Многоэтажное сейсмостойкое здание Советский патент 1980 года по МПК E04H9/02 

Изобретение относится к области строительства, а именно, к конструкциям сейсмостойких каркасных зданий этажностью не более 5-6 этажей. Известно многоэтажное сейсмостойко каркасное здание, включающее элементы каркаса, железобетонные диафрагмы жес кости, связанные с перекрытиями и- имею щие по всей высоте здания одинаковую жесткость 1. Наиболее близким по технической сущности является пятиэтажное сейсмостойкое каркасное здание, включающее элементы каркаса, диафрагмы жесткости связанные с перекрытиями 2, Недостатком известных решений является относительно большая материалоемкость, обусловленная тем, что при сейсмйчесйих или других динамических нагрузках они работают как системы со многими степенями свободы. Целью изобретения является снижение материалоемкости здання. Это достигается тем, что в многоэтажном сейсмостойком здании, включающем элементы связевого каркаса, железобетонные диaфpaг iы жесткости, размещенные в верхних и нижнем этажах и соединенных с дисками перекрытий, отношение жесткости сечения каждой диафрагмы верхних этажей к жесткости сечения диафрагмы нижнего этажа составляет не менее 10:1, а каждая диафрагма верхних этажей выполнена с размещенным по ее продольной оси проемом для упругого опирания дисков перекрытий. В результате здание до 5-6 этажей работает как система с одной степенью свободы, что ведет к резкому сн гжению сейсмической нагрузки. На основании проведенных расчетов методом последовательных прибл тжений работа системы с одной степенью свободы обеспечгшается выполнением усло де fil - жесткость сечения диафрагмы

в верхних этажах; EI - жесткость диафрагмы в нижнем этаже.

При определении сейсмической нагрузки по формуле о,,

,

где - коэффициент динамичности; а г I К - коэффициент собстйенЕ1Ык колебаний, при указанном выше соотношении величина uinik . а, следоватепьн и сейсмическая сила уменьшается в 1,52, 8 раза.

Снижение сейсмической нагрузки ведет к снижению расхода материалов в элементах каркаса, фундаментах и диафрагмах жесткости.

Выполнение диафрагм в верхних этажах с проемами, размещенными по продольной оси диафрагм при выполнении

Ш- io

-у ) обеспечивает упругую

условия

El

опору дисков перекрытий на ветви диафрагм, что приводит к снижению расхода стали в дисках перекрытий.

Выполнение диафрагм в верхних этажах из бетона более высокой марки, чем в нижнем этаже облегчает обеспечение условия соотношения жесткостей диафрагм в верхних и нтгжнем этажах.

На чертеже изображено здание, вертикальный разрез.

Сейсмостойкое здание, этажностью не более 5-6 этажей включает элементы каркаса 1, железобетонные диафрагмы жесткости 2, размешенные в нижнем 3 и верхних 4 этажах. Диафрагмы 2 свя- зар1Ы с перекрытиями 5 и выполнены с различной по высоте здания жесткостью с еоотношением жесткостей сечения в верхних 4 и нижнем 3 этажах не менее 10:1.

Каждая диафрагма 2 в каждом из верхних этажей 4 выполнена с проемом

6, размешенным по продольной оси диафрагмы 2.

Каждая из диафрагм 2 в верхних этажах 4 выполнена из бетона более высокой марки, чем в нижнем этаже 3.

Переход от сеченая каждой диафрагмы 2 в, верхних этажах 4 к сечению в нижнем этаже 3 выполнен при помоити вутов 7.

При возникновении сейсмических воздействий диски перекрытий передают нагрузки на диафрагмы жесткости с различной по высоте здания жесткостью в указанном соотношении, в результате

чего здание работает как система с одной степенью свободы, что ведет к снижению сейсмической нагрузки, а следовательно, к снижению материалоемкости элементов здания.

Формула изобретения

Многоэтажное сейсмостойкое здание,

включаюшее элементы связевого каркаса, железобетонные диафрагмы жесткости, размешенные в верхних и нижнем этажах и связанные с дисками перекрытий, о т личаюшееся тем, что, с целью снижения материалоемкости, отношение жесткости сечения каждой диафрагмы верхних этажей и жесткости сечения диафрагмы нижнего этажа составляет не-менее 1О:1, а каждая диафрагмы верхних этажей выполнена с размешенным по ее продольной оси проемом для упругого опирания дисков перекрытий.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Справочник инженера-конструктора жилых и общественных зданий. ., Стройиздат, 1975, с. 299-302.

2.Сейсмостойкое строительство здаНИИ. Под ред. Корчинского И. Л. ЛЛ,,

Высшая школа, 1971, с. 283, p.VH . 2,