Многоэтажное сейсмостойкое здание

Многоэтажное сейсмостойкое здание

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к многоэтажным сейсмостойким зданиям. Целью изобретения является повышение сейсмостойкости за счет более полной передачи горизонтальных нагрузок каркаса на ядро жесткости и снижение материалоемкости. Ригели каркаса , размещенные по контуру ядра жесткости , соединены между собой, подвешены к ядру жесткости на подвесках и соединены с ним посредство.мупругих ограничителей колебаний, установленных между упорами ригелей и ядра жесткости. Вертикальные элементы ограждения прикреплены к нижележащим ригелям жестко, а к вьнпележаш,им ригелям - с возможностью их горизонтального перемещения. 2 з. п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 Е 04 Н 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

РГ э;; ° „-„

41 . Д) К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4125176/29-33 (22) 30.09.86 (46) 23.06.88. Бюл. № 23 (71) Государственный проектный и научноисследовательский институт «Казпромстройниипроект» (72) T. Ж. Жунусов и А. Н. Долгих (53) 699.841 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 779525, кл. E 04 Н 1/00, 1978. (54) МНОГОЭТАЖНОЕ СЕЙСМОСТОЙКОЕ ЗДАНИЕ (57) Изобретение относится к многоэтажным сейсмостойким зданиям. Целью изобреÄÄSUÄÄ 1404624 А 1 тения является повышение сейсмостойкости за счет более полной передачи горизонтальных нагрузок каркаса на ядро жесткости и снижение материалоемкости. Ригели каркаса, размещенные по контуру ядра жесткости, соединены между собой, подвешены к ядру жесткости на подвесках и соединены с ним посредством упругих ограничителей колебаний, установленных между упорами ригелей и ядра жесткости. Вертикальные элементы ограждения прикреплены к нижележащим ригелям жестко, а к вышележащим ригелям — с возможностью Ifx горизонтального перемещения. 2 з. и. ф-лы, 6 ил.

1404624

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для возведения многоэтажных сейсмостойких зданий.

Цель изобретения — повышение сейсмостойкости здания за счет более полной передачи горизонтальных нагрузок каркаса на 5 ядро жесткости и снижение материалоемкости.

На фиг. 1 показан многоэтажный каркас здания; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел! на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 — сечение

В-В на фиг. 4; на фиг. 6 — сечение Г-Г на фиг. 3.

Многоэтажное сейсмостойкое здание включает ядро 1 жесткости, например, в виде монолитного железобетонного ствола, ко- 15 лонны 2, шарнирно соединенные с фундаментами 3 и ригелями 4 и 5, плиты 6, образующие с ригелями 4 и 5 жесткие диски перекрытий 7, установленные с зазором 8 относительно ядра 1 жесткости и соединенные с ним посредством соединительных элементов 9 и 10 и закладных деталей 1! и 12.

Ригели 5 каждого этажа, расположенные по контуру ядра 1 жесткости, соединены между собой, подвешены к ядру 1 жесткости посредством подвесок 13 и снабжены пар- 25 ными упорами 14, расположенными на их нижней грани 15.

Ядро 1 жесткости выполнено с упорами

16, размещенными между парными упорами

14 ригелей 5 и соединенными с ними посредством прикрепленных к упорам 14 и 16 упругих ограничителей 7 колебаний, например резинометаллических амортизаторов, кольцевых или дуговых гасителей колебаний из стали ит.п.

Каждый вертикальный элемент 18 ограждения, например, в виде сборной стеновой панели, расположенный по контуру ядра 1 жесткости, прикреплен торцом 9 к нижележащему ригелю 5 жестко, а торцом 20— к парным упорам 14 вышележащего ригеля 5 посредством болтов 21 с возможностью их 40 горизонтального перемещения.

Каждая подвеска 13 выполнена в виде

П-образной скобы с накладной пластиной 22.

Концы 22 скобы пропущены в отверстия 24 и 25 в накладной пластине 22 и соединительных элементах 9 и 10 и зафиксированы в них 4> шплинтами 26. Соединительные элементы 9 и 10 прикреплены к закладным деталям 11 и 12 ядра 1 жесткости, ригеля 5 и плиты 6.

Отверстия 24 в соединительных деталях 9 и 10, а также отверстия 27 в парных упорах 14 ригелей 5 под болты 21 имеют овальную форму. Зазор 28 между вертикальным элементом 18 ограждения и ригелем 5 заполняют упругим уплотнителем 29.

Расчетная схема многоэтажного сейсмостойкого здания представляет собой систему ядро жесткости — каркас, в которой ядро 1 жесткости (изгибная конструкция) воспринимает преимущественно горизонтальную

2 нагрузку, а шарнирный каркас — в основном вертикальную, при этом перекрытия 7 в своей плоскости недеформируемы, что обеспечивает передачу горизонтальных сил с периферии обстройки к ядру 1 жесткости. Для выполнения условий передачи на ядро 1 жесткости горизонтальной нагрузки обстройки между ними установлены связи в виде подвесок 13, упоров 14 и 16 и ограничителей 17 колебаний, поглощающие энергию колебаний и создающие силы упругости.

При колебаниях каркаса с учетом разности амплитуд колебаний ядра жесткости и каркаса связи обеспечивают горизонтальное перемещение каркаса обстройки относительно ядра 1 жесткости, восстанавливают горизонтальную силу и рассеивают энергию колебаний. Шарнирность подвесок 13 ригелей 5 обстройки и крепление к ригелям 5 верха стеновых панелей (перегородок) при помощи болтов 21, способных перемещаться горизонтально в овальных отверстиях 27 в упорах 14, не оказывают значительного сопротивления горизонтальному перемещению конструкций обстройки. Шарнирность каркаса и горизонтальная податливость соединения обеспечивают увеличение разности жесткостей ядра 1 и каркаса обстройки, что снижает в несколько раз амплитуду резонансных колебаний по сравнению с жестким соединением.

В спокойном состоянии равновесие конструкции обстройки обеспечивается уравновешанными силами упругих ограничителей 17 горизонтальных колебаний (которые могут быть установлены с предварительным напряжением) и встречными силами горизонтального распора от наклонных подвесок 13 с противоположных сторон ядра 1 жесткости.

При сейсмических воздействиях с преобладанием периодов, равных или близких периодам свободных колебаний здания, происходит увеличение разности амплитуды колебания каркаса обстройки и ядра 1 жесткости (при едином периоде колебаний всей сис-;емы), при этом инерция массы обстройки противодействует горизонтальному перемещению ядра 1 жесткости, что выражается в переносе на него сейсмической нагрузки через узлы крепления жестких дисков перекрытий 7. Разность амплитуд колебания ядра 1 жесткости и каркаса определяет величину сжатия упругих ограничителей 17 с возникновением восстанавливающей горизонтальной силы упругости, приложенной к упорам 14 ригелей 5 и направленной обратно горизонтальной сейсмической силе, действующей на обстройку. Необходимая величина восстанавливающей горизонтальной силы, приводящей систему обстройки в состояние устойчивого равновесия с учетом упругой работы каркаса, обеспечивается упругогистерезисными характеристиками ограничителей 17, а также горизонтальной

1404624

3 составляющей нормальных сил подвесок 13 при их отклонении от вертикали.

Рассеивание энергии колебаний происходит за счет сил трения ограничителей 17 (кроме внутреннего сопротивления материала конструкций и сил трения в узлах системы).

Предотвращение удара каркаса обстройки о стену ядра 1 жесткости и поглощение энергии колебаний при изменении направления приложения горизонтальной нагрузки на 90 обеспечивается упругими ограничителями 17 колебаний, расположенными между упорами 14 и 16 ригелей 5 и ядра 1 жесткости в поперечном направлении.

Передача вертикальной нагрузки на ядро 1 жесткости от прилегающей части перекрытий 7 повышает устойчивость ядра 1 жесткости при действии горизонтальных сейсмических сил.

Гашение колебаний и перемещение каркаса здания зависят от динамических параметров упругих ограничителей 17 колебаний, определяющих общую жесткость системы, при этом чем меньше значение их жесткости, тем значительней разница ординат всех форм колебаний каркаса и ядра 1 жесткости, колеблющегося по основному тону.

Фориула изобретения

1. Многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее ядро жесткости, колонны, шарнирно соединенные с фундаментами и ри4 гелями, плиты, образующие с ригелями жесткие диски перекрытий, установленные с зазором относительно ядра жесткости и соединенные с последним посредством соединительных элементов и закладных деталей, и вертикальные элементы ограждения, отличающееся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости здания за счет более полной передачи горизонтальных нагрузок каркаса на ядро жесткости и снижения материало10 емкости, ригели каждого этажа, расположенные по контуру ядра жесткости, соединены между собой, подвешены к ядру жесткости посредством подвесок и снабжены парными упорами на их нижней грани, причем ядро жесткости выполнено с упорами, размещенными между парными упорами ригелей и соединенными с ними посредством упругих ограничителей колебаний, при этом каждый вертикальный элемент ограждения, расположенный по контуру ядра жесткости, прикреплен к нижележащему ригелю жестко, а к парным упорам вышележащего ригеля посредством болтов с возможностью их, горизонтального перемещения.

2. Здание по 1, отличающееся тем, что подвески выполнены в виде П-образной скобы с накладной планкой, а соединительные элементы и накидные планки — с отверстиями для пропуска скоб.

3. Здание по пп. и 2, отличающееся тем, что отверстия в соединительных элементах и парных упорах ригелей имеют овальную форму.

1404624 б-Б

Г- I

Составитель Г. Иванова

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верее Корректор М. Пожо

3а каз 3066/32 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4

Жгу

Г1

2Ф

2б

13,2З