Многоэтажное здание Советский патент 1985 года по МПК E04H9/02 

9 Л Изобретение относится к строительству, может быть использовано при возведении многоэтажных зданий из объемных блоков в сейсмических районах и является дополнительньш к авт. св. № 983239. Целью изобретения является повышениэ сейсмостойкости здания. На фиг. 1 изображен фасад здания на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - схематическая диаграмма зависимости между усилиями в армэту ре шпонки и деформациями горизонтал ного шва. Многоэтажное здание включает фундамент 1, объемные блоки 2, уста новленные с вертикальными зазорами систему перекрестных железобетонных балок 4, вертикальные тяжи 5 и амор тизирующие элементы в виде составны по высоте бетонных шпонок 6. Бетонные шпонки 6 расположены в вертикальных зазорах 3 между объемными блоками 2. В шпонках 6 установлена арматура 7, выполненная из пластичного материала с высоким модулем упругости и низким пределом текучести, например из малоуглеродистой стали Шов 8 между составными частями шпонок 6 размещен вгоризонтальных швах 9; объемных блоков 2. Дпя создания возможности раскрытия горизонтальных швов 9 до начала трещинообразования в примыкаюш 1х к шпонкам 6 участках объемных блоков 2 швы.8 шпонок 6 заполнены прокладками 10 из антиадгезионного материала, не имеющего сцепления с бетоном шпонок 6, например из рубер ида или резины. Поверхность 11 контакта бетонных шпонок 6 с объемными блоками 2 выпол нена рифленой для повьш1ения сцеплени Вертикальные тяжи 5, расположенные в пределах сечения шпонки 6, заключены в кан алообразователь 12 и не имеют сцепления с бетоном шпонки 6. Работа шпонки 6 при сейсмическом воздействии иллюстрируется схематизированной диаграммой зависимости между-усилиями N в арматуре 7 шпонки 6 и деформациями Д горизонтального шва 9. До действия сейсмических нагрузок горизонтальный шов 9 сжат усилиями от веса вьш1едежащих объемных блоков 2 и натяже ния вертикальных тяжей 5, а в арматуре 7 действует начальное усилие, которое может быть сжимающим или близким к нулевому в зависимости от того, когда устроены бетонные шпонки 6 - до или после монтажа вышележащих объемных блоков 2 и натяжения вертикальных тяжей 5. Последнее является более целесообразным, так как исключает концентрацию напряжений в примыкающих к шпонкам 6 участках объемных блоков 2 от веса вышележащих объемных блоков и натяжения вертикальных тяжей 5, а также обеспечивает более ранее начало пластического деформирования арматуры 7 шпонок 6 при раскрытии горизонтального шва 9. При действии на здание сейсмических нагрузок усилия обжатия в горизонтальном шве 9 падают и в момент, когда они становятся равными нулю, начинается раскрытие горизонтального шва 9. При этом в бетонной шпонке 6, в месте установки прокладки Ю, происходит раскрытие трещины, величина которой может регулироваться толщиной прокладки 10. Арматура 7 в зоне трещины испытывает деформации растяжения. При разгрузке горизонтального шва 9 и в начальной стадии его .раскрытия арматура 7 деформируется упруго, растягивающее усилие в ней возрастает линейно до значения, соответствующего условию пластичности арматуры при растяжении (прямая 13 диаграммы). В дальнейшем по мере раскрытия гори.зонтального шва 9 арматура 7. деформируется пластично, а растягивающее усилие в ней остается постоянным (прямая 14 диаграммы). При этом за счет пластических деформаций растяжения арматуры 7 часть энергии колебаний здания рассеивается. При смене знака сейсмической нагрузки горизонтальный шов 9 начинает закрываться, В начальной стадии закрытия горизонтального шва 9 происходит разгрузка и сжатие арматуры 7, Арматура 7 при этом деформируется упруго, сжимающее усилие в ней линейно возрастает,, достигая; значения, соответствующего условию пластичности арматуры при сжатии (прямая 15 диаграммы).

в дальнейшем по мере закрытия и сжатия горизонтального шва 9 армату ра 7 деформируется пластично, а сжимающее усилие в ней остается постоянным (прямая 16 диаграммы). При этом за счет пластических дефор маций сжатия арматуры 7 снижается энергия и, следовательно, скорость соударения смежных по высоте объемных блоков 2 при закрытии горизон1760514

тального шва 9, а также происходит рассеивание части энергии колебаний здания.

На завершающем этапе цикла сейсмической нагрузки происходит разгрузка горизонтального шва 9 до исходного состояния. При этом арматура 7 деформируется упруго, а усилие в ней изменяется линейно (прямая 17 диаграммы).

МНОГОЭТАЖНОЕ ЗДАНИЕ по авт. св. № 983239, отличающееся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости, здание снабжено амортизирующими элементами в виде составной по высоте бетонной шпонки, расположенной в вертикальных зазорах между объемными блоками и .армированной стержнями из пластичного материала, причем шов между составными частями каждой шпонки размещен в горизонтальных швах объемных блоков и заполнен прокладкой из антиадгезионного материала.

6 5

JL

/

в-в

Фиг.З

iput.ff

ч

/J

Сжатие шва

«ь

1|

|lj

О

/«

/

Раскрытие и/да

16

Фиг. 5