Каркас комплекса зданий Советский патент 1983 года по МПК E04B1/00 E04H9/02 

(54) КАРКАС КОМПЛЕКСА ЗДАНИЙ

1

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении многоэтажных и высотных зданий в сейсмически опасных районах и на территориях с просадочными грунтами при ограниченности площади застройки.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является каркас комплекса зданий, включающий каркасы отдельны.х зданий, объединенных горизонтальными диафрагмами через 10-20 этажей и вертикальными связями, расположенными по контуру каркаса комплекса зданий 1.

Известное решение имеет ряд существенных недостатков: при возведении комплекса зданий в сейсмических районах в вертикальных связах, работающих на знакопеременные усилия сжатия-растяжения, могут возникнуть остаточные удлинения или произойти потеря устойчийости, что приводит к быстрому разрушению связей и разъединению комплексов; конструкция комплекса обладает незначительными диссипативными свойствами, что характерно для жестких зданий и что ведет к увеличению нагрузок, воспринимаемых зданием и, следовательно, повышенному расходу материалов; сложность

эвакуации людей во время пожаров или стихийных бедствий, характерного для всех точечных зданий; необходимость увеличения естественной освеш,енности каждого здания со всех сторон ведет к значительному удалению зданий друг от друга, а следовательно, к увеличению площади застройки, к усложнению конструкции и увеличению материалоемкости связей; при неравномерных осадках отдельных зданий или температурах воздействия в вертикальных связях могут

10 появиться дополнительные неконтролируемые усилия; не используется территория внутри комплекса.

Целью изобретения является сокращение площади застройки, снижение материалоемкости, компенсации неравномерных осадок

15 основания и температурных деформаций, повышение надежности работы несущих конструкций при перегрузках, при землетрясении и ураганных ветрах, улучшения естественной освещенности помещений.

Указанная цель достигается тем, что в

20 каркасе комплекса зданий, включающем каркасы отдельных зданий, объединенных горизонтальными диафрагмами через 10-20 этажей и вертикальными связями, расположенными по контуру каркаса комплекса зданий, каркасы отдельных зданий расположены в шахматном порядке и соединены между собой по высоте энергопоглотителями.

На фиг. 1 схематически показано размещение отдельных зданий, в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Каркас комплекса зданий включает каркасы отдельных зданий 1, расположенные в шахматном порядке и объединенные горизонтальными диафрагмами 2 и вертикальными связями 3, и энергопоглотители 4.

Несущие конструкции комплекса, снабженные энергопоглотителями 4, работают на горизонтальные нагрузки как пространственный каркас, а на вертикальные нагрузки предусмотрена раздельная работа каждого точечного здания 1, вследствие чего могут происходить их неравномерные осадки и компенсация температурных деформаций. Наличие энергопоглотителей 4 позволяет регулировать расчетную величину усилий в несущих конструкциях при перегрузках и не допускать потери устойчивости или появления остаточных удлинений в стержнях связей 3. При колебаниях сооружения во время землетрясений или ураганном ветре расчетной интенсивности энергопоглотители 4 поглощают энергию внешних воздействий и способствуют быстрому затуханию колебаний. При обычных горизонтальных нагрузках диссипация энергии проходит с помощью известных демпфирующих устройств, например эластичных прокладок.

Энергопоглотители 4 могут быть различного вида: например, элементы работающие на изгиб (балочные, трубчатые, кольцевые, стержневые), сдвиг, растяжение, а также гидравлические, экструзионные и других типов, которые устанавливаются между каркасами отдельных зданий 1 или в вертикальных связях 3, объединяющих отдельные здания 1. Для обеспечения пространственной жесткости устанавливаются горизонтальные диафрагмы 2 в виде сплошной плиты перекрытия или структурной конструкции по всему поперечному сечению комплекса через 10-20 этажей. Участки такого перекрытия вне зданий могут использоваться как площадки для отдыха, на которых располагаются насаждения (деревья, кустарники и т.п.), бассейны, детские игровые площадки, спортивные площадки. Наличие таких цлощадок значительно повышает возможность быстрой эвакуации людей при стихийных бедствиях или пожарах из одного здания, находящегося в аварийном состоянии, в другое.

Объединение отдельных зданий в единый комплекс позволяет максимально использовать естественную освещенность для каждого здания, сократить площадь застройки, а также создавать здания больщой высоты, так как при размерах поперечного сечения отдельного здания в пределах 30- 100 м общая щирина комплекса в плане составляет 100-300 м, а высота, следовательно, 700-2000 м. Создание подобных сооружений качественно изменяет облик современных городов и городов будущего. В одном комплексе может одновременно жить и работать 50-100 тыс. чел. Территория, освобожденная от малоэтажной застройки, используется для нужд сельского хозяйства, лесонасаждений и т.п.

За счет объединения зданий в. комплекс с помощью энергопоглотителей горизонтальные расчетные нагрузки могут быть понижены на 20-40%, в связи с чем сокращается расход материалов на несущие конструкции на 10-20% по сравнению с известными ре-.

шениями.

Формула изобретения

Каркас комплекса зданий, включающий каркасы отдельных зданий, объединенных горизонтальными диафрагмами через 10- 20 этажей и вертикальными связями, расположенными по контуру каркаса комплекса зданий, отличающийся тем, что, с целью

сокращения площади застройки, снижения материалоемкости, компенсации неравномерных осадок основания и температурных деформаций, повышения надежности работы несущих конструкций при перегрузках, при землетрясении и ураганных ветрах, улучшения естественной освещенности помещений, каркасы отдельных зданий расположены в шахматном порядке и соединены между собой по высоте энергопоглотителями. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 697636, кл. Е 04 В 1/00, 1978.