Каркас сейсмостойкого одноэтажного здания

Каркас сейсмостойкого одноэтажного здания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КАРКАС СЕЙСМОСТОЙКОГО ОДНОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ, включающий фундаменты, колонны и распорки, образующие ячейки, в которых размещены связи в виде Т-образных элементов жесткости, ригели которых шарнирно соединены с колоннами каркаса, а стойки - с фундаментами, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоел11 ости, каждая связь снабжена подкосами, расположенными в верхней части ячейки и шарнирно соединенными с колоннами и с ригелем Т-образного элемента жесткости в его центральной части.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Г

О

Cb

Сю

CO 3

CO (21) 3419950/29-33 (22) 07,04.82 (46) 30.12.83. Бюл. № 48 (72) В. П. Круглов (7!) Казахское отделение Ордена Трудово го Красного Знамени М ентрального научндисследовательского и проектного института .строительных металлоконструкций (53) 699.84! (088.8) (56) 1. Беленя Е. И. Металлические конструкции. М., Стройиздат, 1973, с. 321.

2. Авторское свидетельство СССР № 622945, кл. E 04 В 1/18, 1977(про .,тотип).

„„Я0„„106397О (54) (57) КАРКАС СЕЛСМОСТОЛКОГО

ОДНОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ, включающий фундаменты, колонны и распорки, образующие ячейки, в которых размещены связи в виде Т-образных элементов жесткости, ри гели которых шарнирно соединены с колоннами каркаса, а стойки —. с фундаментами, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоейкости, каждая связь снабжена подкосами„расположенными в верхней части ячейки и шарнирно соединенными с колоннами и с ригелем T-образного элемента жесткости в его центральной части.

1063970

ВИИИПИ l Заказ 10438/34 Тираж 724, Подписное

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к строительству, и может быть использовано s одноэтажных каркасных зданиях, возводимых в сейсми,ческих районах.

Известны каркасы, включающие связи между колоннами для создания неизменяемости и жесткости здания в продольном направлении,.во всех элементах которых при действии внешних нагрузок возникают только нормальные усилия 1!}.

Однако применение подобных конструктивных схем в зданиях для сейсмических районов исключает развитие в элементах связей знакопеременных пластических деформаций. Развитие же упруго-пластических деформаций сопровождается необратимым поглощением энергии сейсмического воз действия, что наряду со снижением сейсмических нагрузок повышает надежность работы каркаса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является каркас здания, включавший фундаментй колонны и ригели, образующие ячейки, в которых размещены связи в виде Т-образных элементов жесткости, ригели которых шарнирно соединены с колоннами, а стойки — с фундаментами 12) .

Недостатком известного устройства является повышенный расход материала.

Цель изобретений — снижение материалоемкости каркаса, Поставленная цель достигается тем, что в каркасе одноэтажного сейсмостойкого здания, включающем фундаменты, колонны и распорки, образующие ячейки, в которых размещены связи в виде Т-образных эле метов жесткости, каждая связь снабжена дополнительными подкосами, расположенными в верхней части ячейки и шарнирно соединенными с колоннами и с ригелем Т-об-. разного элемента жесткости в его центральной части.

На чертеже схематическй изображено одноэтажное сейсмостойкое здание, продольный разрез, Каркас одноэтажного сейсмостойкого здания включает колонны I и распорки 2, образующие ячейки 3, в которых размещены связи в виде Т-образных элементов 4 жесткости и подкосов 5. Ригели 6 Т-образных элементов 4 жесткости шарнирно прикреплены к колоннам 1, а стойки 7 — к фундаментам. Подкосы 5 расположены в верхней части ячеек 3 и шарнирно прикреплены к колоннам и ригелям 6 T-образных элементов 4 жесткости в их центральной части в месте жесткого соединения ригелей со стойками 7.

Работа конструкции характеризуется тем, что при действии горизонтальных сейсмических (ветровых) нагрузок передаваемых вдоль здания с конструкцией покрытия на связевую ячейку 3, в колоннах 1, распорке

2 и подкосах 5 возникают усилия растяжения или сжатия, так как эти элементы соединены между собой шарнирно. Стойка 7

Т-образного элемента 4 жесткости при этом работает на изгиб как элемент, воспринимающий реактивную поперечную силу, уравновешивающую внешнюю нагрузку, Максимальный изгибающий момент в стойке 7 перераспределяется, в месте жесткого сопряжения ее с ригелем,6, вызывая в нем изгиб, На действие нагрузок по основному сочетанию элементы ячейки 3 при расчете назначаются таким образом, чтобы деформации характеризовались упругой работой

2б материала.

При сейсмическом воздействии, превышающем нагрузки основного сочетания в сечениях ригеля 6 и стойки 7, благодаря, изгибу развиваются пластические деформа ции, ограничивающие возрастание осевых усилий в основных элементах каркаса и предохраняющие от потери несущей способности упругоработающие колонны I, распорки 2 и подкосы 5. Поглощение энергии сейсмического толчка происходит за счет использования в пластической стадии большого объема металла, поскольку ригель 6 и стойки 7 имеют участки равного сопротивления.

Преимущество изобретения заключается

: в том, что при сохранении возможности образования 1в ячейках каркаса проходов или проемов снижаются затраты материала на изготовление связей в связи с уменьшением высоты Т-образного элемента жесткости.

При внешней горизонтальной нагрузке .4О S изгибающий момент в жестком узле Т-образного элемента в известной конструкции составляет М = S Н, а в предлагаемой—

N = S hi S(H hL).

Очевидно, что для восприятия меньшего 45 усилия требуется конструктивный элемент с меньшим расходом материала.

В целом каждая предлагаемая связь на

20 — 30 /о .по расходу металла экономичнее известной, несмотря на наличие подкосов, так как последние работают только на осе50 вые усилия. В известной же связи внешние нагрузки уравновешиваются внутренними

:усилиями только изгибаемых элементов, что дает более материалоемкие конструкции.