Металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания Советский патент 1978 года по МПК E04B1/24 E04H9/02 

виде балки жесткости, шариирно соединенной с колонной и ригелем. На фиг. 1 изображен металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания, общий вид; на фиг. 2 дана ячейка каркаса с положением элементов до и во время колебания здания; на фиг. 3 и 4 - узел I ячейки каркаса; на фиг. 5 - разрез по А-А фиг. 3; на фиг. 6 - разрез по Б-Б фиг. 3; на фиг. 7 - разрез по В-В фиг. 4. Металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания включает колонны 1, ригели 2, образующие ячейки, и наклонные связи 3,снабженные дополнительными элементами 4,размещенными в углах ячеек. Дополнительный элемент может быть выполнен в виде балки жесткости 5, щарнирно закрепленной к ригелю и колонне, или же в виде рессоры, выполненной из двух труб б разной длины, соединенных продольными сторонами. Сечение элементов 1, 2, 3 колонны, ригеля, связей и балок 5 подбираются таким образом, чтобы в момент, когда в балках 5 и рессоре от изгибающих усилий развиваются пластические деформации, напряжения в колоннах, ригелях II связях не превышали расчетных. При этом сечения связей 3 нодбирают таким образом, что одновременно работают элементы обоих направлений как на сжатие, так и на растяжение. При сейсмических колебаниях в здании по направлению наклонных связей 3 возникают усилия растяжения и сжатия, передающиеся на элементы, в которых развиваются изгибающие моменты и пластические деформации. При изменении направления колебания знак усилия в связях 3 изменится на противоположный. В элементах 4 величина изгибающего момента падает до нуля, после чего увеличивается, изгибая их в противоположном направлении. При этом остаточные деформации, возникщие в элементах 4 в предыдущем нолуцикле, исчезают, и развиваются деформации противоположного знака. Напрял ения в элементах 1, 2 и 3 не превыщают расчетных, наклонные связи 3 сохраняют устойчивость при любых перегрузках и не получают остаточных удлинений. Преимуществом онисываемого изобретения является то, что такая конструктивная схема связевого каркаса создает условия для развития в связях знакопеременных пластических деформаций. Тем самым устраняется недостаток связевой конструкции, возникающий при односторонних пластических деформациях и существенно повыщается надежность связевой системы. Экспериментальные исследования показали, что надежность системы с элементами, работающими в нластической стадии, существенно возрастает, если элементы обладают повыщенной способностью к поглощению энергии деформации. Величина энергоемкости прямо пропорциональна объему металла изгибаемого элемента, одновременно работающего за пределами упругости. В целях увеличения энергоемкости балок жесткости сечение их принято по длине переменным с тем, чтобы 50% металла одновременно находилось в пластической стадии работы. Конструкция рессоры обладает повыщенной способностью к поглощению энергии колебаний, так как нри деформации конструкции более 60% объема металла рессоры работает в пластической стадии. Для уменьщения напряжений в околощовной зоне сварных соединений сечений труб, из которых изготовляется рессора, они имеют переменное сечение по длине. Описываемый металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания обладает высокой надежностью по сравнению с известными решениями связевых систем. Применение такого каркаса обеспечивает снижение сейсмической нагрузки на здание на 15- 20% и экономию металла до 30-40%. Формула изобретения 1. Металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания, включающий колонны и ригели, образующие ячейки, в которых размещены наклонные связи, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости здания, связи снабжены дополнительными элементами, размещенными в углах ячеек перпендикулярно связям и соединенными с колоннами и ригелями. 2.Каркас по п. 1, отличающийся тем, что каждый дополнительный элемент выполнен из труб разной длины, соединенных продольными сторонами. 3.Каркас по п. 1, отличающийся тем, что каждый дополнительный элемент выполнен в виде балки жесткости, щарнирно соединенной с колонной и ригелем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Поляков С. В. Сейсмостойкие конструкции здания. М., Издательство литературы по строительству, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР Л 393423, кл. Е 04В 1/24, 1972.

TV

/

J

/$w ;S%$§ w; 5 / x

фиг.Фиг. 3

--4

A f

Г

ifti.s. S

s-s

..ША. AUJ. .,li; j

тптг TpTJT Tin ТТТП nm

us.S