Сейсмостойкий каркас многоэтажного здания

Сейсмостойкий каркас многоэтажного здания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<» 941521 (6! ) Дооолнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 04. 08 ° 80 (2! ) 3007276/29- 33 с ярисоедмнением Заявки М (23 ) Приоритет (51)М. Кл.

Е 04 Н 9/02

Веударетееивьй квювтет

CCCP ю aaaw взо4ретенвй в етевытк4

{53) УДК 699. 841 (088. 8) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25

Дата ояублнковання онисання 07.07.82

Г.S.Èàëüöåâ, Т.Ж.Жунусов, Б.Пе8агайцев и А.ИеАфанасьев р т

Казахское отделение Ордена Трудового Красного -Знамени. :! центрального научно-нселедоеательцкого,н лроектнбго института строительных металлоконст щыций

"ЦНИИпроектстальконструкция" (72) Авторы изобретения (Vl ) Заявитель (54) СЕЙСМОСТОЙКИЙ КАРКАС МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении многоэтажных зданий в районах повышенной сейсмической активности.

Известны связевые металлические каркасы многоэтажных зданий, включающие колонны, соединенные с ними варнирно балки перекрытий и связи между колоннами 1 1).

Такие каркасы характеризуются недостаточной сейсмостойкостью из-за невозможности поглощения конструкциями каркаса сообщенной ему сейсмическим толчком, энергии по причине отсутствия элементов, способных при сейсмических перегрузках работать на изгиб в пластической стадии.

Наиболее. близким к изобретению 20 является сейсмостойкий каркас многоэтажного здания, включающий установленные на фундаменте колонны и жестко соединенные с ними в двух вэаимно перпендикулярных направлениях ригели f2).

Недостатки таких каркасов - повышенная металлоемкость и неспособность здания принять свое первоначальное вертикальное положение иэ-эа полученных перекосов по причине возникновения в ригелях пластических деформаций при сейсмических перегрузках и, как следствие, высокая стоимость ремонтных работ. Цель изобретения - снижение металлоемкости и сообщение зданию способности к самовозвращению после землетрясения в первоначальное вЕртикальное положение, Указанная цель достигается тем, что в сейсмостойком каркасе многоэтажного здания, включающем установленные на фундаменте колонны и жестко соединенные с ними в двух взаимно перпендикулярных направлениях ригели, по крайней мере одна из колонн соединена на каждом этаже с соседними колоннами восходящими гибкими тяжами,расположенными в плоскости ригелей, и выполнена с пирамидальным заостренным нижним концом, причем фундамент имеет углубление, заполненное сыпучим материалом, в котором свободно размещен заостренный конец колонны.

На фиг. 1 изображен каркас, про.дольный разрез, на фиг. 2 ; разрез

А-А на фиг. 1, на Фиг. 3 - .разрез

Б-Б на Фиг. 2, на фиг. 4 - то же, в момент отклонения колонн от вертикальной оси при сейсмическом воздействии", на Фиг. 5 - узел I на фиг. 1.

Сейсмостойкий каркас многоэтажного здания включает фундамент 1, установленные на нем колонны 2, жестко соединенные с ними ригели 3, колонны 4, связанные с соседними рядовыми колоннами 2 на каждом этаже восходящими гибкими тяжами 5, жестко соединенные с ригелями 6 и выполненные с пирамидальным заостренным нижним концом 7, свободно установленным в углублении 8 фундамента 1, заполненном сыпучим материалом 9.

Тяжи 5 могут быть выполнены из тросов, круглых арматурных стержней, полосовой стали и т.п. Они расположены в плоскости ригелей 6. Ригели 6 работают в пластической стадии. Ригели 3 могут быть соединены с колоннами 2 шарнирно.

Каркас работает в зависимости от величины горизонтальных сейсмических сил следующим образом.

При ветровых нагрузках и горизонтальных сейсмических нагрузках ниже расчетной величины каркас работает, как обычный рамно-связевой с выключающимися связями. При этом действующие вверх на колонну 4 усилия от тяжей 5 уравновешиваются действующими на ригели 6 вертикальными нагрузками.

При горизонтальном сейсмическом толчке расчетной интенсивности здание отклоняется, колонна 4 под . воздействием тяжей 5 приподнимается и выгибает вверх в упругой стадии ригели 6, при этом нижний заостренный конец 7 колонны 4 частично извлекается из углубления 8 фундамента 1. При изменении направления колебания колонна 4 с силой погружается в заполненное сыпучим матери1 21 ф алом 9 углубление 8, что способствует затуханию колебаний.

При сейсмических толчках повышенФормула изобретения

4$

$

t0

1$

$0

3$ ной интенсивности, при которых ускорения колебаний земли могут в 2-3 раза превышать расчетные, каркас работает аналогично предыдущему случаю., но с той разницей, что ригели 6, выгибаясь вверх, получают пластические деформации. Все это в сумме с трением, создаваемым сыпучим материалом 9, интенсивно поглощает энергию сейсмического толчка, способствуя быстрому затуханию колебаний здания и сохранению от разрушений других конструктивных элементов.

После окончания колебаний здание под воздействием вертикальных нагрузок на ригели 6 и упруго-изогнутых колонн 2 и ригелей 3 возвращается в исходное положение.

Преимуществом предлагаемого устройства является то, что благодаря установленным тяжам, а также возможности не применять при расчетах повышающего коэффициента K=I,5, вводимого на малое затухание колебаний здания; появляется возможность на 25-363 снизить расход материалов на каркас при одновременном повышении сейсмостойкости и исключении возникновения перекосов зданий и разрушений его элемен ов. Кроме того, эда ие способно к самовозвращению в первоначальное положение при сейсмических воздействиях. Предлагаемый каркас может быть применен в типовых

1 железобетонных зданиях, что позволяет увеличить этажность здания беэ изменения сечений элементов каркаса.

Сейсмостойкий каркас многоэтажного здания, включающий установленные на фундаменте колонны и жестко соединенные с ними в двух взаимно перпендикулярных направлениях ригели, отличающийся тем, что, с целью снижения материалоемкости и сообщения зданию способности к самовозвращению s первоначальное положение при сейсмических воздействиях, по крайней мере одна из колонн соединена с соседними колоннами на каждом этаже восходящими гибкими тяжами, расположенными в плоскости ри5 941521 6 гелей, и выполнена с пирамидальным - ма-Ате. Экспресс-информация. Алмазаостренным нижним концом, причем Ата, Госстрой Казахской ССР, 1974. фундамент имеет углубление, заполнен- с. 22, 24. ное сыпучим материалом, в котором свободно установлен заостренный ко- у 2. Совершенствование методов рас-. нец колонны. чета и конструирования зданий и соИсточники информации, оружений, возводимых в сейсмических принятые во внимание при экспертизе районах. Иатериалы всесоюзного со1. Сейсмические металлические вещания. в r.Êèøèíåâå. Алма-Ата, 1976 каркасы повышенной этажности в г. Ал- 16 с. 73 (прототип).

922152 2 а. 4

Составитель Г;Иванова

Редактор Т.Пар@енова Техред 3. Палий

Корректор Л. Бокшан

Заказ илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 2 1 Тираж 72 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, N-35, Рауаская наб., д. 4/5