ростверком, либо над ростверком, либо между оголовком сваи и плитой, либо в теле сваи.If there are piles 17 in the foundation, the foundation plate and / or foundation grill can be made resting on piles of various types, while the seismic insulating elements 2 are located between the pile head and the grillage, either above the grillage or between the pile head and the slab, or in the body of the pile.
В случае реконструированного здания или сооружения железобетонные или каменные опорные конструкции могут быть усилены металлическим, железобетонным или композитными усилениями традиционного типа 18, расположенными вдоль опорных конструкций 1.In the case of a reconstructed building or structure, reinforced concrete or stone supporting structures can be reinforced with metal, reinforced concrete or composite reinforcements of the traditional type 18, located along the supporting structures 1.
Для закрепления к опорным конструкциям фундамента в толстостенных пластинах сейсмоизолирующих элементов выполнены отверстия 19, а каждая из закладных деталей 10 (фиг.11) выполнена в виде плоской с внешней стороны пластины со сквозными отверстиями (условно не показаны). Количество и расположение сквозных отверстий закладных деталей 10 соответствует количеству и расположению отверстий 19 в нижних толстостенных пластинах 4. С внутренней стороны к пластине присоединены полые элементы 20 цилиндрической формы, внутренние поверхности которых снабжены резьбой, при этом в упомянутые отверстия в обоих пластинах пропущены соединительные элементы 9, закрученные в полые элементы 20. Закладная деталь снабжена, по крайней мере, одним анкером 21, также закрепленным на внутренней стороне пластины.To fix to the supporting structures of the foundation in the thick-walled plates of seismic insulating elements, holes 19 are made, and each of the embedded parts 10 (Fig. 11) is made in the form of a plate with through holes (not shown), which is flat from the outside of the plate. The number and arrangement of through holes of embedded parts 10 corresponds to the number and arrangement of holes 19 in the lower thick-walled plates 4. Hollow elements 20 of cylindrical shape, the inner surfaces of which are threaded, are connected to the plate from the inside, while connecting elements 9 are missing into said holes in both plates twisted into hollow elements 20. The embedded part is provided with at least one anchor 21, also fixed on the inner side of the plate.
Сейсмоизолирующий элемент 2 для защиты слоев 6, 7 и/или для повышения сопротивления сдвигу слоев 6, 7 относительно друг друга может быть снабжен обоймой 22, охватывающей упругое тело 5, причем обойма 22 выполнена из упругого и эластомерного материала. Также для повышения сопротивления сдвигу слоев 6, 7 и обеспечения затухания энергии при землетрясении сеймоизолирующие элементы 2 могут включать сердечники 23 из упругого, упруго-пластического или пластического, предпочтительно, изотропного материала, например, мягкого металла или сплава, например, свинца, олова, алюминия (фиг.3).The seismic insulating element 2 to protect the layers 6, 7 and / or to increase the shear resistance of the layers 6, 7 relative to each other can be provided with a clip 22, covering the elastic body 5, and the clip 22 is made of an elastic and elastomeric material. Also, to increase the shear resistance of the layers 6, 7 and to provide attenuation of energy during an earthquake, the seismic insulating elements 2 may include cores 23 of elastic, elasto-plastic or plastic, preferably isotropic material, for example, a soft metal or alloy, for example, lead, tin, aluminum (figure 3).
Для варьирования физико-механических свойств сейсмоизолирующего элемента 2 в зависимости от конкретных условий его загружения жесткие и эластомерные слои 6, 7 по высоте упругого тела 5 могут быть выполнены различной толщины, из разных материалов (резин, металлов, композитов), иметь различные модули упругости и т.д. Например, материалы могут быть подобраны таким образом, что модуль упругости эластомерных слоев 7 будет изменяться по длине упругого тела 5 по линейному или нелинено-упругому закону, возрастая от верха к низу устройства.To vary the physicomechanical properties of the seismic insulating element 2 depending on the specific loading conditions, the rigid and elastomeric layers 6, 7 along the height of the elastic body 5 can be made of different thicknesses, from different materials (rubbers, metals, composites), have different elastic moduli and etc. For example, the materials can be selected so that the elastic modulus of the elastomeric layers 7 will vary along the length of the elastic body 5 according to a linear or non-linear-elastic law, increasing from top to bottom of the device.
Между обоймой 22 и упругим телом 5 может быть расположен слой (условно не показан) для защиты эластомерного материала от внешних воздействий, предотвращения его старения и потери эластичных и упругих свойств, а также защиты от огня. Упомянутый слой должен быть выполнен из химически нейтральных к слоям эластомера веществ таких как, например, негорючие термостойкие и неокисляющиеся смазочные масла из фторорганических соединений.Between the holder 22 and the elastic body 5 can be located a layer (not shown conventionally) to protect the elastomeric material from external influences, prevent aging and loss of elastic and elastic properties, as well as protection from fire. The mentioned layer should be made of substances chemically neutral to the elastomer layers, such as, for example, non-combustible heat-resistant and non-oxidizing lubricating oils from organofluorine compounds.
Для снижения податливости упругого тела 5 и увеличения его возвратной силы в слоях 6, 7 могут быть выполнены дополнительные сквозные отверстия, в которые пропущены гибкие стержни или несколько стержней, собранных в пучки, причем каждый из стержней жестко закреплен в, по меньшей мере, одной толстостенной пластине 4 (условно не показано). Стержни могут быть металлическими или выполненными из пластиковых или композитных материалов.To reduce the flexibility of the elastic body 5 and increase its return force in the layers 6, 7, additional through holes can be made into which flexible rods or several rods assembled in bundles are passed, each of the rods being rigidly fixed in at least one thick-walled plate 4 (conventionally not shown). The rods may be metal or made of plastic or composite materials.
Возможен вариант выполнения устройства, когда упругий сердечник 23 и обойма 22 выполнены из того же материала, что и эластомерные слои 7 и монолитно соединены с ними (условно не показано).An embodiment of the device is possible when the elastic core 23 and the cage 22 are made of the same material as the elastomeric layers 7 and are seamlessly connected to them (not shown conditionally).
Для обеспечения устойчивости работы под значительной нагрузкой предпочтительно, чтобы высота упругого тела 5 не превышала его ширину, а отношение модуля упругости материала жестких слоев 6 к модулю упругости эластомерных слоев 7 из изотропного полимерного эластомера лежало в пределах от 25000 до 40000 при относительном удлинении последних до 100%.To ensure stability under heavy load, it is preferable that the height of the elastic body 5 does not exceed its width, and the ratio of the elastic modulus of the material of the hard layers 6 to the elastic modulus of the elastomeric layers 7 of an isotropic polymer elastomer lies in the range from 25,000 to 40,000 with a relative elongation of up to 100 %
Кроме того, фундамент может быть оснащен дополнительными системами активной или пассивной сейсмозащиты (условно не показано), направленными на восприятие вертикальных нагрузок, или ограничителями 24 перемещений.In addition, the foundation can be equipped with additional active or passive seismic protection systems (not shown conditionally), aimed at the perception of vertical loads, or limiters 24 movements.
Ограничитель 24 перемещений может быть выполнен, например, в виде двух частей - первой части в виде стержня 25 и второй части в виде трубы 26 или иной замкнутой оболочки. При этом одна из частей - труба 26, либо стержень 25 вертикально монтированы или замоноличены в железобетонную опорную конструкцию 3 фундамента, а другая часть выполнена с возможностью анкеровки в вышерасположенных конструкциях здания или сооружения.The limiter 24 movements can be performed, for example, in the form of two parts - the first part in the form of a rod 25 and the second part in the form of a pipe 26 or other closed shell. In this case, one of the parts - the pipe 26, or the rod 25 is vertically mounted or monolithic in the reinforced concrete support structure 3 of the foundation, and the other part is made with the possibility of anchoring in the upstream structures of the building or structure.
Предложенная конструкция работает следующим образом.The proposed design works as follows.
В статическом состоянии, при отсутствии горизонтальной нагрузки опорная конструкция воспринимает через сейсмоизолирующие элементы вертикальную нагрузку от веса вышележащих конструкций здания без особых деформаций за счет оптимально подобранных материалов устройства. В момент землетрясения, сейсмической активности или иной сторонней возникающей нагрузки конструкции здания или сооружения испытывают как горизонтальные, так и вертикальные нагрузки. Особенно опасны знакопеременные нагрузки, распространение которых в здании или сооружении идет от фундамента к верхней части. Поэтому наиболее всего целесообразна установка сейсмоизолирующих элементов именно в уровне фундамента. В случае, если такая сейсмическая изоляция отсутствует, упомянутые усилия могут привести к необратимым деформациям и последующим разрушениям вертикальных конструкций в зоне фундамента, смещением их осей, что в конечном итоге может привести к потере отдельными наиболее подверженными воздействию элементами несущей способности и/или устойчивости, что в свою очередь может привести к полному разрушению здания или сооружения. В предложенной конструкции реконструированного или возведенного здания или сооружения предусмотрено использование демпфирующих многослойных устройств - сейсмоизолирующих элементов, в которых указанная нагрузка воспринимается его жесткими и эластомерными слоями без необратимых деформаций вертикальных конструкций. Сейсмоизолирующими элементами могут быть снабжены как отдельные, наиболее сейсмоуязвимые вертикальные конструкции зданий или сооружений, такие как стены и колонны, так и все без исключения вертикальные конструкции, а также оборудование. В последнем случае верхняя установленная на демпферные многослойные опоры часть 27 здания или сооружения под действием сейсмической нагрузки колеблется относительно нижней фундаментной части 28 (фиг.1) здания, расположенной под сейсмоизолирующими элементами.In a static state, in the absence of horizontal load, the supporting structure perceives through the seismic insulating elements the vertical load from the weight of the overlying building structures without special deformations due to optimally selected materials of the device. At the time of an earthquake, seismic activity, or other third-party emerging load, the structures of a building or structure experience both horizontal and vertical loads. Alternating loads are especially dangerous, the distribution of which in a building or structure goes from the foundation to the upper part. Therefore, it is most expedient to install seismic insulating elements exactly at the foundation level. If such seismic isolation is absent, the aforementioned efforts can lead to irreversible deformations and subsequent destruction of vertical structures in the foundation zone, displacement of their axes, which ultimately can lead to loss of the bearing capacity and / or stability by some of the most exposed elements, which in turn, can lead to the complete destruction of a building or structure. The proposed design of a reconstructed or erected building or structure provides for the use of damping multilayer devices - seismically insulating elements, in which the indicated load is perceived by its rigid and elastomeric layers without irreversible deformations of vertical structures. The seismic insulating elements can be equipped with both individual, most seismically vulnerable vertical structures of buildings or structures, such as walls and columns, as well as all vertical structures, as well as equipment, without exception. In the latter case, the upper part 27 of the building or structure installed on the damper multilayer supports under the action of seismic load fluctuates relative to the lower foundation part 28 (Fig. 1) of the building located under the seismic insulating elements.
При сейсмоизоляции несущих стен, предпочтительно, в их нижней части выполнены или предусмотрены проемы 29, в которых установлены армированные пояса 13 и размещены сейсмоизолирующие элементы 2. Для того, чтобы обеспечить свободное смещение стены относительно фундамента между соседними проемами, выполнены деформационные швы 12, путем выполнения в стене сквозного канала или прорези. При этом вышележащие опорные конструкции 3, опертые на сейсмоизолирующие элементы, могут быть усилены дополнительным усилением 30, например, железобетонными поясами, обрамлением, рубашками торкет-бетоном и т.д. В случае значительной изношенности или недостаточной прочности материала стен или колонн возможно усиление железобетоном по всей площади их внешних поверхностей.During seismic isolation of the bearing walls, preferably, openings 29 are made or provided in their lower part, in which reinforced belts 13 are installed and seismic insulating elements 2 are placed. In order to ensure free movement of the wall relative to the foundation between adjacent openings, expansion joints 12 are made by in the wall of a through channel or slot. At the same time, the overlying supporting structures 3, supported by seismic insulating elements, can be reinforced with additional reinforcement 30, for example, reinforced concrete belts, framing, shirts, shotcrete, etc. In the case of significant deterioration or insufficient strength of the material of the walls or columns, reinforcement with reinforced concrete over the entire area of their external surfaces is possible.
При реконструкции и восстановлении здания (сооружения) возможно применять технические решения с углублением нижней подвальной части до соответствующего уровня (глубины) в зависимости от подстилающих грунтов основания и специальных водозащитных мероприятий. При этом, фундаменты и поземные конструкции могут выполняться новыми, частично новыми с усилением оставляемых элементов. Сейсмоизолирующие фундаменты возможно выполнять под заглубленными подвальными помещениями реконструированных зданий. После выполнения сейсмоизоляции при реконструкции в комплексе с другими мероприятиями по усилению несущих конструкций зданий возможно устройство дополнительных этажей, надстроек и мансард.When reconstructing and restoring a building (structure), it is possible to apply technical solutions with deepening the lower basement to an appropriate level (depth), depending on the underlying soil of the base and special water protection measures. At the same time, foundations and ground structures can be performed with new, partially new ones with reinforcement of the elements left. Seismic insulating foundations can be performed under the buried basements of reconstructed buildings. After performing seismic isolation during reconstruction in conjunction with other measures to strengthen the supporting structures of buildings, it is possible to install additional floors, superstructures and attics.
Сейсмоизолирующий фундамент в новом здании или сооружении выполняется аналогичным образом с предварительным устройством проемов 29 или ниш под сейсмоизолирующие элементы 2, размещением непосредственно, без устройства дополнительных армированных поясов 13, в опорных конструкциях фундаментов закладных деталей и выполнением, в случае необходимости, деформационных швов 12.The seismic insulating foundation in a new building or structure is performed in a similar way with the preliminary arrangement of openings 29 or niches for seismic insulating elements 2, placement directly, without additional reinforced belts 13, in the supporting structures of the foundations of embedded parts and, if necessary, expansion joints 12.
Описанные конструкции выполняются также под заглубленными подвальными помещениями реконструированных зданий или сооружений, расположенных на свайном фундаменте. При реконструкции и восстановлении такого здания или сооружения также возможно углубление нижней подвальной части до соответствующего уровня (глубины) в зависимости от подстилающих грунтов основания и специальных водозащитных мероприятий, причем фундаменты и поземные конструкции выполняются новыми, частично новыми с усилением оставляемых элементов. При устройстве новых, частично новых с усилением оставляемых элементов в виде висящих свай они додавливаются до слоя грунтового основания, способного воспринять расчетные нагрузки при землетрясении.The described structures are also carried out under the buried basements of the reconstructed buildings or structures located on the pile foundation. When reconstructing and restoring such a building or structure, it is also possible to deepen the lower basement to an appropriate level (depth) depending on the underlying soil of the base and special water protection measures, and the foundations and ground structures are made new, partially new with reinforcement of the elements left. When new, partially new ones are reinforced with the elements left hanging in the form of hanging piles, they are pressed to a layer of soil foundation capable of absorbing the calculated loads during an earthquake.
Сейсмоизолирующими элементами 2 гасится значительная часть энергии землетрясения без разрушения вертикальных конструкций и необратимых деформаций, которые могут повлечь за собой значительные разрушения или полную потерю устойчивости всего здания или сооружения.Seismic isolating elements 2 extinguish a significant part of the energy of the earthquake without destroying the vertical structures and irreversible deformations, which can entail significant destruction or complete loss of stability of the entire building or structure.
Использование описанных фундаментов в зданиях и сооружениях, конструкциях позволит существенно увеличить их динамическую устойчивость и сейсмостойкость, что особенно важно для зданий и сооружений в сейсмически активных районах.The use of the described foundations in buildings and structures, structures will significantly increase their dynamic stability and seismic resistance, which is especially important for buildings and structures in seismically active areas.
Claims (29)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010140718/03U RU101053U1 (en) | 2010-10-06 | 2010-10-06 | THE FOUNDATION OF A SEISMIC-RESISTANT NEW, EXISTING OR RECONSTRUCTED BUILDING OR STRUCTURE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010140718/03U RU101053U1 (en) | 2010-10-06 | 2010-10-06 | THE FOUNDATION OF A SEISMIC-RESISTANT NEW, EXISTING OR RECONSTRUCTED BUILDING OR STRUCTURE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU101053U1 true RU101053U1 (en) | 2011-01-10 |
Family
ID=44054959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010140718/03U RU101053U1 (en) | 2010-10-06 | 2010-10-06 | THE FOUNDATION OF A SEISMIC-RESISTANT NEW, EXISTING OR RECONSTRUCTED BUILDING OR STRUCTURE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU101053U1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2487214C1 (en) * | 2012-02-10 | 2013-07-10 | Михаил Аронович Дашевский | Device and method to install multi-layer prefabricated seismic insulator of building, structure |
| RU2535567C2 (en) * | 2012-07-20 | 2014-12-20 | Фёдор Анатольевич Жарков | Quakeproof building |
| RU2539475C2 (en) * | 2012-07-30 | 2015-01-20 | Фёдор Анатольевич Жарков | Earthquake-isolating support |
| RU2614822C2 (en) * | 2012-09-03 | 2017-03-29 | Оилз Корпорейшн | Seismic isolation device |
| RU177007U1 (en) * | 2017-09-13 | 2018-02-06 | Марат Владимирович Арутюнян | DEVICE FOR VIBRATION PROTECTION OF BUILDINGS AND STRUCTURES CONSTRUCTIONS |
| RU2792872C1 (en) * | 2022-02-16 | 2023-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Method for vibration isolation of a modular building in high seismic conditions |
-
2010
- 2010-10-06 RU RU2010140718/03U patent/RU101053U1/en active IP Right Revival
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2487214C1 (en) * | 2012-02-10 | 2013-07-10 | Михаил Аронович Дашевский | Device and method to install multi-layer prefabricated seismic insulator of building, structure |
| RU2535567C2 (en) * | 2012-07-20 | 2014-12-20 | Фёдор Анатольевич Жарков | Quakeproof building |
| RU2539475C2 (en) * | 2012-07-30 | 2015-01-20 | Фёдор Анатольевич Жарков | Earthquake-isolating support |
| RU2614822C2 (en) * | 2012-09-03 | 2017-03-29 | Оилз Корпорейшн | Seismic isolation device |
| RU177007U1 (en) * | 2017-09-13 | 2018-02-06 | Марат Владимирович Арутюнян | DEVICE FOR VIBRATION PROTECTION OF BUILDINGS AND STRUCTURES CONSTRUCTIONS |
| RU2792872C1 (en) * | 2022-02-16 | 2023-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Method for vibration isolation of a modular building in high seismic conditions |
| RU2808246C1 (en) * | 2023-05-22 | 2023-11-28 | ООО "Каббаллкгеология" | Pile installation method |
| RU2821500C1 (en) * | 2023-12-22 | 2024-06-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" (RU) | Underground protective structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8590258B2 (en) | Buckling-restrained brace | |
| RU101053U1 (en) | THE FOUNDATION OF A SEISMIC-RESISTANT NEW, EXISTING OR RECONSTRUCTED BUILDING OR STRUCTURE | |
| Saatcioglu et al. | Performance of reinforced concrete buildings during the 27 February 2010 Maule (Chile) earthquake | |
| KR101547109B1 (en) | Seismic reinforcement method of building using out-frame and high ductile link member | |
| CN209194766U (en) | A kind of building isolation structure | |
| CN108677693B (en) | Supporting device for seismic isolation and reduction of buildings, bridges and structures | |
| CN207453114U (en) | A kind of vibration isolator rubber bearing joint structure with outsourcing fireproof cover plate | |
| JP5279356B2 (en) | Plastic hinge structure of concrete member and concrete member | |
| RU101514U1 (en) | RUBBER-METAL SUPPORT | |
| US9222276B2 (en) | Seismic isolation system | |
| RU101725U1 (en) | SEISMICALLY RECONSTRUCTED, RESTORED OR CONSTRUCTED BUILDING OR CONSTRUCTION | |
| KR101088788B1 (en) | Vibration damping pile structure using vibration damping pile cap and permanent tension member | |
| RU2663979C1 (en) | Seismic-resistant structure | |
| JPS59134230A (en) | Earthquake-resistant pile | |
| RU2535567C2 (en) | Quakeproof building | |
| RU2658940C2 (en) | Earthquake-resistant low noise building | |
| JP4698389B2 (en) | Seismic retrofit equipment and seismic retrofit method for buildings | |
| RU2651975C1 (en) | Aseismic building | |
| KR101247149B1 (en) | Seismic isolation structure for building | |
| CN205577148U (en) | High damping shock insulation rubber bearing | |
| RU2217559C1 (en) | Shock-proof seismic facility | |
| CN217439231U (en) | Anti-torsion lifting-off shock insulation support | |
| EA201500620A1 (en) | SEISMICALLY STABLE CONSTRUCTION SYSTEM | |
| JP2017110418A (en) | Building structure | |
| TR2022004741U5 (en) | A Rubber Earthquake Isolator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181007 |
|
| NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20190705 |