Многоэтажное сейсмостойкое здание Советский патент 1981 года по МПК E04H9/02 

1

Изобретение относится к строительству, а именно к сеймостойким конструкциям многоэтажных зданий.

Известно многоэтажное сейсмостойкое здание, в котором в пространстве между нижним перекрытием здания и фундаментом расположены демпферы, состоящие из нескольких стальных плит, соединенных между собой слоями вулканизированного каучука И.

Однако в указанном здании поглотители энергии сейсмических толчков установлены только в одном горизонтальном уровне, что может .оказаться недост 1точным при сильном землетрясении и привести к разрушению вышерасположенных конструкций. Кроме того, здание имеет постоянные динамические параметры и его конструкцией не предусмотрена возможность их регулирования, что обеспечивает сейсмостойкость в узком диапазоне периодов колебаний.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является сейсмостойкое многоэтажное здание, включающее фундамент, плиты перекрытия и соединенные с ними через упругие прокладки в платформенном стыке диафрагми жесткости, выпол-.

ненное в виде панелей с вертикальными каналами и обжатые арматурными . стержнями, размещенными в каналах и заанкеренными в фундаменте и в уровне верхних панелей перекрытия Г21.

Однако известное здание характеризуется недостаточно.эффективной работой устройств его сейсмозащиты.

0

Цель изобретения - повышение сейсмостойкости.

Указанная цель достигается тем, что в многоэтажном сейсмостойком

здании, включающем фундамент, плиты перекрытия и соединенные с ними через упругие прокладки в платформенном стыке диафрагмы жесткости, выполненные в виде панелей с вертикальными каналами и обжатые арматурными стержнями, размещенными в каналах и заанкеренными в фундаменте и в уровне верхних панелей перекрытия горизонтальные швы в платформенных

стыках выполнены с участками с фрикционным контактом, чередующимся с участками с упругими проклащкгили. Кроме того, анкеры арматурных стержней снабжены выключающимися фиксаторами.

На фиг.1 схематически изображен вертикальные диафрагмы жесткости здания с устройством сейсмозащиты, общий вид; на фиг.2 - фрагмент платформенного стыка; на фиг.З в.ариант анкерного устройства с выключающимися фиксаторами.

Многоэтажное сейсмостойкое здание состоит из фундамента 1, aepiтикальных диафрагм 2 жесткости со сквозными каналами 3 и плит 4 перекрытия. Горизонтальные швы 5 платформенных стыков диафрагм 2 и плит 4 перекрытия состоят из y4acf ков 6 с упругими прокладками 7 и участков 8 с фрикционным контактом 9. В каналы 3 вертикальных диафрагм 2 на всю высоту здания пропущена предварительно напряженная арматура 10 с анкерами 11, ступенчатая фиксация которых осуществляется последовательно расположенньоми выключающимися фиксаторами 12 в виде, например, срезных штифтов, болтов и т.п.

Размеры участков 6 с упругими прокладками 7 и участков 8 с фрикционным контактом 9 определяются расчетом, В качестве прокладки 7 может быть использован упруго-поцатливый материал, например резина Фрикционный контакт может быть осуществлен путем прижатия с величиной, определяемой расчетом, бетонного участка панели диафрагмы к бетонному участку плиты перекрытия. Количество каналов 3 для пропуска арматуры 10, сечение и тип арматуры, величина натяжения, размеры анкеров 11, количество выключающихся фиксаторов 12 и их параметры определяются расчетом.

Конструкция предлагаемого здания работает следующим образом.

Натяжение арматуры 10, пропущенной в каналах 3 диафрагм 2 жесткости, осуществляется обжатие горизонтальных швов 5 платформенных стыков. При этом вследствие упругой деформации участков б с упругими прокладками 7 образуется необходимый фрикционный контакт участков 8. Натяжение арматуры 10 фиксируется нижними и верхними анкерами 11. Например, анкеры 11 могут быть зафиксированы выключающимися фиксаторами 12, последовательно расположенными вдоль арматуры натяжения. После натяжения арматуры 10 здание может иметь начальные динамические характеристики, близкие к зданиям жесткого типа. Изменяя величину натяжения арматуры 10 можно регулировать начальные динамические параметры здания в требуемых пределах.

При нарастании сейсмического воздействия преодолевается сила трения ча участках 8 и элементы

платформенного стыка диафрагм 2 и плит 4 начинают взаимно смещаться в пределах люфта каналов 3. Это приводит к возрастанию усилий в арматуре 10, увеличению давления на анкер 11, который преодолевает сопротивление первого выключающегося фиксатора 12 и проскальзывает до второго фиксатора 12. При этом натяжение арматуры 10 вследствие проскальзывания анкера 11 падает,

О .уменьшается также обжатие горизонтальных швов 5 в платформенных стыках. Под восстанавливающим действием упругих прокладок 7 швы расходятся и ослабляется фрикционный контакт в платформенных

стыках каждого этажа. Динамические параметры по высоте здания при этом существенно меняются и сейсмическая нагрузка падает. Таким образом,

0 достигается повышение эффективности сейсмозащиты. Последующие сейсмические воздействия воспринимаются оставшимися фиксаторами. Назначением величин порогового срабатывания

5 фиксаторов и расстояний между ними можно регулировать предельные динамические параметры здания.

Изобретение позволяет избежать резонансных явлений в широком диапазоне сейсмических воздействий. КроО ме того, предлагаемое здание легко восстанавливается путем натяжения арматуры до начального уровня и замены выключившихся фиксаторов.

Формула изобретения

1.Многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее фундамент, плиты

перекрытия и соединенные с ними через упругие прокладки а платформенном стыке диафрагмы жесткости, выполненные в виде панелей с вертикальными каналами и обжатые арматурными стержнями, размещенными в каналах и заанкеренными в фундаменте и в уровне верхних панелей перекрытия, отличающееся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости, горизонтальные швы в платформенных стыках выполнены с участками с фрикционным контактом, чередующимися с участками с упругими прокладками.

2.Здание поп.1, отличающ е е с я teM, что анкеры арматурных, стержней сна.бжены выключающимися фиксаторами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе l.Delfosse G. Protection contre les seismes. - Neuf, 1977, 1-11, № 66, p. 40,41.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке tf 2640691/29-33, кл. Е 04 И 9/02, 07.07.78.

(риг.1

Г

фиг.2