SU1101536A1

SU1101536A1 - Сейсмостойкое многоэтажное здание,сооружение

Info

Publication number: SU1101536A1
Application number: SU823451860A
Authority: SU
Inventors: Олег Николаевич Краковский
Priority date: 1982-06-08
Filing date: 1982-06-08
Publication date: 1984-07-07

Abstract

СЕЙСМОСТОЙКОЕ МНОГОЭТАЖНОЕ ЗДАНИЕ, СООРУЖЕНИЕ, содержащее фундамент, опертые на него конструкции подземной и надземной частей здани , перекрыти подземной части и сейсмоизолирующий экран в виде наружного ограждени подземной части, выполненного из материала, плотность которого выше плотности грунта, и установленного по наружному контуру фундамента с уклоном от подошвы фундамента наружу здани , отличающеес тем , что, с целью повышени сейсмостойкости , сейсмоизолируюший экран выполнен замкнутым в плане и снабжен консольными элементами перекрытий, над которыми размещены с зазором перекрыти подземной части, при этом фундамент выполнен в виде плиты с уступом по наружному контуру, на котором установлен экран подвижно через антифрикционные прокладки и с зазором относительно вертикальной грани уступа, причем угол наклона экрана определен соотношением oL arcsin-Х-, где Ч - скорость распространени сейсмических волн в, грунте; Vj,- скорость распространени сейсмических волн в материале экрана.

Description

сд

00 О5

PU2.1

Изобретение относитс к строительству, а именно к конструкци м сейсмостойких многоэтажных зданий, сооружений.

Известно сейсмостойкое здание с сейсмоизолирующим экраном, расположенным в грунте по периметру здани 1.

Недостатками такого здани вл ютс его невысока эффективность и высока материалоемкость .

Наиболее близким техническим решением k изобретению вл етс сейсмостойкое многоэтажное здание, сооружение, содержащее фундамент, опертые на него конструкции подземной и надземной частей здани , перекрыти подземной части, сейсмоизолирующий экран в виде наружного ограждени подземной части, вьшолненного из материала, плотность которого выше плотности грунта, и установленного по наружному контуру фундамента с уклоном от подошвы фундамента наружу здани 2.

Недостатком такого решени вл етс то, что наклонные стены подземной части жестко соединены с каркасом здани , т.е. вл ютс частью здани , единым с ним целым . При этом эффект уменьшени горизонтальных сейсмических нагрузок на здание (который обусловлен наклоном стенового ограждени подземной части в сторону обратной засыпки) из-за передачи всех горизонтальных нагрузок от грунта на каркас здани через жестко соединенные с ним подпорные стены суш,ественно снижаетс . Цель изобретени - повышение сейсмостойкости .

Указанна цель достигаетс тем, что в сейсмостойком многоэтажном здании, сооружении , содержащем фундамент, опертые на него конструкции подземной и надземной частей здани , перекрыти подземной части и сейсмоизолирующий экран в виде наружного -ограждени подземной части, выполненного из материала, плотность которого выше плотности грунта, и установленного по наружному контуру фундамента с уклоном от подошвы фундамента наружу здани , сейсмоизолируюший экран выполнен замкнутым в плане и снабжен консольными элементами перекрытий, над которыми размешены с зазором перекрыти подземной части, при этом фундамент выполнен в виде плиты с уступом по наружному контуру, на котором установлен экран йодвижно через антифрикционные прокладки и с зазором относительно вертикальной грани уступа, причем угол наклона экрана определен соотношением ol arcsin , где Vi- скорость распространени сейсмических волн в грунте; V. - скорость распространени сейсмических волн в материале экрана .

На фиг. I схематически изображено сейсмостойкое здание; на фиг. 2 - сейсмостойкое сооружение (дымова труба).

Сейсмостойкое многоэтажное здание, сооружение содержит фундамент 1, опертые на него конструкции подземной 2 и.надземной 3 частей здани , сооружени , перекрыти 4 подземной части 2 и сейсмоизолируюший экран 5 в виде наружного ограждени подземной части 2, выполненного из материала, плотность которого выше плотности грунта 6, и установленного подвижно по наружному контуру фундамента 1 с уклоном от подошвы фундамента 1 наружу здани , сооружени .

Сейсмоизолируюший экран 5 выполнен замкнутым в плане и снабжен консольными элементами 7 перекрытий, над которыми

размешены-с зазором 8 перекрыти 4 подземной части 2.

Фундамент 1 выполнен в виде плиты с уступом 9, на который оперт сейсмоизолируюший экран 5 подвижно через антифрикционные прокладки 10 и с зазором 11 относительно вертикальной грани 12 уступа 9, что позвол ет максимально снизить возможное вли ние при сейсмических воздействи х горизонтального перемешени грунта (выше подошвы фундамента) на здание , сооружение.

Антифрикционные прокладки 10 защишены от повреждени за пределами опорной части экрана 5 специальным легкодеформируемым материалом 13 (например, резиновой кромкой, газобетоном и т.п.).

Фундаментна плита 1 и экран 5 заглублены в грунт 6,основани на величину, обеспечивающую необходимый уровень снижени горизонтальных сейсмических ускорений по сравнению с нормированными на поверхности грунта дл места застройки. Так,

например, при заглублении подошвы фундамента 1 на величину, равную или большую 1/10 (гдeXcкopocть распространени сейсмических волн в грунте; Тп - преобладающий период сейсмических колебаний в

месте застройки), и исключении вли ни на здание сейсмического давлени от вышерасположенного грунта можно ожидать снижени уровн сейсмического воздействи на здание, сооружение примерно вдвое, т.е. на I балл.

Экран 5 здани , сооружени выполн етс из железобетона (бетона), с углом наклона , определ емым соотношением 0(4 arcsin , . - скорости распространени сейсмических волн соответственно в грунте 6 и материале экрана 5. Такой наклон стенок экрана 6 обеспечивает изменение направлени (преломление) сейсмической волны, распростран юшейс в грунте 6 горизонтально, таким образом, что она уходит вниз и не воздействует непосредственно на сооружение.

Наклон стен экрана 5 выбираетс оптимальным с точки зрени получени эффекта отражени сейсмической волны на границе стен экрана 5 и грунта 6, дл чего предложена вышеуказанна математическа зависимость, учитывающа конкретные услови строительства. Этот фактор дает дополнительное уменьшение горизонтальных сейсмических нагрузок на здание.

Практически экран 5 можно выгюлн ть в ВИДЕ облицовки непосредственно стенок котлована, разработанного дл строительства сооружени , исключив тем самым необходимость устройства традиционной обратной засыпки.

Работа сейсмостойкого здани , сооружени в нормальных несейсмических услови х практически ничем не отличаетс от работы обычных конструкций. Исключение составл ет несколько уменьшенное горизонтальное давление грунта на экран 5 изза обратного уклона последнего. KpOMei того, за счет симметричности действи горизонтальных нагрузок от грунта 6 (в плане ) и полной конструктивной самосто тельности экрана 5 усили в нем будут преимуш ,ественно сжимающими, внутренними, которые не передаютс на каркас здани или сооружение выше фундаментной плиты 1.

При сейсмическом воздействии на сооружение -наибольший интерес представл ют поверхностные горизонтально распростран ющиес в грунте волны сжати -разжати . Вертикальные сейсмические нагрузки, как менее опасные, из рассмотрени исклю че .ны (как показывает анализ последствий землетр сений, даже ЗО /о-на перегрузка вертикальными силами практически не вызывает разрушений в обычных не больщепролетных здани х).

На контакте, грунт-экран происходит отражение горизонтальной волны сжати разжати вниз, в грунт основани , однако экран 5 при этом испытает импульсное воздействие-реакцию , направленное в сторону экрана 5. Величина воздействи на экран 5 так же, как и эффективность отражени , зависит от плотности и общей массы экрана 5, чем больше плотность и масса, тем эффективнее отражение и тем меньще воздействие . В св зи с тем, что высоты подземной части 2 здани и, соответственно, экрана 5 выбраны такими, чтобы в нижней части здани (на уровне фундаментной плиты 1) горизонтальные сейсмические нагрузки были бы существенно меньше, чем в поверхностных сло х, а конструкци экрана 5 оперта на фундаментную плиту 1 здани подвижно, горизонтальные сейсмические воздействи , передаваемые грунтом 6 на здание через экран 5, определ ютс только величиной сил трени между экраном 5 и фундаментной плитой 1, причем величина этих сил уменьщаетс за счет разгружающего действи вертикальной составл ющей сейсмического воздействи .

Кроме ТОГО; величина горизонтального сейсмического воздействи дополнительно снижаетс (или исключаетс совсем) за счет пассивного отпора грунта 6 по противоположной подвергающейс воздействию стене экрана 5, так как скорость распространени волн сжати -разжати в материале экрана 5 выще, чем в грунте 6. Этот фактор как бы дополнительно увеличивает рабочую массу экрана и повышает тем самым эффективность снижени сейсмических воздействий на защищаемое здание, сооружение.

Изобретение позвол ет повысить сейсмостойкость здани , сооружени .

Claims

СЕЙСМОСТОЙКОЕ МНОГОЭТАЖНОЕ ЗДАНИЕ, СООРУЖЕНИЕ, содержащее фундамент, опертые на него конструкции подземной и надземной частей здания, перекрытия подземной части и сейсмоизолирующий экран в виде наружного ограждения подземной части, выполненного из материала, плотность которого выше плот ности грунта, и установленного по наружному контуру фундамента с уклоном от подошвы фундамента наружу здания, отличающееся'тем, что, с целью повышения сейсмостойкости, сейсмоизолирующий экран выполнен замкнутым в плане и снабжен консольными элементами перекрытий, над которыми размещены с зазором перекрытия подземной части, при этом фундамент выполнен в виде плиты с уступом по наружному контуру, на котором установлен экран подвижно через антифрикционные прокладки и с зазором относительно вертикальной грани уступа, причем угол наклона экрана определен соотношением cl arcsin где V_t — скорость распространения сейсмических волн в, грунте; Уг— скорость распространения сейсмических волн в матери- але экрана.

SU .„,1101536

Фиг. 1