Металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания

Металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11,05.77(21) 2485590/29с присоединением заявки № (23) Приоритет

Onубликовано 15.0279- Бюллетень №

Дата опубликования описания 15027

Государственный комитет сссР ио делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Г.В.Мальцев

Казахское отделение ордена Трудового Красного Знамени

Центрального научно-исследовательского и проектного института строительных металлоконструкций (71) Заявитель (54) МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КАРКАС СЕЙСМОСТОЙКОГО

МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении многоэтажных зданий, преимущественно в районах с повьыенной сейсмической активнос« 5 тью.

Известны каркасы многоэтажных зданий, состоящие из центрального решетчатого ствола, воспринимающего все горизонтальные нагрузки, и при- 10 мыкающих к нему шарнирно и между собой стальных конструкций — колонн и балок — воспринимающих только вертикальные нагрузки (11.

По сравнению с каркасами рамной схемы каркас с центральным стволом (ядром жесткости) позволяет существенно снизить расход стали.

Недостатком таких каркасов является их повышенная деформативность, З большие усилия, приходящиеся на стойки центрального ствола и большой расход материалов на устройство. фундаментов здания, Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является каркас с центральным стволом и развитыми в одном или нескольких уровнях пространственными дисками жесткости

2j.

Недостаток этого каркаса — сложная конструкция пространственных дисков жесткости, несущие конструкции которых состоят, как минимум, из четырех вертикальных ферм, расположенных в плоскостях граней ствола, а также плохая сопротивляемость крутильным колебаниям здания и возникающим от этого усилиям иэ-за малых габаритов ствола в плане. Крутильные колебания неизбежны при сейсмических воздействиях, особенно в том случае, если здания в плане имеют асимметричную форму.

Цель изобретения — экономия металла и повышение сейсмостойкости каркаса. указанная цель достигается тем, что в известном металлическом каркасе сейсмостойкого многоэтажного здания, включающем центральный решетчатый ствол квадратного в плане сечения и пространственные диски жесткости, опертые на него, каждый пространственный диск жесткости образован траверсами, расположенными по диагоналям сечения центрального ствола, и опертыми на однопролетные многоэтажные рамы, установленные по их концам перпендикулярно траверсам и

647441 симметрично вертикальной оси центрального ствола.

На чертеже показан каркас центрально-ствольной конструкции, общий вид.

Каркас включает центральный решет чатый ствол 1 (ядро жесткости), траверсы 2> расположенные по концам траверс четыре однопролетные рамы 3, шарнирно примыкающие к центральному стволу, и другие конструкции в виде стоек 4 и балок перекрытий 5, шарнир- 1О но соециненных между собой и шарнирно примыкающих к центральном стволу. (На чертеже стойки 4 и балки перекрытий 5 условно показаны только для двух этажей). 15

Каркас работает следующим образом.

Центральный ствол 1 воспринимает все горизонтальные и ветровые нагрузки и работает на изгиб как жесткий стержень,.защемленный в фундамен- 20 те и траверсах.

Траверсы 2 при сейсмических и ветровых нагрузках работают как консольные балки, защемленные в центральном стволе 1. Вертикальные составля- Я5 ющие горизонтальных сейсмических сил от концов траверс 2 передаются на однопролетные рамы 3, Кроме этих усилий однопролетные рамы 3 воспринимают усилия от крутильных колебаний здания 3() и часть горизонтальных сейсмических сил, разгружая центральный.còâoë.

Примыкающие к центральному. стволу остальные конструкции каркаса (стойки 4, балки 5), могут быть самыми разнообразными как по количеству, так и по расположению, в том числе и асимметричными, воспринимающими только вертикальные постоянные и полезные нагрузки. 40

Расположение траверс в диагональ ном направлении позволяет при наименьшем расходе металла .и количестве конструктивных элементов наилучшим образом воспринимать горизонтальные сейсмические и ветровые нагрузки разного направления, Расположение однопролетных рам по концам траверс симметрично вертикальной оси позволяет каждой раме воспринимать только

1)4 часть усилий от крутильных колебаний, чем уменьшается расход металла для их изготовления.

Преимущество описываемого каркаса в том, что его применение для

16-ти этажных сейсмостойких зданий позволяет снизить расход стали по сравнению с рамными каркасами на 35Ъ, что соотавляет 854 т, а также повысить надежность и архитектурную выразительность, формула изобретения

Металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания, включающий центральный решетчатый ствол квадратного в плане сечения и пространственные диски жесткости,опертые на него, о т л и ч а ю z и и с я тем,что,с це. лью снижения металлоемкости и повышения сейсмостойкости каркаса, каждый пространственный диск жесткости образован траверсами расположенными по диагоналям сечения центрального ствола и опертыми на однопролетные многоэтажные рамы, установленные по их концам перпендикулярно траверсам и симметрично вертикальной оси центрального ствола.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сейсмостойкое строительство, Реферативный сборник, вып. б, М., ЦИНИС Госстроя СССР, 1974, с.23, рис.8, схема Б.

2, Там же с,25, схема В.

647441

Составитель Г.Мишина

Техред Э. мужик Корректор Л.Веселовская

Редактор Э.Шибаева

Тираж 810 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Закаэ 267/28

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