Сейсмостойкое здание Советский патент 1992 года по МПК E04H9/02 

Изобретение относится к строительству, в частности, из объемных блоков на площадках с сейсмическим воздействием 7-9 баллов.

Известны объёмно-блочные здания из несущих объемных блоков, прочность, про- .странственная жесткость и устойчивость которых обеспечиваются сопротивлением отдельных столбов из объемных блоков(гиб- кая конструктивная система), соединением между собой (жесткая конструктивная система). Гибкая конструктивная система на площадках с высокой сейсмичностью не приемлема, так как столбы расслаиваются и разбивают друг друга. Жесткая система, в которой столбы объемных блоков имеют расчетные связи в уровне перекрытий и шпоночные монолитные соединения в вертикальных стыках, не обеспечивает пластичность деформирования системы (см. Пособие к СНиП 2,08.01- 85, М., 1989, С.37).

Наиболее близким к изобретению является сейсмостойкое здание по авт. св. № 525797, в котором при обеспечении взаимного относительного проскальзывания блоков в вертикальных стыках смежные по горизонтали объемные блоки размещены с зазором между ними и соединены фрикционными связями.

Недостаток известного сейсмостойкого здания - болтовое соединение в горизонтальных стыках, при котором каждый столб из объемных блоков как консольный брус деформируется самостоятельно, а связи, поворачиваясь в шарнирах, остаются горизонтальными и не оказывают влияния на деформацию столбов. Кроме того, возможен сдвиг в плоскости стен по горизонтали.

Цель изобретения - повышение надежности защиты здания из объемных блоков путем сочетания недеградирующей несущей способности столбов из объемных блоков с большим рассеиванием энергии в податливых стыках.

Эта цель достигается тем, что объемные блоки выполнены шестиугольной формы в плане и соединены между собой в уровне перекрытий посредством горизонтальных пластин из материала с гистерезисными

сл

М 1GJ 00

ю

100

1

iN

свойствами, причем зазоры между углами блоков и на части их длины между гранями блоков заполнены вязким материалом, а фрикционные связи выполнены в виде шпонок в верхней части смежных блоков.

На фиг. 1 показан один из возможных вариантов плана этажа; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 горизонтальной пластины из материала с гистерезисными свойствами; на фиг. 4 - объемный блок шестигранной в плане формы; на фиг. 5 изображены схемы работы столбов с шарнирными (а) и податливыми (б) связями сдвига.

Защита от землетрясений осуществля- ется следующим образом. При землетрясении столбы из объемных блоков 1-3 (на фиг. 2) имеют возможность перемещаться по вертикали один относительно другого. При этом включаются в работу податливые свя- зи из вязкого материала 4 в швах между столбами 1-3 и перемычки 5 из материала с гистерезисными свойствами. В местах заделки связей 4 и 5 возникают местные моменты и перерезывающие силы. Последние, накапливаясь по длине столба, создают в нем нормальную силу N (фиг. 5). В этом случае внешний момент равен

Mu 2M + Nb,

из приведенного следует, что в конструкци- ях с податливыми связями моменты в столбах и их перемещения меньше, чем в столбах с шарнирными связями.

Блоки типа Колпак (фиг. 3) шестигранной формы в плане с фрикционными связями в виде шпонок 6 в верхней части смежных блоков образуют на плане здания зубчатое зацепление, которое дает возможность столбам из объемных блоков перемещаться по вертикали, и препятствуют сдвигу в плоскости стен по горизонтали.

Надежность защиты здания от сейсмического воздействия обеспечивается сочетанием недеградирующей несущей способности столбов из объемных блоков с большим рассеиванием энергии податливых связей в вертикальных стыках.

Формула изобретения Сейсмостойкое здание по авт. св. № 525797, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты здания от сейсмических воздействий, объемные блоки выполнены шестиугольной формы в плане и соединены между собой в уровне перекрытий посредством горизонтальных пластин из материала с гистерезисными свойствами, причем зазоры между углами блоков и на части их длины между гранями блоков заполнены вязким материалом, а фрикционные связи выполнены в виде шпонок в верхней части смежных блоков.

Использование: строительство сейсмостойкого здания, обеспечивающего повышение надежности защиты здания от сейсмических воздействий. Сущность изобретения: шестигранные в плане объемные блоки установлены несколькими рядами в виде жестких столбов и соединены между собой горизонтальными пластинами из материала с гисте- резисными свойствами. Зазоры между блоками заполнены вязким материалом. Фрикционные связи выполнены в виде шпонок в верхней части смежных блоков. 5 ил.

1738987

Фиг.2

А-А

Фиъ.З

L

ФигЛ

)

/У

А/г. 5