Металлический каркас сейсмостойкого здания Советский патент 1992 года по МПК E04H9/02 

Изобретение относится к строительству и может,быть использовано при возведении металлических связевых каркасов сейсмостойких зданий.

Известен связевой каркас, включающий колонны и ригели, образующие ячейки, и размещенные в них по диагонали связи, объединенные замкнутым контуром в виде кольца, расположенным в центре ячеек и жестко прикрепленным к связям.

Недостатком этой конструкции является-то, что при развитии пластических деформаций в кольце в каркасе не остается элементов, работающих в упругой стадии, способствующих возвращению его в первоначальное положение. Отсутствие упругого ядра б конструкции снижает сейсмостойкость каркаса из-за возможности накопления недопустимых односторонних деформаций.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является каркас сейсмостойкого здания, включающий ко- л онны и ригели образующие ячейки, и размещенные в них диагональные стержневые связи с кольцевым контуром и расположенным внутри него упругим элементом.

Недостатком известного способа является то. что от действия на каркас сейсмических расчетных нагрузок допускается развитие пластических деформаций в элементах замкнутого контура, т.е. работа происходит в пластической стадии напряженного состояния. Восстановление перво- начальной формы конструкции не произойдет в связи с остаточными деформациями частичной потерей несущей способности на усилия повторного нагружения, В элементах конструкций каркаса произойдет накопление остаточных деформаций, что приведет к необходимости проведения раXJN VI

Ov

сл

от по восстановлению первоначального оложения каркаса и элементов конструкий.

Цель изобретения - повышение сейсмотойкости. Указанная цель достигается тем. то в каркасе сейсмостойкого здания кажый кольцевой контур выполнен составным из четырех или|цву| элементов с отгибом на одном , а угтугий элемент выполнен из двух распояйЩР ых один в другом конуров, наружный из которых имеет ромбическую форму и образован изогнутыми пластинами, а внутренний - прямоугольную форму и выполнен из плоских пластин, упругий элемент расположен продольной осью перпендикулярно продольной оси стержневых связей и соединен с йдним из концов ромбического и элементом кольцевого контуров посредством стальных пластин, размещенных по его продольной оси, причем торцы стержневых связей снабжены фасонками, которые размещены концами внутри кольцевого контура, снабжены упорами с выемками для размещения отгибов смежных элементов кольцевого контура с возможностью их перемещения вдоль выемки, а свободные концы пластин ромбического контура прикреплены к концу фасднки. расположенной внутри кольцевого контура.

На фиг. 1 изображен каркас сейсмостойкого здания, общий вид; на фиг 2 - узел I на фиг. t; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - узел II на фиг. 2; на фиг. 6 - узел III на фиг. 1; на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. 8: на фиг. 8 - разрез Г-Г на фиг. 6.

Каркас сейсмостойкого здания включает колонны 1 и ригели 2, образующие ячейки

3,размещенные в них диагональные связи

4,замкнутый контур 5, который может быть расположен в центре ячеек 3, так и в местах присоединения связи к колонне 1 и ригелю 2,

Замкнутый контур 5 выполнен в виде внешнего кольцевого контура б, выполнен- ного из четырех или двух элементов с отгибом на конце. Упругий элемент выполнен из двух расположенных один в другом контуров 7 и 9. Контур 7 имеет ромбическую форму с изогнутыми стальными пластинами 8. Внутренний упругий элемент 9 имеет прямоугольную форму и выполнен из плоских пластин.

Упругий элемент 9 расположен продольной осью перпендикулярно продольной оси стержневых связей и соединен с одним из концов пластин ромбического 7 и элементом кольцевого б контуров посредством стальных пластин, размещенных по его

продольной оси. Стержневые связи 4 снабжены фасонками, которые размещены концами внутри кольцевого контура 6 и снабжены упорами 11 с выемками для размещения отгибов 10 элементов кольцевого контура. Отгибы 10 являются направляющими ограничителями деформаций кольцевого контура 6.

Конструкция замкнутого контура 5 дает

0 возможность размещать его в центре диагональных связей 4. В пластинах прямоугольного элемента 9 выполнены прорези 12, в которые пропущены фасонки. связей 4 с упорными пластинами 13.

5 Сейсмостойкий каркас работает следующим образом.

При сейсмических колебаниях в каркасе понаправлениюдиагональныхсвязей4 возникают дополнительные усилия растяже0 ния, которые растягивают кольцевой контур 6 в упругой стадии. При движении узла вниз отгибы 10 элементов кольцевого контура б скользят по фасонке связей 4. при этом ромбический контур 7 с изогнутыми пластинами

5 8 выпрямляется и сжимает упругий элемент 9 на дополнительное усилие, не допуская работы внешнего кольцевого контура б в пластической стадии напряженного состояния При изменении направления действия

0 усилий, при повторном нагружении каркас и, соответственно, замкнутый контур возвращаются в первоначальное состояние в упругой стадии за счет упругой работы ромбического 7 и кольцевого 6 контуров. При

5 размещении замкнутого контура 5 в центре пересечения связей 4 (узел III) устройство работает следующим образом.

При возникновении в одной из диагона- / лей связей 4 растягивающих усилий происхо0 дйт деформация в направлении усилия свободно за счет прорези в пластине упругого элемента 9, противоположная диагональ при выпрямлении изогнутых стальных пластин ромба и работе кольцевого контура

5 6 сжимает упругий элемент 9. При работе

другой диагонали связей замкнутый контур

работает аналогично в другом направлении.

Формула изобретения

Металлический каркас сейсмостойкого

0 здания, включающий колонны и ригели, образующие ячейки и размещенные в них диагональные стержневые связи с кольцевым контуром и расположенным внутри него упругим элементом,отличающийся тем,

5 что, с целью повышения сейсмостойкости, кольцевой контур выполнен составным из двух или четырех элементов с отгибом соответственно на двух или одном конце, а упругий элемент выполнен из двух располо- женных один в другом контуров, наружный

из которых имеет ромбическую форму и образован изогнутыми стальными пластинами, а внутренний - прямоугольную форму, расположен продольной осью перпендикулярно продольной оси стержневых связей и соединен с противоположными углами ромбического контура и кольцевым контуром посредством стальных пластин, размещенных по его продольной оси, причем торцы

стержневых связей снабжены фасонками, которые расположены концами внутри кольцевого контура и снабжены упорами с выемками для размещения отгибов смежных элементов кольцевого контура с возможностью их перемещения вдоль выемок, а свободные углы ромбического контура прикреплены к концу фасонок, расположенных внутри кольцевого контура.

Использование: возведение металлических связевых каркасов сейсмостойких зданий, обеспечивающих повышение сейсмо- стойкости. Сущность изобретения: кольцевой контур выполнен составным из четырех или двух элементов с отгибом на одном или двух концах. Упругий элемент выполнен из двух расположенных один в другом контуров. Наружный контур имеет ромбическую форму и образован изогнутыми пластинами, а внутренний - прямоугольную форму и выполнен из плоских rmacYMH. Внутренний контур расположен продольной осью перпендикулярно продольной оси стержневых связей и соединен с противоположными углами ромбического контура и кольцевым контуром посредством стальных пластин. 8 ил.

SS/ /// 7/7 /7/ 777 /// /// /77 /7/ 77/ 7/7

8

Фиг.1

Фиг. 2

n

1 I -м

LJ

//

и

глф

TJ

h

3

ii

f

FT

t SSit il

Фиг. 7

/2

Фиг. 8