Энергопоглотитель горизонтальных колебаний для сейсмоизолирующих фундаментов

Известно техническое решение сейсмоизолирующего фундамента, в котором роль упругой связи здания с основанием в горизонтальной плоскости выполняют свайные фундаменты, а в качестве энергоиоглотителя используется окружающий грунтовый массив.(Авторское свидетельство СССР Не 1514871, ЕО 2 Д 27/34, опубл.15,10.89). Поглощение энергии колебаний здесь обеспечивается за счет пластических деформаций грунта при его взаимодействии с подземной частью здания. Для обеспечения непрерывности взаимодействия предложено конструктивное решение, позволяющее заполнять сыпучим материалом щели, образуемые между подземной частью здания и примыкающим грунтовым массивом с тыльной (в рассматриваемый момент времени) стороны. Такому устройству дано наименование компенсатора необратимых деформаций обратной засыпки (окружающего грунта) из сыпучего материала - сокращенно КНДОЗ из сыпучего материала.Недостатком известного технического решения является то, что КНДОЗ,Ы в нем взаимодействуют с окружающим грунтовым массивом по всей высоте, что ограничивает возможность их применения на территориях с ненулевой глубиной промерзания грунта.Известно также техническое решение сейсмоизолирующего фундамента, выбранное автором в качестве прототипа, включающее приспособление для непрерывной подачи сыпучего материала к внешнему контуру подземной части здания, состоящее из короба, пригруза с направляющими стержнями и опорной плиты, в котором короб прикреплен к подземной конструкции здания посредством цилиндрических шарниров и оснащен расположенными в двух уровнях поясами скольжения в видезаанкеренных В ТСЛО короба СТЗЛЬНЬПХ ПОЛОС, а ЦИЛИНДРИЧССКИС шарнирыустановлены с возможностью осевого перемещения относительно крепления их осей (Авторское свидетельство СССР Не 1805170,ЕО 2 Д 27/34,опубл. 30.03.93).Недостатком известного технического решения является то, что КНДОЗ,Ы в нем взаимодействуют с окружающим грунтовым массивом по всей высоте, что ограничивает возможность их применения на территориях с ненулевой глубиной промерзания грунта, т.к. основные механические характеристики КНДОЗ в этих условиях будут иметь значительные интервалы изменения в зависимости от сезона, что снижает надежность назначения расчетных параметров и эффективность работы энергопоглотителей сейсмоизолирующей системы. Кроме того, в известном техническом решении предусмотрено соединение КНДОЗ с подземной частью здания с помощью группы Щшиндрических шарниров. Обеспечение же соосности их установки в производственных условиях представляет определенную сложность.Задача изобретения - создание энергопоглотителя горизонтальных колебаний, повышающего надежность работы сейсмоизолирующих фундаментов.Для этого в предлагаемом энергопоглотителе, включающем приспособление для непрерывной подачи сыпучего материала к внешнему контуру подземной части здания, состоящего из короба, пригрузка с направляющими стержнями и опорной плиты, нижняя часть короба,открытая в сторону окружающего грунта, расположена ниже зоны сезонного изменения физико-механических свойств грунта, окружающего подземную часть здания, а верхняя, замкнутая по сечению, часть короба на глубину указанной зоны отделена от окружающего грунта П-образной панелью, установленной по отношению к верхней части короба с зазорамипо фронтальной и боковым граням, при этом фронтальная грань верхнейчасти короба установлена наклонно, а боковые грани короба имеют зазор со смежными секшигями ограждающих стен.На фиг.1 изображен сейсмоизолирующий фундамент здания, план на отм. Г-Г на фиг.3 на фиг.2 - разрез А-А на фнг.1 на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1 на фиг.4 - разрез по В-В на фиг.3 на фиг.5 - разрез по Д-Д на фиг.4 на фиг.6 - вид по Е-Е на фиг.4.Подземная часть здания 1 имеет фундамент из свай 2, объединенных растверком 3. Для увеличения податливости фундамента в горизонтальном направлении сваи с расгверком 3 соединяются с помощью шарниров 4,между подошвой растверка 3 и грунтом оставляется зазор 5, а по контуру здания подземная часть отделяется от окружающего грунта секциями ограждающей стены 6, устанавливаемыми с зазором 7, величина которого должна быть не менее максимальной амплитуды колебаний подземной части здания в горизонтальном направлении Ушах . Свайный фундамент в системе сейсмоизоляции выполняет функцию упругой связи подземной часги с основанием. Эта связь должна быть достаточно податливой. При необходимости увеличение податливости этой связи может бытьдостигнуто путем устройства верхних частей свай в обсадных трубах сзазором не менее УтахРегулирование свойств поглощения энергии колебаний такимифундаментами осуществляется за счет использования необратимых(пластических) деформаций грунта, окружающего подземную часть здания. При этом достаточно эффективного поглощения энергии колебаний можно достичь только в случае постоянного заполнения щелей, образующихся при движении здания в том или ином направлении относительно основания с тыльной стороны объекта между его подземной частью и окружающим грунтом. Для обеспечения этого процесса между секциями ограждающейстены устанавливаются КНДОЗ,Ы. Каждый КНДОЗ состоит из короба 8, нижняя часть которого на высоту Ьк имеет П-образное горизонтальноесечение и обращена открытой стороной к обратной засыпке(окружающему грунту), а верхняя часть имеет замкнутое прямоугольное сечение, сужающееся кверху за счет наклона грани, параллельной данному участку подземной части здания, на угол а, сыпучего материала 9,например, песка, заполняющего полость короба, пригруза 10, имеющего возможность перемещения вдоль направляющих стержней 11, проходящих через вертикальные отверстия 12 пригруза, рамы 13, к которой крепятся направляющие стержни пригруза, ограждающей верхнюю часть короба Побразной панели 14 и опорной плиты 15. Низ П-образной панели 14 размещается на глубине от поверхности, не меньшей, чем расчетная глубина промерзания грунта в зимний период. Между гранями короба и смежными гранями секций ограждающей стены, а также ограждающей Побразной панели устраиваются зазоры с Шириной не менее Утах. На такую же величину нижняя плита короба перекрывает опорную плиту 15. Засыпание зазоров предотвращается устройством нащельников 16 из гофрированной листовой стали. Грань короба, обращенная к подземной части здания, образуется (совмещается) соответствующим участкомОГРЗЖДВНИЯ ПОДВЗЛЬНОГО этажа. НСОбХОДИМЫЙ ОбЪСМ СЬЕПУЧСГО материалапередней грани обратной засьшки на нижнем открытом участке короба за весь период землетрясения.Энергопоглотители сейсмоизолирующего фундамента работают следующим образом. Допустим, что на некотором этапе колебаний здание движется вдоль одной из главных осей плана. Такое движение будет сопровождаться деформацией сжатия некоторого объема грунта,расположенного но фронту движения КНДОЗ на участках коробов с открытой частью. Большая часть этой деформации необратимая