Каркас сейсмостойкого здания Советский патент 1979 года по МПК E04H9/02 

к ним в местах их соединения между собой и с колоннами прикреплены стержни, причем длина первых стержней в 5-10 раз меньше последних.

На фиг. 1 изображен каркас одноэтажного здания, продольный разрез; фиг. 2 - то же, поперечный разрез; фиг. 3 - конструктивное выполнение связи; фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Каркас одноэтажного промышленного здания включает колонны 1, установленные между колоннами спаренные вертикальные связи 2 и распорки 3, ригели 4 и шарнирные соединения с колоннами.

Вертикальная связь содержит жесткие трубчатые элементы 5, телескопическое соединение 6 трубчатых элементов, прорезь 7, упорный стержень 8, «короткие стержни 9, «длинные стержни 10, упор 11, болт 12, фасонку связи 13.

Все элементы связи выполнены из стали, при этом «короткие стержни из пластической стали, например, ст. 3, а «длинные стержни из высокопрочной.

«Короткие 9 и «длинные 10 стержни связи крепят концами к жестким трубчатым элементам 6, имеюп1им телескопическое соединение друг с другом, с помощью разъемных упоров 1.1.

Одну из пластин упора 11 приваривают к трубчатому элементу 5, вторую - крепят к ней с помощью болтов 12. В отверстия между этими двумя пластинами упора свободно устанавливают стержни 9 или 10, концы которых имеют утолщение в форме головки болта.

Одним концом жесткие элементы 5 связи крепят с помощью фасонок 13 к колоннам каркаса, другим - телескопически соединяют друг с другом, что обеспечивает их свободное относительное перемещение в пределах длины прорези 7.

На горизонтальные сейсмические нагрузки работают только растянутые связи; в то время как сжатые - свободно деформируются за счет телескопического соединения 6, жестких трубчатых элементов 5 и свободного закрепления стержней 9 и 10 в упорах II. В растянутых связях головки стержней

9и 10 упираются в упоры 11 и препятствуют свободным перемещениям концов связи, при этом в «коротких 9 и «длинных

10стержнях растянутых связей от горизонтальных нагрузок возникают соответствующие усилия. Вследствие больщой жесткости трубчатых элементов 5, «короткие и «длинные стержни связей получают близкие по величине абсолютные удлинения. «Короткие стержни 9, имея в несколько раз меньшую длину, чем «длинные стержни 10, получают гораздо большие относительные удлинения.

В результате этого в «коротких 9 и «длинных 10 стержнях связи возникают

напряжения, величины которых обратно пропорциональны соотнощению их длин, так как «короткие стержни 9 имеют значительно более высокие напряжения, чем «длинные.

При сейсмических нагрузках больщой интенсивности в «коротких стержнях 9 растянутой связи возникают пластические деформации, вызванные растяжением, за счет чего поглощается значительная часть энергни внешних воздействий, при этом «длинные стержни 10, вследствие гораздо меньших относительных удлинений, работают в упругой стадии.

В сжатых связях стержни 9 и 10 свободно перемещаются в упорах И или выпучиваются.

Выполненные таким образом связи работают только на растяжение, поэтому они устанавливаются парами, что позволяет воспринимать знакопеременные сейсмические нагрузки.

Общая деформация связи ограничена перемещением упорного стержня 8, в прорези 7 телескопического соединения 6. Длина прорези определяется предельной величиной каркаса.

Преимуществом описываемого каркаса является то, что наличие-упругих элементов в связях позволяет избежать ударных нагрузок во время колебания каркаса, вызванных свободными перемещениями конструкций вследствие наличия неупругих остаточных удлинений связей, вернуть каркас в первоначальное положение после землетрясения, благодаря че.му легко восстановить первоначальную несущую способность связей путем замены деформированных«коротких стержней новыми, а применение в качестве пластических элементов связей растянутых стержней позволяет полностью использовать их способность к поглощению энергии, полученной каркасом вО вре.мя землетрясения, тем самым повысить его сейсмостойкость и надежность работы при перегрузках от горизонтальных сейсмических сил.

Формула изобретения

Каркас сейсмостойкого здания, включающий колонны, опертые на них ригели, и вертикальные связи, прикрепленные к колоннам,

отличающийся тем, что, с целью повыщения сейсмостойкости здания, надежности работы связей за пределами упругости и устранения остаточных деформаций после сейсмического воздействия, каждая вертикальная связь выполнена составной из трубчатых

элементов, телескопически соединенных между собой, и к ним в местах их соединения между собой и с колоннами прикреплены

стержни, причем длина первых стержней в 5-10 раз меньше последних.

Источ1у1ки информации, принятые во внимание при экспретизе

1.Беленя Е. И. и др.. Металлические конструкции, М., 1973, с. 323, 422, 521.

2.Авторское свидетельство СССР № 511420, кл. Е 04 Н 9/02, 1974.