Многоэтажное сейсмостойкое здание

Многоэтажное сейсмостойкое здание

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. МНОГОЭТАЖНОЕ СЕЙСМОСТОЙКОЕ ЗДАНИЕ, включающее фундамент, пространственно жесткие верхние этажи , установленные на гибких в горизонтальном направлен)1И стойках нижнего этажа, и связевые элементы, прикрепленные консолЬно к перекрытию нижнего этажа или к фундаменту и установленныес заэором относительно стоек/ о т л и ч а ю tq е е с я тем, что, б целью обеспечения устойчивости здания к сейсмическим воздействиям в широком ди апазоне периодов сейсмических колебаний и снижения материалоемкости,, связевые элементы выполнены в виде упругих стержней. 2. Здание по п. 1, о т Л и ч аю щ е ее я тем, что свободные концы двух консольных упругих стержней, установленных в одном пролете, шарнирно соединены посредством ригеля. §

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СЦ.И Д

РЕСПУБЛИК

3(59 Е 04 Н 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВМ (21) 3422740/29-33 (22) 13.04 ° 82 (46). 15.12.83. Вюл. М 46 (72) A. Н. Долгих (71) Государственный проектный и научно-исследовательский институт

"Казахский ПромстройНИИпроект" (53) 699.841(088 .8) (56) 1. Авторское сэидетельство СССР

В 371335, кл. Е 04 Н 9/02, 1970.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 541958, кл, Е 04 Н 9/02, 1974.. (54) (57) 1. МНОГОЭТАЖНОЕ СЕИСМОС1ОЙкОе здАние, включащее Фундамент, пространственно жесткие верхние этажи, установленные на гибких в гори/..SU„„10 07 8 A зонтальном направлении .стойках нижнего этажа, и связевые элементы, прикрепленйые консолЬно к перекрытию нижнего этажа или к фундаменту и установленные с зазором относительно стоек, о т л и.ч а ю ш е е с я тем, что, с целью обеспечения устсйчивости здания к сейсмическим воздействиям в широком диапазоне периодов сейсмических колебаний и снижения материалоемкости,, связевые элементы выполнены в виде упругих стержней.

2. Здание по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что свободные концы двух консольных упругих стержней, установленных в одном пролете, шарнирно соединены посредством ригеля. g . Ф

1060788

Изобретение относится к стРоительству, а именно к конструкциям многоэтажных сейсмостойких зданий.

Известно многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее пространственно жесткую конструкцию верхних этажей, опертую на гибкие в горизонтальном направлении стойки нижнего этажа, между которыми закреплены связевые панели Ц .

Недостатки этой конструкции - относительная практическая сложность изготовления связей и необходимость ремонтных работ после однократного их использования.

Наиболее близким к предлагаемому 15 является многоэтажное сейсмостойкое здание, включавшее фундамент, пространственно жесткие верхние этажи, установленные на гибкие в горизонтальном направлении стойки нижнего этажа,20 и связанные элементи, прикрепленные консольно к перекрытию нижнего этажа или к фундаменту и установленные с зазором относительно стоек f2) . Недостатком известного решения . является то, что связи в виде панелей со скошенными торцами.изменяют жесткость стоек только за счет изменения их высоты и требуют повышения материалоемкости здания.

Цель изобретения — обеспечение устойчивости здания к сейсмическим воздействиям в широком диапазоне периодов сейсмических колебаний и снижение материалоемкости.

Указанная цель достигается тем, что в многоэтажном сейсмостойком здании, включающем фундамент, пространственно жесткие верхние этажи, установленные на гибких в горизонтальном направлении стойках нижнего 40 этажа, и связевые элементы, прикреп-ленные консольно к перекрытию нижнего этажа или к фундаменту и установленные с зазором относительно стоек, свяэевые элементы выполнены в виде 45 упругих стержней.

Кроме того, свободные концы двух консольных упругих стержней, установленных в одном пролете, шарйирно соединены посредством ригеля. 50

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое многоэтажное сейсмостойкое здание, поперечный разрез, на фиг. 2 - сечение A-A на фиг. 1, на . фиг. 3 — ваРиант соединения Упругого 55 стержня с ригелем на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3.

Многоэтажное сейсмостойкое здание включает фундамент 1, пространственно жесткие верхние этажи 2, уста« новленние на гибких в горизонтальном Ю направлении стойках 3 нижнего этажа 4, и связевые элементы в виде .Упругих стержней 5, консольно прикрепленных к перекрытию б нижнего этажа

4 или к фундаменту 1 (не показано) 65 и установленные с зазором 7 относительно стоек 3.

Свободные концы упругих стержней 5, установленных в одном пролете, могут быть шарнирно соединены посредством рнгеля 8..упругие стержни 5 могут быть размещены по одному около каждой стойки или около части стоек 3 в одном из двух расчетных направлений в плане.

Ригель 8 на торце имеет закладную деталь 9, к которой прикреплена накладная деталь 10, входящая в екобу 11 (воспринимающую собственную массу ригеля 8), прикрепленную к закладной детали 12 консольного упругого стержня 5.

При контакте стойки 3 со стерж- . нем 5 последняя передает горизонтальную силу через накладку 13 ригелю 8 (работает только на сжатие), который включает в работу второй стержень

-одного. пролета.

При горизонтальных колебаниях инерция массы здания иротиводействует движению фундамента 1, что выражается в передаче сейсмических сил на стойки 3. В начальный момент сейсмического воздействия в работу включаются только стрйки 3, то есть здесь соблюдается благоприятное сочетание гибкого Здания с жестким (высокочастотным) воздействием. По мере снижения частоты, воздействия здание начинает испытывать возрастающие нагрузки и перемещения. Нри попадании системы в зону резонансных колебаний (вследствие приближения частот сейсмического воздействия на здание к частотам его собственных колебаний) с достижением перемещений стоек 3, равных зазору 7, в работу включаются консольные упругие стержни 5.

Зазор 7 равен или меньше величины предельного упругого прогиба стоек 3.

При включении в работу или отключе нии из нее консольных упругих стержней 5 изменяется расчетная высота и жесткость стоек 3, система меняет собственные динамические характерис- тики и, следовательно, период основного тона колебаний. Резкое изменение частоты колебаний автоматически выводит систему из резонансного режима, снижает горизонтальную сейсмическую нагрузку, что .предотвращает развитие черезмерных деформаций.

При изменении в плане здания на

90 направления горизонтальных сил в работу включаются консольные упругие стержни 5, ориентированные на восприятие сил, перпендикулярных по отношению к первому направлению. Заданные параметры колебаний системы зависят от упругих свойств материала, количества, длины и размеров сечения консольных упругих стержней 5, а таксже величины зазора 7.

3 1060788

1 . .Материалом консольных стержней 5 мо- нйя скольжения стержней 5 о грани жет быть железобетон в монолитном . стоек 3. Включение в нижний гибкий или сборном исполнении, работающем этаж 4 стержней 5 преследует выполв упругой стадии. Повыаенная гиб- нение главной задачи. - измененйе кость улругих стержней 5 способству- собственной частоты колебаний здает .тому, что они являются не только 5 ний при разнопериодных составляющих средством изменения жесткости стоек спектра землетрясения и облегчает

3 нижнего этажа 4, но и сами при кон- обеспечение необходимого соотношетакте со стойками 3 испытывают .дефор- ния жесткостей нижнего 4 и верхних мации., образуя с ними составные эле- 2 этажей здания, что отвечает основменты переменного сечения. Таким об- 0 ному требованию повышения надежносразом, жесткость стоек 3 изменяется ти конструктивных решений активной не за счет изменения их активной сейсмозащиты. высоты при контакте с панелями первого этажа, а. в связи с изменением, Изобретение позволяет уменьшить сечения при совместном поперечном 15 материалоемкость конструкции связеизгибе. стоек 3 и стержней 5. Возле- вых элементов и обеспечить устойчичение в-работу стержней 5 повышает вость здания к сейсмическим нагруздиссипативные свойства конструкции, кам в широком диапазоне периодов главным образом, за счет сухого тре- сейсмических колебаний.

А-А

Фи 2

ВН ПИПИ 3 ак аз 99 92/ 34 Тираж 7Й Подписное

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4