Одноэтажный металлический каркас сейсмостойкого производственного здания

Одноэтажный металлический каркас сейсмостойкого производственного здания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i)947368 (63) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено22.12.80 (21) 3223172/29-33

131) М. Кп.з

Е 04 Н 9/02

Е 04 Н 5/02 с присоединением заявки М9

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет($3) УДК 699.841 (088. 8) Опубликовано 300782. бюллетень Й9 28

Дата опубликования описания 300782 (72) Авторы. изобретения

Г.В. Мальцев и В.A. Зенин

Казахское отделение Ордена Трудового Краси центрального научно-исследовательского и п института строительных металлоконструкций (71) Заявитель (54) ОДНОЭТАЖНЫЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КАРКАС

СЕЙСМОСТОЙКОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО

ЗДАНИЯ

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении металлических каркасов производственных зданий в сейсмических районах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является одноэтажный металлический каркас производствен-. ного здания, включающий фермы покрытия, фундаменты и сквозные двухветвевые колонны, ветви которых соединены раскосами и распорками, причем колонны жестко соединены с фундаментами и шарнирно — с фермами покрытия 11).

Однако известный каркас отличается недостаточной сейсмостойкостью из-за отсутствия конструктивных элементов, способные поглащать энергию сейсмических воздействий и перерасход металла, поскольку не используется полностью несущая способность в верхней части ветвей колонн и при расчете каркаса на сейсмические нагрузки вводится коэффициент 1,5.

Цель изобретения — повьыение сейсмостойкости и снижение металлоемкости.

Указанная цель достигается тем, что в одноэтажном металлическом каркасе сейсмотойкого производственного здания, включающем фермы покрытия, фунцаменты и сквозные двухветвевые колонны, ветви которых соединены раскосами и распорками, причем колонны жестко соединены с фундаментами и шарнирно — с фермами покрытия, ветви верхней части колонн соединены раскосами с образованием треугольной решетки, а верхней части - распорками-энергопоглотителямю, выполненными в виде швеллеров переменного сечения, высота которых возрастает симметрично относительно про долькой оси распорок от их середины к концам.

На фиг. 1 изображен каркас в разрезе; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Одноэтажный металлический каркас производственного сейсмостойкого здания включает фермы покрытия 1, шарнирно опертые на сквозные двухветвевые колонны 2, жестко соединенные с фундаментами 3.

Колонны 2 выполнены из двух ветвей 4, соединенных между собой в нижней части колонн раскосами 5, образующими. треугольную решетку б, а

ЗО s верхней части колони распорками 7, 947368 представляющими собой энергопоглотители, выполненные в виде швеллеров переменного сечения, высота которых возрастает симметрично относительно продольной оси распорок 7 от их середины к концам. 5

При горизонтальном сейсмическом толчке колонны 2 работают как консольные балки, защемленные в фундаментах 1. При этом нижние участки ветвей 4, объединенных раскосами 5, 10 исптывают только усилия рас яжениясжатия, причем эти условия, по мере удаления от точки закрепления с фундаментом, уменьшаются. Верхние участки ветвей 4, объединенных распорка- 15 ми — энергопоглотителями 7, испытывают напряжения от растяжения-сжатия и дополнительно изгиба. При ветровых нагрузках и горизонтальных сейсмических ниже расчетной величины напряжения во всех элементах каркаса находится в пределах упругой работы стали. При сейсмических нагрузках расчетной величины в распорках 7 возникают пластические деформации OT изгиба, способствующие поглощению энергии толчков.

При этом ветви 4 колонн 2 на участках с распорками 7 получают дополнительные напряжения изгиба, а так как они в этом месте осевыми силами недогружены, суммарные напряжения остаются в пределах упругой работы стали.

Для того, чтобы при сейсмических перегрузках напряжения но всех эле- З5 ментах каркаса, кроме распорок 7, находились в пределах упругих деформаций, каркас должен обладать достаточной энергоемкостью. Она регулируется сечением распорок 7 и частотой 4О их расположения и сечением ветвей 4 колонн 2.

Для этого погонные жесткости распорок 7 и ветвей 4 назначают такими, чтобы напряжения в ветвях 4 колонн 45

2 был в 1,2 раза меньше напряжений в распорках 7.

Поглощение энергии сейсмических толчков работой распорок 7 в пластической стадии способствует быстрому затуханию колебаний здания. Этим предупреждаются перегрузки и перенапряжения других элементов каркаса °

Преимуществом предложенного каркаса здания является повышенная его сейсмостойкость за счет выполнения распорок колонн в виде энергопоглотителей, что позволяет проводить расчет конструкций каркаса без коэффициента 1,5, что ведет к снижению металлоемкости, и применять типовые конструкции колонн, без введения в каркас специальных устройств — энергопоглотителей.

Формула изобретения

Одноэтажный металлический каркас сейсмостойкого производственного здания, включающий фермы покрытия, фундаменты и сквозные двухветвяные колонны, ветви которых соединены раскосами и распорками, причем колонны жестко соединены с фундаментами и шарнирно с фермами покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости и снижения металлоемкости, ветви нижней части колонн соединены раскосами с образованием треугольной решетки, а верхней части — распорками-энергопоглотителями, выполненными в виде швеллеров переменного сечения, высота которых возрастает симметрично относительно продольной оси распорок от их середины к концам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Беленя E.È. и др. Металлические конструкции. М., Стройиздат, 1976, с. 286, 287, р. Х.!.

947368

Составитель Г. Иванова

Редактор Л. Горбунова Техред М. Рейвес. Еорректор Л. Бокшан

Заказ 5563/48 Тирап 724 подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Уигорсщ, ул. Проектная, 4