Рамный металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания
Патент 958639
Авторы
Классы МПК
Рамный металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистичесник
Республик ол958639 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— ($3) М Кл з (22) Заявлено 28.1180 (21) 3210315/29-33
1 с присоединением заявки №,E 04 Н 9/02
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет
I (53) УДК 699, 841 (088. 8) Опубликовано 1Ì982. Бюллетень ¹ 34
Дата опубликования описания 150982 ! (72) Авторы изобретения
ЗСЕСОИЗИ!» Я
Г.М. Остриков и A.À. Опланчук е !1АТЕ П ИС- о " TEXkiil l ;Ñi i«« го Знамени оектЙЬЫ40 «1.н »
Казахское отделение Ордена Трудового Красн центрального научно-исследовательского и пр института строительных металлоконструкций (71) Заявитель. (54) РАМНЫЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КАРКАС . СЕЙСМОСТОЙКОГО
МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ
g — (50», h 41,5Ъ г
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для рамных металлических каркасов многоэтажных зданий, строящихся. в .сейсмических районах.
Известны рамные металлические каркасы многоэтажных зданий, включающие колонны .с прикрепленными к ним ригелями (1j.
Недостатками таких каркасов являются отсутствие энергопоглощающих элементов и необходимость защитных устройств при строительстве каркасов в сейсмических районах.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является ремный металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания, включающий колонны двутаврового сечения и жестко соединенные с ними ригели двутаврового сечения с полками переменного сечения, увеличивающимися к торцам ригелей (2).
Недостатком известного каркаса является то, что .в сейсмостойком каркасе пластические деформации развиваются только в отдельных зонах рнгелей, поэтому в поясах, наблюдается высокий уровень относйтельных удлинений, что определяет сравнительно невысокую -долговечность их работы при знакопеременном циклическом нагружении. При большой продолжитель5 ности землетрясения расчетной интенсивности в отдельных случаях может оказаться, что энергоемкость таких каркасов будет недостаточной.
Целью изобретения является повышение сейсмостойкости и снижение металлоемкости каркаса. указанная цель достигается тем, что в рамном металлическом каркасе сейсмостойкого многоэтажного здания„ включающем колонны двутаврового сечения и жестко прикрепленные к ним ригели двутаврового сечения с полками переменного сечения, увеличиваю.щимися к торцам ригелей, сечение стенки каждой колонны по ее длине выполйено переменным, при этом параметры стенки в пределах узлов соединения колонй с ригелями определены по формулам где h)(- высота стенки колонны, см
Ф вЂ” толщина стенки колонны, см
30 A — гибкость стенки колонны;
958639 пластические деформации от сдвига, в 10 раз превышавшие предельные упругие, выдерживают до 1000 циклов знакопеременных нагружений, погло5 щая в каждом цикле до 5000 gxc энергии, что сопоставимо с одноцикловой энергоемкостью двух ригелей с гофрированной стенкой.
Основным преимуществом предлагаемой конструкции каркаса является
10 большая энергоемкость, что позволяет снизить горизонтальные сейсмические нагрузки на здания за счет поглощения значительной части энергии колебаний, в результате чего на 10%
15 снижается расход металла.
Формула изобретения
Q< - перерезывающая сила в .стен.:е колонны, кН;
Ь - предел текучести металла в стенке колонны кН/см ;
h - высота стенки ригеля, см.
На фиг.1 схематически изображен предлагаемый рамный каркас сейсмостойкого многоэтажного здания; на фиг ° 2 — вариант выполнения каркаса с составными полками ригелейу на фиг.3 †. сечение А-А на фиг.2i на фиг.4 - вариант выполнения каркаса со сплошными полками ригелей на фиг.5 — сечение H-Б на фиг.4.
Рамный металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания содержит колонны 1 двутаврового сечения, ригели 2 двутаврового сечения с полками 3 переменного сечения, увеличивающимися к торцам ригелей 2. . Стенки 4 колонн 1 по их длине выполнены переменного сечения.
Сечение стенки 5 колонн 1 в пределах узлов соединения колонн 1 с ригелщаи 2 определяется по формулам = — <50 Ь <3 5 И; д =«Ъ где h — высота стенки 5, см; сР— толщина стенки 5, см. гибкость стенки 5;
Яс - перерезывающая сила в стенке 5, кН;
h — предел текучести металла, стенки 5 кН/cM2;
« высота стенки 6 ригеля 2, CM °
Колонны 1 в узлах соединения с ригелями 2 снабжены ребрами 7 жесткости, Выполнение стенки 5 колонны 1 по указанным формулам позволяет об- 4р разованию в них пластических шарниров при воздействии сейсмических перегрузок,,что ведет к поглощению энергии внешних воздействий. Кроме того„ энергия сейсмических воэдейст- 45 вий поглощается за счет развития пластических шарниров в полках переменного сечения ригелей 2.
Экспериментальные исследования показывают высокую энергопоглощающую способность стенок узлов. Рамные узлы, в стенках которых развивались
Рамный металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания, включающий колонны двутаврового се» чения и жестко прикрепленные к ним ригели двутаврового сечения с полками переменного сечения, увеличивающимися к торцам ригелей, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости и снижения, металлоемкости каркаса,,сечение стенки каждой колонны по ее длине выполнено переменным, при этом параметры стенки в пределах узлов соединения колонн с ригелями определены по формулам
y» — 450. И <«5 h = Р ), ! где h — высота стенки колонны, см; б — толщина стенки колонны, см;
Х вЂ” гибкость стенки колонны;
Q — перерезывающая сила в стенке колонны, кН;
Ь вЂ” предел текучести металла в стенке колонны, кН/см ;
ЬР— высота стенки ригеля, см.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Беленя E.È. Металлические конструкции. М., Стройиздат, 1976, . с. 486, рис. хх.2, 2. Авторское свидетельство СССР
Р 619605, кл. E 04 Н 9/02, 1978 (прототип) .
958639
А-A
Фиг.2
Составитель Г. Иванова
Редактор А. Химчук Техред И.Гайду Корректор О. Билак
Заказ 6999/44 Тираж 724 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий
113035р Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4