Система изоляции основания – это популярная система, применяемая в конструкции для защиты ее от действия сейсмических сил. Такая система, как опорная изоляция основания, была разработана доктором Биллом Робинсоном в 1970-х годах в Новой Зеландии.
Рис.1. Изоляция основания для сооружения храма в Солт-Лейк-Сити
Система изоляции основания используется как сейсмостойкое решение для проектирования новых и модернизированных зданий. Эта система называется системой сейсмической изоляции основания.
Принцип работы системы изоляции основания
Фундаментальный принцип системы изоляции основания заключается в изменении реакции строительной конструкции таким образом, чтобы грунт под ней мог легко двигаться, не передавая эти силы движения на вышерасположенную строительную конструкцию. Это достигается путем отделения или изоляции надстройки от ее подконструкции, которая опирается на сотрясающийся грунт. Таким образом, конструкция меньше подвергается воздействию сил землетрясения.
Сам термин “изоляция” относится к уменьшенному действию между основной конструкцией и грунтом. Когда система предусмотрена под конструкцией, она называется “изоляцией основания”.
Система изоляции основания относится к технологии пассивного контроля вибрации в сейсмостойком строительстве. Это стратегия проектирования, которая служит для отсоединения конструкции от разрушающего воздействия подземных толчков при землетрясении.
Развязывающее действие изоляции основания заставляет здание вести себя более гибко, тем самым повышая его устойчивость к землетрясению.
Принцип может быть более четко объяснен на примере. Рассмотрим здание, покоящееся на роликах без трения. Когда земля под зданием подвергается сотрясению, ролики начинают свободно катиться, но здание остается сверху без движения.
Рис.2. Гипотетическое здание на роликах
Это означает, что сотрясение грунта не передает никакой силы зданию, и конструкция остается в безопасности. Пример показан на рисунке 2. Следует отметить, что если зазор между вертикальной стенкой котлована и зданием невелик, то существует вероятность столкновения при движении грунта.
Теперь рассмотрим случай, когда вышеупомянутая строительная конструкция установлена на гибкие подкладки вместо роликов. Такое расположение под сейсмической силой, конечно, обеспечивает сопротивление боковому движению, но здание испытывает некоторое сотрясение грунта. Эти гибкие подкладки называются изоляторами основания”.
Здание, защищенное от сейсмической силы с помощью изолятора основания, называется “изолированным от основания зданием”. Отличие от предыдущего случая с роликами в том, что они делают здание жестким. А изоляторы основания делают конструкцию “гибкой”.
Рис.3. Система изоляции основания
Компоненты системы изоляции основания
Система изоляции основания в основном состоит из двух компонентов:
1. Изоляционные блоки
Изоляционный блок – это основной компонент системы изоляции, который оказывает развязывающее действие на строительную или нестроительную конструкцию.
2. Компоненты изоляции
Изолирующие компоненты – это соединительные узлы между упомянутыми ранее изолирующими элементами. Эти компоненты не вносят вклад в процесс развязки.
Особенности системы изоляции основания
Ниже перечислены важные особенности системы изоляции основания:
Пригодность системы изоляции основания в зданиях
Изоляция основания подходит для конструкций, удовлетворяющих следующим условиям:
Места установки опорных изоляторов в зданиях
Как правило, изоляторы устанавливаются на верхней, нижней или средней высоте колонн фундамента здания и стен. В противном случае над изолятором сразу устанавливается мембрана.
Размещение изоляторов основания должно быть выполнено таким образом, чтобы здание могло перемещаться по горизонтали относительно нижележащего грунта на расстояние не менее 100 мм.
На рисунке 4 ниже показаны некоторые из возможных вариантов расположения опорных изоляторов вблизи подконструкции.
Рис.4. Расположение базовых изоляторов
Читайте также: Типы систем изоляции основания
Читайте далее:- Изоляция для зданий – типы, материалы и методы установки.
- Как выбрать лучшую изоляцию для зданий?.
- Облицованная и необлицованная изоляция.
- Взаимодействие грунта со структурой – эффекты, анализ и применение в проектировании.
- ФИЛОСОФИЯ СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗДАНИЙ.
- Концепция проектирования высотных зданий из железобетона.
- Методы сейсмостойкого проектирования зданий и сооружений.