Каркас сейсмостойкого здания Советский патент 1993 года по МПК E04H9/02 

СП

С

Использование: строительство каркасов сейсмостойких зданий. Сущность изобретения: часть колонн снабжена установленными с зазором относительно них стойками, защемленными в железобетонном усилии фундаментов этих колонн. Оголовки последних соединены со стойками посредством де- мпферов. Дополнительные фундаменты расположены в плоскости поперечных рам каркаса на расстоянии от основных колонн и соединены с ними жесткими связями. Вертикальные связевые фермы расположены по всей длине каркаса. Уголковые упоры установлены на стропильных конструкциях у торцовых ребер плит покрытия и прикреплены к горизонтальным связевым фермам, а уголковые упоры установлены в швах между плитами перекрытий. 11 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в каркасах зданий, возводимых в сейсмических районах и при усилении каркасов зданий в связи с повышением расчетной сейсмичности в ряде районов страны.

Целью изобретения является повышение сейсмостойкости и снижение материа- лоемкости и трудоемкости.

На фиг. 1 изображено покрытие, план; на фиг.2 - каркас, план; на фиг.З - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.6 - сечение Ш-Ш на фиг.1; на фиг.7 - сечение Д-Д на фиг.1; на фиг.8 - сечение Е-Е на фиг.Т; на фиг.9 - узел I на фиг.2; на фиг.10- сечение Ж-Ж на фиг.9; на фиг. 11 - узел It на фиг.4.

Каркас сейсмостойкого здания содержит поперечные 1 и продольные 2 рамы из защемленных в фундаментах 3 колонн 4 и

шарнирно опертого на них жесткого диска покрытия 5 в виде стропильных конструкций 6 и расположенных на них и приваренных к ним ребристых плит 7, систему вертикальных 8 и горизонтальных 9 связе- вых ферм и распорок 10.

Каркас снабжен решетчатыми стойками 11, к оголовкам которых прикреплены демпфирующие элементы 12 в виде тарельчатых пружин 13. Кроме того, каркас снабжен дополнительными отдельно стоящими фундаментами 14, расположенными в плоскости поперечных рам 1 на заданном расстоянии от основных фундаментов 3.

Часть основных фундаментов 3 выполнены с железобетонным усилием 15, в котором защемлены решетчатые стойки 11 с зазором 16 относительно стропильных конструкций 6, распорок 10 и связанных ферм 8,9 и с заданным зазором 17 между демпфирующими элементами 12 и колоннами 4.

4 Ю 00

Јь О О

Фундаменты 1 с усилием 15 соединены со смежными основными фундаментами 3 без усилия 15 и/или с дополнительными фундаментами 14 посредством жестких связей 18.

Вертикальные связевые фермы 8 установлены по продольным осям каркаса на всю длину здания.

Покрытие 5 выполнено с уголковыми 19 и вилочными 20 упорами. Вилочные упоры 20 установлены на стропильных конструкциях 6 по всей их длине у торцовых ребер 21 плит покрытия 7. Горизонтальные связевые фермы 9 прикреплены к вилочным упорам 20. Уголковые упоры 19 расположены на опорных участках стропильных конструкций 6 в швах 22 между плитами перекрытий 7.

Зазоры 17 между стойками 11 и колоннами 4 может быть определен из соотношения

где А- величина зазора между стойкой 11 и колонной 4;

- расстояние от оголовки колонны 4, взаимодействующего с дополнительной стойкой 11 до ее нижнего сечения,

В - изгйбная жесткость колонны 4,

Мпр-пр здельн ый ; изгибающий момент по прЬчИбсТи, воспринимаемый нижним се- чениём кблоны 4.

Ка рк ас сейсмостойкого здания работает следующим образом.

При сейсмическом воздействии колонны 4 демпфируются, отклоняясь от вертикали на расчетную величину А, определяемую предельной несущей способностью колонн 4. При этом часть энергии, сообщенной каркасу сейсмическим воздействием погашается, а оставшаяся часть передается на дополнительные стойки i 1 после перемещения диска покрытия 6 на величину А, равну ю величине зазора 1,7.: /

Плавное включение в работу каркаса дополнительных стоек 1.1 обеспечено установкой в месте их взаимодействия с колоннами 4 демпфирующих элементов 12. Прочность диска покрытия 6.и его способность передать сейсмическую нагрузку на колонны 4 и дополнительный стойки 11 обеспечено установкой в нем вилочных упоров 20, уголковых упоров 19 и стальных свя- зевы.х ферм 8, 9.

Сейсмическая нагрузка, воспринимаемая каркасом, передается колоннами 4 на фундаменты 3 и дополнительными стойками 11 на усилие 15, вовлекая в работу .смежные с ними фундаменты 3 и 14 с помощью жестких связей 18.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Изобретение позволяет повысить сейсмостойкость каркаса за смет последовательного включения в работу каркаса дополнительных стоек 11 после поглощения части энергии основным каркасом.

Благодаря этому жесткость каркаса и, соответственно, сейсмическое воздействие на каркас здания не возрастает после включения в работу дополнительных стоек 11, что обеспечивает снижение расхода основных материалов на каркас здания.

Кроме того, изобретение позволяет существенно снизить материалоемкость и трудоемкость работ по усилению конструкций каркаса, связанного с увеличением расчетной сейсмичности до 9 баллов включительно.

Формула изобр е т е н и я

Каркас сейсмостойкого здания, включающий поперечные и продольные рамы из защемленных в фундаментах;колонн и щар- нирно опертого на них жесткого диска покрытия в виде стропильных конструкций и расположенных на них ребристых плит, систему вертикальных и горизонтальных свя- зевых ферм и распорки, отличаю щи и с я тем, что, с целью повышения сейсмостойкости и снижения материалоемкости и трудоемкости, каркас снабжен решетчатыми, стойками с прикрепленными к их оголовкам демпфирующими элементами в виде тарельчатых пружин и дополнительными отдельно стоящими фундаментами, расположенными в плоскости поперечных рам на заданном расстоянии от основных фундаментов, а часть последних выполнены с железобетонным усилием, в котором защемлены решетчатые стойки с зазором относительно стропильных конструкций, распорок и связёвых ферм и с заданным зазором между демпфирующими элементами и колоннами, причем фундаменты с усилием соединены со смежными основными фундаментами и/или дополнительными фундаментами посредством жёстких связей, а вертикальные связевые фермы установлены по продольным осям каркаса на всю длину здания, при этом покрытие выполнено с уголковыми и вилочными упорами, последние из которых установлены на стропильных конструкциях по всей их длине у торцовых ребер плит покрытия с креплением к ним горизонтальных связёвых ферма, а уголковые упоры расположены на огюрных участках стропильных конструкций в швах между плитами покрытия.

il Ui и -- ij ) I ..Ь 6 4A;6;6

-Шпг5

В

ГР

te#

j.

22

,.

17

te/0

Ti