Каркас сейсмостойкого многоэ-ТАжНОгО здАНия Советский патент 1981 года по МПК E04H9/02 

(54) КАРКАС СЕЙСМОСТОЙКОГО МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

1

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в каркасах сейсмостойких зданий.

Известен связевой каркас сейсмостойкого здания, в котором в каждую ячейку связей установлен прямоугольный стержневой контур, к углам которого жестко прикреплены концы перекрестных диагональных связей 1.

При таком решении крестовые связи работают попеременно на растяжение и сжатие, а прямоугольный контур - на изгиб.

Недостатком данного каркаса является то, что жесткое крепление раскосов к прямоугольной рамке не обеспечивает работы связей только на растяжение, поэтому сжатый раскос теряет устойчивость и быстро разрушается при знакопеременном нагружении, как и обычные крестовые связи.

Наиболее близким к изобретению является каркас, включающий колонны и ригели, образующие ячейки, и размещенные в них по диагоналям связи, объединенные замкнутым контуром в виде кольца, расположенным в центре ячеек и жестко прикрепленным к связям 2.

Недостатком такого решения является то, что крестовые связи, работающие на растяжение и сжатие, целесообразны только при малой гибкости раскосов, что имеет место при небольшой их длине и высоком уровне нормальных усилий от сейсмических нагрузок. При большой длине раскосов и небальших нормальных силах в них экономически выгодно иметь крестовые связи, работающие только на растяжение. Жесткое прикрепление раскосов к замкнутому контуру не обеспечивает работы связей только на растяжение, поэтому в случае расчета связей только на растяжение сжатый раскос потеряет устойчивость н быстро разрушится при знакопеременном нагружении, как и обычные крестовые связи.

Целью изобретения является повышение сейсмостойкости здания и снижение металлоемкости связей за счет обеспечения их работы на растяжение.

Это достигается путем установки в каркасе сейсмостойкого многоэтажного здания, включающем колонны и ригели, образующие ячейки, и размешенные в них по диагонали связи, объединенные замкнутым контуром в виде кольца, замкнутый контур

соединен со связями посредством промежуточных элементов, которые жестко соединены с замкнутым контуром и подвижно со связями, причем между контуром и связями образован зазор.

На фиг, 1 изображен сейсмостойкий каркас многоэтажного здания, общий вид; на фиг. 2 - то же, для одноэтажных зданий; на фиг. 3 - узел связей с кольцевым контуром; на фиг. 4 - вид А-А фиг. 3.

Сейсмостойкий каркас здания включает колонны 1, ригели 2, раскосы 3 крестовых связей, кольцевые контуры 4, прокладки 5, болты 6 и гайки 7.

От горизонтальной нагрузки в одном раскосе 3 связи возникает растягивающее усилие, в то время как во втором нормальная сила отсутствует, так как его конец свободно перемещается вдоль болтов 6.

Под действием растягивающих усилий раскосов 3 кольцевые контуры 4 деформируются. При изменении направления действия горизонтальных сил на 180° на растяжение начинают работать раскосы 3 другого направления, вследствие чего кольцевые контуры 4 деформируются в противоположном направлении.

Размеры кольцевых контуров 4 выбираются таким образом, что при ветровых и крановых нагрузках они работают в упругой стадии, а при расчетной сейсмической нагрузке в одном из них развиваются пластические деформации, в результате чего поглощается энергия сейсмических воздействий, а колебания каркаса быстро затухают. Кольцевые контуры 4 изготавливают из листовой стали или вырезают из круглых труб, при этом толщина и ширина их может быть одинаковой или разной. Благодаря предлагаемому конструктивному рещению раскосы связей 3 работают только на растяжение.

ЧТО обеспечивает надежную их работу во время землетрясения.

Предложенный контур 4 хорощо работает в упруго пластической стадии на знакопеременные сейсмические нагрузки, благодаря чему обеспечивается высокая сейсмостойкость здания.

Предлагаемые конструкции связевых каркасов обладают высокой сейсмостойкостью благодаря надежной упруго-пластической работе кольцевых контуров. Применение такого конструктивного решения одновременно позволяет снизить сейсмические нагрузки, действующие на каркас здания, и уменьшить расход металла на связи.

Формула изобретения

Каркас сейсмостойкого многоэтажного здания, включающий колонны и ригели, образующие ячейки, и размещенные в них по диагоналям связи, объединенные замкнутым контуром в виде кольца, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости здания и снижения металлоемкости связей за счет обеспечения их работы на растяжение, замкнутый контур соединен со связями посредством промежуточных элементов, которые жестко соединены с замкнутым контуром и подвижно со связями, причем между контуром и связями образован зазор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

X

/

J

Фг/г./

ФУ8.2

Фиг.З