Металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания

Металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И- Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соцналистических

Республик (11) 750000

Ф л ъ..

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 600268 (22) Заявлено 02.03.78 (21) 2586487/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень №27

Дата опубликования описания 28.07.80 (51) М.К,.

Е 04 В 1/24

E 04 Н 9/02

Гаоударстееииый комитет

СССР (53) УДК 694.016..7 (088.8) по делам изобретений и открытий (?2) Авторы изобретения

В. Л. Новиков и Г. М. Остриков

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 строительству и может быть использовано в каркасах сейсмостойких зданий.

Из основного авт, св. № 600268 известен каркас; в котором связи снабжены дополнительными элементами, размещенными в углах ячеек перпендикулярно связям и соединенными с колоннами и ригелями.

Дополнительный элемент выполнен из труб разной длины, соединенных продольными сторонами, или в виде балки жесткости, шарнирно-соединенной с колонной и ригелем.

Преимуществом такого каркаса является повышение сейсмостойкости за счет введения дополнительных элементов, обладающих повышеннои способностью к поглоще15 нию энергии колебаний.

Недостатком его является наличие сварного соединения в дополнительном элементе, что вызывает перекристаллизацию металла околошовной зоны, вследствие чего 20 снижается пластичность и энергоемкость дополнительных элементов.

Цель изобретения — повышение энергоемкости дополнительных элементов.

Это достигается тем, что в известном каркасе каждый дополнительный элемечт может быть выполнен в виде конструкции из двух отрезков толстостенных труб переменного сечения, соединенных по концам с помощью болтов, центрирующих прокладок и шайб с двумя пластинами переменного сечения из стального листа, которые в свою очередь через листовые и Т-образные траверсы, центрирующие прокладки и болты присоединены с одной стороны к колонне и ригелю каркаса, с другой †к наклонной связи или в виде двух пластин переменного сечения из стального листа, соединенных по концах друг с другом с помощью болтов, центрирующих прокладок и шайб. Пластины через листовые и Т-образные траверсы, центрирующие прокладки и болты присоединены с одной стороны к ригелю и колонне, с другой — к наклонной связи.

На фиг. 1 показан общий вид сейсмостойкого каркаса; на фиг. 2 — ячейка каркаса с элементами до и во время колебания каркаса; на фиг. 3 — узел 1 ячейки каркаса на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез А — А на фиг. 3; на фиг. 5 — другой вариант узла 1 на фиг. 2; на фиг. 6 — разрез Б — Б на

;50000

4 фиг. 5; на фиг. 7 — сечение В- В:i:i фиг, 5; на фиг. 8 — сечсние Г- - Г па фиг. 3: ни фиг. 9, 10 — варианты узла 1

Сейсмостойкий каркас включ"-.åò колонны 1 и ригели 2, образующие я «сйки. В этих ячейках расположены наклонные связи 3. В места присоединения связи к ко — "" "лЯ«йе и ригелю размещены дополните,«ь««ь«с элементы 4.

Конструкция дополнительного элемента по первому варианту показана на фиг. 3, 4, где отрезки толстостенных труб переменногоо сечения 5, по своим-концам соединены через центрирующие прокладки, 6 и шайбы 7 с помощью болтов 8 с пластинами переменного сечения из стального листа 9.

Пластины 9 с помощью болтов 10, листовых траверс 11 и Т-образных траверс 12 через центрирующие прокладки 13, размс«ценные посередине пролета пластины, соединены с одной стороны с наклонной связью каркаса 3, с другой — с колонной и ригслем каркаса. zo

Конструкция дополнительного элемента по второму варианту показана на фиг. 5и

6, где пластины переменного сечения 9 соединены своими концами с помощью болтов через иентрирующие прокладки 6 и шайбы 7. Аналогично первому варианту пластина 9 с помощью болтов 10, листовых траверс 11 и T-образных траверс 12 через центрирующие прокладки 13 соединены с од- ной стороны с колонной и ригелем каркаса, а с другой — с наклонной связью. зо

Сечения элементов каркаса 1, 2, 3 подбираются таким образом, чтобы в момент, когда в пластинах 9 и отрезках толстостенных труб 5 дополнительного элемента 4 от изгибающих усилий развиваются пластические деформации, напряжения в элементах зз

1, 2, 3 не превышали расчетных. При этом сечения элементов 3 подбираются таким образом, что одновременно работают элементы обоих направлений как на сжатие, так и на растяжение. 40

Рассмотрим работу составляющих ячейку элементов каркаса, в котором под действием сейсмических сил развиваются пластические деформации.

Сейсмостойкий каркас рассчитывается и конструируется на восприятие определенного 4 горизонтального сейсмического воздействия, ир котором все элементы работают в упругой стадии в то« «числе и дополнительные элементы связей. В случае перегрузочных сейсмических воздействий, пластины 9 и криволинейные брусья 5 под действием сил, превыша«о«цих расчетные, начнут изгибаться и работать в пластической стадии, поглощая энерги«о внешних перегрузочных сейс IHческих воздействий, не давая возрастать усиля«ям в основных несущих элементах каркаса 1, 3, предохраняя от потери устойчивости связи 3 и колонны 1 каркаса. Сечение

««л«и,и««9 криволинейных брусьев 5 подби рак«тся так, чтобы пластические дефор-, мanèè в них возникали одновременно.

Преимуществом описываемого изобрете-. ния является то, что такая конструктивная схема связевого каркаса наряду с созданием условий для развития в связях знакопеременных пластических деформаций, обладает повышенной энергоемкостью за счет того, что й" дополнительных элементах связей созданы четыре зоны пластического дефо!«х««.,рова««««я," значительно увеличена их иротя» си;«ость (зоны расположены между то «к,« i«. А и Б, С и Д фиг. 4) за счет создания участков равного сопротивления в брусьях 5 и пластинах 9, благодаря чему до

80 /о объема металла работает в пластической стадии.

К«инструкция дополнительных Элементов стала более компакта, исключена сварка, появилась возможность организовать 4 зоны пластического деформ ирования, тем самым увеличить энергоемкость, пр."вратить конструкцию в статически определимую и тем самым резко упростить рас «сты и подбор сечений дополнительных элементов, появилась возможность создания конструкции с широким диапазоном характеристик за счет набора кривых брусьев из труб разных толщин и диаметров (см. фиг. 9, 10).

Описываемое здание с сейсмостойким металлическим связевым каркасом обладает повышенной надежностью по сравнейию с известными. Применение зданий с таким каркасом обеспечивает снижение сейсмической нагрузки на здание на 15 — 20 /, и экономию металла.

Формула изобретения

Металлический каркас ссйсмос-ойкого многоэтажного здания по а««т. св.,% 100268, отличающийся тем, что, с ««ег««.ю и «вы;пения энергоемкости дополнительиыx э,.ементов, каждый дополнительный элемг««т в«.«««олнсн в виде отрезков толстостеи«:ых тр б, саед iненных по концам посредст„î.ì болтсв, иситрирующих прокладок и шайб -. п,!ac! èíàìè переменного сечения или в виде пластин переме«шого сечения, причем последние в каждом дополнительном элементе чер«з листовые и Т-образные травсрсы поср.дствох« болтов, центрирующих прокладок п«айб присоединены с одной стороны к колонне и ригелю каркаса, а с другой к иаклочиой связи.

750000

Составитель E. Чернявская

Редактор Н. Козлова Техред К. Шуфрич Корректор М. Коста

Заказ 4578 23 Тираж 772 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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