Одноэтажный металлический каркас сейсмостойкого производственного здания Советский патент 1982 года по МПК E04H9/02 E04H5/02 

(547 ОДНОЭТАЖНЫЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КАРКАС СЕЙСМОСТОЙКОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении металлических каркасов производственных зданий в сейсмических районах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является одноэтсшсный металлический каркас произвсщствен- ного здания, включающий фермы покрытия, фундаменты и сквозные двухветвевые колонны, ветви которых соединены рсГскосами и распорками, причем колонны жестко соединены с фундаментами и шарнирно - с фермами покрытия 1.

Однако известный каркас отличается недостаточной сейсмостойкостью из-за отсутствия конструктивных элементов , способные поглгицать энергию сейсмических воздействий и перерасход металла, поскольку не используется полностью несущая способность в верхней части ветвей колонн и при расчете каркаса на сейсмические нагрузки вводится коэффициент 1,5.

Цель изобретения - повышение сейсмостойкости и снижение металлоемкости. ЗДАНИЯ

Указанная цель достигается тем, что в одноэтажном металлическом кар-, касе сейсмотойкого производственного эдания, включающем фермы покрытия, фундаменты и сквозные двухветвевые колонны, ветви которых соединены раскосами и распорками, причем колонны жестко соединены с фундаментами и шарнирно - с фермами покрытия,

to ветви верхней части колонн соединены раскосами с образованием треугольной решетки, а верхней части - распорками- энергопоглотителяли, выполненными в виде швеллеров переменного сечения,

15 высота которых возрастает симметрично относительно продольной оси распорок от их середины к концам.

На фиг. 1 изображен каркас в разрезе; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

20

Одноэтажный металлический каркас производственного сейсмостойкого эдания включает фермя покрытия 1, шарнирно опертые на сквозные двухветвевые колонны-2, жестко соединенные с 25 фундаментами 3.

Колонны 2 выполнены из двух ветвей 4, соединенных между собой в нижней части колонн раскосами 5, обраэукт{и« и треугольную решетку б, а в верхней части колонн распорками 7, представляющими собой энергопоглоти тели, выполненные в виде швеллеров переменного сечения, высота которых возрастает йимметрично относительно продольной оси распорок 7 от их сер дины к конц&м. При горизонтальном сейсмическом толчке колонны 2 работают как консольные балки, защемленные в фундаментах 1. При этом нижние участки ветвей 4, объединенных раскосами 5, исптывают только усилия растяжениясжатия, причем эти условия, по мере удаления от точки закрепления с фун даментом, уменьшаются.Верхние участ ки ветвей 4, объединенных распорками - энергопоглотителями 7, испытывают напряжения от растяжения-сжатия и дополнительно изгиба. При ветровых нагрузках и горизонтальных сейсмических ниже расчетной величи ны напряжения во всех элементах каркаса находится в пределах упругой работы стали. При сейсмических нагрузках расчетной величины в распорках 7 возникают пластические деформации от изгиба, способствующие поглощению энергии толчков. При этом ветви 4 колонн 2 на участках с распорками 7 получают дополнительные, напряжения изгиба, а так как они в этом месте осевыми силами недогружены, сумтларные напряжения остаются в пределах упругой работы стали. Для того, чтобы при сейсмических перегрузках напряжения во всех элементах каркаса, кроме распорок 7, находились в пределах упругих дефор маций, каркас должен обладать доста точной энергоемкостью. Она регулиру ется сечением распорок 7 и частотой их расположения и сечением ветвей 4 колонн 2. Для этого погонные жесткости рас порок 7 и ветвей 4 назначают такими чтобы напряжения в ветвях 4 колонн 2 был в 1,2 раза меньше напряжений в распорках 7. Поглощение энергии сейсмических толчков работой pacjiopoK 7 в пластической стадии способствует быстрому затуханию колебаний здания. Этим предупреждаются перегрузки и перенапряжения других элементов каркаса. Преимуществом предложенного каркаса здания является повышенная его сейсмостойкость за счет выполнения распорок колонн в виде энергопоглотителей, что позволяет проводить расчет конструкций каркаса без коэффициента 1,5, что ведет к снижению металлоемкости, и применять типовые конструкции колонн, без введения в каркас специальных устройств - энергопоглотителей. Формула изобретения . Одноэтажный металлический каркас сейсмостойкого производственного здания, включаквдий фермы покрытия, фундаменты и сквозные двухветвяные колонны, ветви которых соединены раскосами и распорками, причем колонны жестко соединены с фундаменТс1ми и шарнирно с фермами покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости и снижения металлоемкости, ветви нижней части колонн соединены раскосами с образованием треугольной решетки, а верхней части - распорками-энергопоглотителями, выполненными в виде швеллеров переменного сечения, высота которых возрастает симметрично относительно продольной оси распорок от их середины к концам. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Беленя Е.И. и др. Металлические конструкции. М., Стройиздат, 1976, с. 286, 287, р. X.I.

f-f