Многоэтажное сейсмостойкое здание Советский патент 1983 года по МПК E04H9/02 

Изобретение относится к строительству сейсмостойких зданий, преимущественно крупнопанельных. Известно многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее перекрестно расположенные стены пространственно жесткого нижнего этажа, разрезанные вертикальными скользящими швами диафрагмы верхних этажей, составные части которых связаны выключающимися связями, установленными в верхнем уровне здания и плиты перекрытий, соединенные между собой гибкими горизонтальными связями, расположенными в вертикальных скользящих щвах 1. Недостатком данного конструктивного рещения является то, что оно имеет недостаточное число ступеней сейсмозащиты, которое определяется наличием только выключающихся связей в верхней части вертикальных швов. В таком здании при повторных сейсмических толчках, которые могут произойти в период после отключения связей и до их восстановления, возникает опасность резонансного состояния, приводящего к разрушению. Наиболее близким к нредлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее перекрестно расположенные продольные и поперечные панельные стены, последние из которых выполнены в виде диафрагмы жесткости с вертикальными скользящими швами, связи сейсмозащиты, размещенные в,, вертикальных швах диафрагм жесткости, плиты перекрытий и гибкие связи 2. Недостатком такой конструкции здания является то, что такая многоступенчатая система сейсмозащиты является сложной, так как связана с выполнением опорной части диафрагм криволинейного очертания и с устройством гнезд в верхней части стен нижнего этажа, что усложняет конструкцию многоэтажного сейсмостойкого здания в целом. Кроме того, передача нагрузок диафрагмами стен верхних этажей через выпуклые торцы создают концентрацию напряжений в местах контакта элементов здания, что приводит к увеличению .материалоемкости конструкций здания. Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение материалоемкости. Поставленная цель достигается тем, что в многоэтажном сейсмостойком здании, вклю чающем перекрестно расположенные продольные и поперечные панельные стены, последние из которых выполнены в виде диафрагм жесткости с вертикальными скользящими швами между их панелями, связи сейсмозащиты, размещенные в вертикальных швах диафрагм жесткости, плиты перекрытий и гибкие связи, панели внутренних продольных стен и средние панели диафраг.м жесткости соединены между собой с образовгшием ядра жесткости, при этом здание снабжено дополнительными включающимися связями сейсмозащиты в виде горизонтальных плоских элементов, размещенных между панелями диафрагм жесткости, выполненных с вертикальными отверстиями по их центральной продольной оси и с полками для опирания плит перекрытия и соединенных с последними посредством гибких связей, а связи сейсмозащиты, размещенные в вертикальных, швах диафрагм жесткости, выполнены включающимися в виде шпонок, причем вертикальные торцы стыкуемых панелей диафрагм жесткости имеют пазы для установки щпонок с зазором относительно поверхностей пазов, а верхние торцы панелей диафрагм жесткости - выступы, размещенные в отверстиях горизонтальных элементов с зазором относительно гговепхностей отверстий. На фиг. 1 гаказано здание, вил в клане; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. фиг. 3 - узел 1 на фиг. 2; на фиг. 4 - то же, в момент воздействия сейсмических нагрузок; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 4; на ф;., у у,. jj . 2- на фиг 8 - сечение Г-Г на фиг. 7; на фиг. У - то же, в момент воздействия сейсмических нагрузок. хМногоэтажное сейсмостойкое здание включает терекрестно расположенные продольные 1 и поперечные 2 панельные стены, последние из которых выполнены в виде диафрагм 3 жесткости с вертикальными скользящими швами 4 между их панелями, связи 5 сейсмОс1ащиты, размещенные в вертикальных швах 4 диафрагм 3 жесткости, плиты 5 перекрытий и гибкие связи 7. Нанели 8 внутренних п)одольных стен 1 и средние панели 9 диафрагм 3 жесткости соединены .между собой с образование.м ядра 10 жесткости на всю высоту здания. Здание снабжено дополнительными связями сейсмозащиты в виде гор113онтальНых плоских элементов 11, расположенных между панелями 9 диафрагм 3 жесткости, выполненных с вертикальными отверстия.ми 12, по их 1ентральной продольной оси 13 к с полками 14 для опирания плит б перекрытий и соединенных с последними посредством гибких связей 7. Связи 5 сейсмозащиты, раз.мещенные в вертикальных щвах 4 диафрагм 3 жесткости, выполнены включающи.мкся Б виде щпонок 15. Вертикальные торн.ы 16 стыкуемых панелей 9 диaqзpaгм 3 жесткости имеют пазы 17 для установки шпонок 15 с зазором 18 относительно поверхностей 19 пазов 17, а верхние торцы 20 панелей 9 диафрагм 3 жесткости имеют выступы 21 для размещения их в отверстиях 12 горизонтальных элементов 11 с зазором 22 от:юсительно поверхностей 23 отверстий 12. Шпонки 15 могут быть выполнены из сталефибробетона, горизонтальные элементы 11 - из железобетонных рамок, а гибкие связи 7 -- в виде петлевых выпусков. Конструкция здания работает следующим образом. В период между, землетрясениями при обычных условиях зазоры 18 и 22 в конструкции включающихся связей 5 и 11 обеспечивают раздельную работу ядра 10 жесткости здания и крайних панелей 24 диафрагм 3 жесткости. В период интенсивного сейсмического воздействия происходит перемещение конструкций здания относительно друг друга по щвам 3 панели 9 и 24 диафрагм 3 жесткости смещают, выбирая зазоры 18 и 22 соответственно в пазах 17 около щпонок 15 и в отверстиях 12 горизонтальных элементов 11. Шпонки 15, защемленные в пазах 17, после взаимного сдвига панелей 9 и 24 включаются в работу, воспринимая срезающие вертикал ьные усилия, а горизонтальный элемент И, упираясь в выступы 21 верхнего торца 20 панелей 9 и 24, работает на горизонтальные нагрузки. При этом все панели 9 и 24 начинают работать совместно и диафрагмы жесткости 2, включая ядро жесткости 10, работ ют как одно целое, благодаря чему жесткость здания увеличивается, меняется период колебаний и здание выходит из резонансного состояния. Нагрузка на здание уменьщается, прогиб диафрагм 3 жесткости также уменьщается, а зазорь 18 и 22 в элементах 5 и II включающихся связей восстанавливаются, и здание возвращается в исходное положение. Выполнение в предлагаемом многоэтажном сейсмостойком здании составных частей диафрагм, входящих в ядро х есткости. которые связаны по обе стороны со смежными составными частями диафрагм с помощью включающихся связей в виде горизонтальных элементов и вертикальных щпонок, установленных с зазорами, позволяет во время сейсмического воздействия компенсировать горизонтальные и вертикальные перемещения элементов за счет выбора соответствующих зазоров, что обеспечивает многократное изменение жесткостных характе-. ристик здания без последующего восстановления конструкции включающихся связей, а выполнение ядра жесткости на всю высоту здания позволяет равномерно распределить по этажам усилия, возникающие в мо мент сейсмического воздействия, что упрощает расчетную схему здания и исключает концентрацию напряжений в конструктивных элементах в местах передачи нагрузки. Таким образом, в предлагаемой конструкции многоэтажного сейсмостойкого здания система включающихся связей сейсмозащиты, расположенная поэтажно, включает элементы, входящие в конструкцию здания, которые работают в обычных условиях. Это обеспечило рассредоточенную передачу нагрузок на конструктивные элементы, обусловило четкость расчетной схемы здания, что позволило значительно снизить материалоемкость конструкций. Такая конструкция системы сейсмозащ.иты отличается простотой выполнения и не требует восстановительного ремонта после работы здания на сейсмические воздействия. Кроме того, в предложенном здании монтаж конструктивных эле.ментов выполняется с сухими стыками, что упрощает технологию возведения такого здания в зимних условиях.

,17

-19

-18 -2

фиг.З

17 18

L

6

-/5

ue.

МНОГОЭТАЖНОЕ СЕЙСМО СТОЙКОЕ ЗДАНИЕ, включающее перекрест но расположенные продольные к поперечные панельные стены; последние из которых выполнены в виде диафрагм жесткости с вертикальными скользящими швами между их панелями, связи сейсмозащитьт, размешенные в вертикальных щвах диафрагм жесткости, плиты перекрытий и гибкие связи, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения материалоемкости, панели внутренних продольных стен и средние панели диафрагм жесткости соединены между собой с образованием ядра жесткости, при этом здание снабжено дополнительными включающимися связями сейсмозашиты в виде горизонтальных плоских элементов, размещенных между панелями диафрагм жесткости, выполненных с вертикальными отверстиями по их центральной продольной .оси и с полками для опираяия плит перекрытий и соединенных с последними посредством гибких связей, а связи сейсмозащиты, размещенные в вертикальных швах диафрагм жесткости, выполнены включающимися в виде шпонок, причем вертикальные торцы стыкуемых панелей диаф- g рагм жесткости имеют пазы для установки шпонок с зазором относительно поверхнос- /Л тей пазов, а верхние торцы панелей диафрагм жесткости - выступы, размещенные в отверстиях горизонтальных элементов с зазором относительно поверхностей отверстий.

Фиг.6

16

22 21 ./

2} Г5

С-риг.в

cpaeJ