Многоэтажное сейсмостойкоездание

Многоэтажное сейсмостойкоездание

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнз

Соцнаинстнческнк

Республнн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ц808659

РФ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву(22)Заявлено 160579 (23) 2766027/29-33 с присоединением заявки ¹ (23) ПриоритетОпубликовано 28,02.81, Бюллетень ЙЯ 8 (51) м. К.з

Е 04 Н 9/02

Госудврственнмй квинтет

СССР во ямви нзобретеннй н открмтнй (53) УДК 699.841 (088. 8) Дата опубликования описания 280231 (72) Авторы изобретения

Л.И. Ким, В.С. Поляков, С.B. Поляков и А.И. Цейтлин

Ордена 1рудового Красного Знамени центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В. А. Кучеренко Госстроя СССР (71) Заявитель (54) МНОГОЭТАЖНОЕ СЕЙСМОСТОИКОЕ ЗДАНИЕ

Изобретение относится к строительству и предназначено для зданий, подвергающихся динамическим воздействиям от оборудования, а также, зданий,строящихся в сейсмически опасных районах.

Известно сейсмостойкое здание, включающее опорный ствол с двухконсольными фермами, подвески и перек- рытия, связанные со стволом посредст. вом амортизаторов, которое, с целью повышения сейсмостойкости здания, . снабжено дополнительными амортизаторами, размещенными в местах крепления подвесок к двухконсольным фер-.. май или в местах опирания последних на опорный ствол (1).

Недостатком этого здания является недостаточная жесткость, что может быть причиной недопустимо больших амплитуд колебаний при низкочастот-.. ных динамических воздействиях.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является многоэтажное сейсмостойкое здание, вклю чающее пространственно жесткие этажи, вертикальные диафрагмы в виде стеновых панелей со скользящими вертикальными швами между ними, выключающиеся связи и междуэтажные плиты, в котором выключающиеся связи установлены в верхней части вертикальных швов в верхнем этаже, причем горизонтальные связи выполнены фрикционнйми f2).

Недостатком этого технического решения является то, что после сейс мичаских воздействий выключающиеся связи требуют восстановления, что неэффективно при высокочастотных динамических воздействиях.

Цель изобретения — уменьшение

15 амплитуд горизонтальных колебаний здания при динамических воздействиях и снижение инерционных сил на здание при сейсмических воздействиях °

Поставленная цель достигается

20 тем, что в многоэтажном сейсмическом здании, включающем пространственно жесткие этажи, образованные ко.лоннами, ригелями, покрытием и перекрытиями, стеновые панели и связи, верхний этаж выполнен гибким с регулируемой жесткостью, при этом колонны верхнего этажа, расположенные внутри здания, соединены c,êoëoííà-, ми нижележащего этажа шарнирно с воз3Q можностью регулирования жесткости, 808659 а между колоннами верхнего этажа, расположенными по периметру зданий, установлены вертикальные связи с ограничителями колебаний.

На фиг. 1 схематически изображен каркас многоэтажного здания, общий вид; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — узел шарнирного соединения колонн; на фиг. 4 — вид

АВС на фиг. 3.

Многоэтажное здание включает колонны 1, ригели 2, междуэтажные перекрытия " 3, покрытие 4, вертикальные связи 5, шарниры б, ограничители 7.

Колонны 1 верхнего этажа, расположеннные внутри здания, соединены с колоннами 1 нижележащего этажа при помощи шарниров б с возможностью регулирования жесткости. Вертикальные связи 5 с ограничителями колебаний 7 установлены между колонна ми 1 верхнего этажа, расположенными, ф по периметру здания.

Крепление стеновых панелей верхнего этажа должно исключать их участие в работе здания на горизонтальные нагрузки. 25

Для предотвращения черезмерных горизонтальных перемещений верхнего гибкого этажа при сейсмическом воздействии (из условия прочности) вертикальные связи 5 снабжены ограничителями 7. Ограничитель 7 представляет собой устройство, которое при некоторой заданной величине перемещения покрытия включает в работу вертикальные связи, тем самым увеличивая жесткость верхнего этажа и ограничивая его перемещение.

K уголковым .профилям 10 прикреплены пружины 8 под натяжные болты 9.

При колебаниях здания, вызванных динамическими или сейсмическими воз- gp действиями, устройство верхнего гибкого этажа, образованного колоннами

1, за счет их соединения с нижележащими колоннами шарнирами 6 приводит к перераспределению энергии колебаний здания. При этом ординаты основания формы собственных колебаний в уровне перекрытий низких этажей резко уменьшаются за счет того, что в .рхний гибкий этаж будет восприним.ть большую. часть энергии колебаый . Аналогичная картина будет иметь м .:To и для второй формы собственны колебаний. Поэтому при колебаниа ях зданий, даже близких к резонансиьы, динамические перемещения пере- N

KpL".òHé будут существенно меньше, чем,; зданий с жестким каркасом, а перемещение покрытия — больше, что приводит к увеличению периодов низших форм собственных колебаний. д

В зависимости от типа динамической нагрузки и ее спектрального состава, а также предельных состояний (ог1;аничений по прочйости, выносливости или виброскорости и виброускоре» ния) можно в широком диапазоне варьировать низшими собственными частотами здания, назначая оптимальную жесткость верхнего этажа. Жесткость верхнего этажа регулируется натяжными болтами 9. В случае, когда необходимо увеличить период собственных колебаний здания, в проушины, приваренные к уголковым профилям 10, вотавляются болты и натягиваются с некоторым усилием. Величина усилия и количество узлов, где несбходимы болты, устанавливаются экспериментально путем измерения частот собственных колебаний здания. (Устройство верхнего гибкого этажа с регулируемой жесткостью позволяет в широком диапазоне частот возмущения за счет больших перемещений покрытий уменьшить амплитуды колебаний нижних этажей, увеличить периоды собственных колебаний и тем самым защитить здание от вибраций при динамических воздействиях или от разрушения, снизив инерционные силы на здание (при сейсмических воздействиях).

Технико-экономическая эффектив- ность предлагаемого устройства определяется снижением инерционных сил на здание и уменьшением амплитуд колебаний за счет укаэанных факторов.

Устройство верхнего гибкого этажа приводит к снижению резонансных перемещений, скоростей и ускорений в

1,3-2,5 раза, чем у здания с жестким каркасом.

Формула изобретения

Многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее пространственно жесткие этажи, образованные колоннами, ригелями, .покрытием и перекрытиями, стеновые панели и связи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения амплитуд горизонтальных колебаний здания при динамических нагрузках от оборудования и снижения инерционных сил при сейсмических воздействиях, верхний этаж выполнен гибким с регулируемой жесткостью, при этом колонны верхнего этажа, расположенные внутри здания, соединены с колоннами нижележащего этажа шарнирно с возможностью регулирования жесткости, а между колойнами верхнего этажа, расположенными по периметру здания, установлены вертикальные связи с ограничителями колебаний °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 477227, кл. Е 04 Н 9/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 627229, кл. Е 04 Н 9/02, 1976.

808659

Вид АЬ С

Фие. Э

Составитель Г. Иванова

Редактор М..Ткач Техред T.Ìàòî÷êà Корректор С. Шекмар

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1-13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 350/33

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4