Многоэтажное сейсмостойкое здание Советский патент 1982 года по МПК E04H9/02 

(54) МНОГОЭТАЖНОЕ СЕЙСМОСТОЙКОЕ ЗДАНИЕ

1

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в многоэтажном строительстве зданий и сооружений, возводимых в сейсмических районах с расчетной сейсмичностью 7 и более баллов.

Известно многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее пространственно жесткие верхние этажи, нижний этаж с плитой перекрытия и гибкими в горизонтальном направлении стойками, фундамент и размещенное между стойками гасящее устройство, выполненное в виде железобетонных элементов с отверстиями, установленных один на другом по оси, совпадающей с вертикальной осью зданий 1.

Недостатками- этого здания являются больщая материалоемкость гасящего устройства при небольщих параметрах затухания и дополнительные усилия сжатия и продольного изгиба, которые возникают в гибких стойках при колебании здания и приводят к разрущению стоек.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является Многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее пространственно жесткие верхние этажи с плитой перекрытия и гибкими в горизонтальном напоавлении стойками, размещенными в колодцах, на стенки которых свободно оперта плита перекрытия 2.

Недостатком этого здания является ма5 лая сейсмостойкость здания в целом

Цель изобретения - повыщение сейсмостойкости при резонансных колебаниях.

Цель достигается тем, что в многоэтажном сейсмостойком здании, включающем

10 пространственно жесткие верхние этажи с плитой перекрытия и гибкими в горизонтальном направлении стойками, размещенными в колодцах, на стенки которых свободно оперта плита перекрытия, колодцы выполнены из отдельных элементов со скользящей насадкой, взаимодействующей со стойками, и снабжены клиновидными вкладыщами, расположенными между плитой перекрытия и верхним элементом колодцев с возможностью горизонтального перемещения и соединенных со стойками посредством стяжных винтов, пропущенных через стойки.

На фиг. 1 схематически изооражено сейсмостойкое здание; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.ч

Многоэтажное сейсмостойкое здание включает пространственно жесткие верхние этажи 1, нижний этаж 2 с плитой перекрытия 3 и гибкими в горизонтальном направлений стойками 4, упруго заделанными в фундамент 5, и плиту перекрытия. 3. Стойки 4 размещены в колодцах 6, выполненных из отдельных элементов 7, имеющих выступы 8 со скользящей поверхностью 9, взаимодействующей со стойками 4. Между верхним элементом 7 и плитой перекрытия 3 размещены клиновидные вкладыщи 10 с возможностью их горизонтального перемещения относительно верхнего элемента 7 колодца 6, выполненного со скощенной поверхностью 11, угол наклона которой соответствует углу наклона поверхности клиновидного вкладыща 10. Клиновидные вкладыщи 10 соединены со стойками 4 стяжными винтами 12, для пропуска которых вкладыши 10 и стойки 4 выполнены с отверстиями 13.

Устройство работает следующим образом.

Вращением упорных гаек 14 по винтам 12 распорные вкладыщи 10 сдвигают к стойке 4, при этом между фундаментом 5 и плитой перекрытия 3 нижнего этажа 2 возникают вертикальные силы распора, обжимающие железобетонные элементы 7 и частично снимающие вертикальную нагрузку со стоек 4 путем передачи части этой нагрузки на распорные вкладыши 10, железобетонные элементы 7 и фундамент 5.

Величина силы обжатия железобетонных элементов 7 распорными вкладыщами 10 назначается исходя из двух условий: эта сила не должна быть настолько больщой, чтобы препятствовать взаимному горизонтальному скольжению друг по другу железобетонных элементов 7 под действием сейсмической нагрузки на здание; эта сила должна быть настолько большой, чтобы при взаимном скольжении элементов 7 друг по другу силы сухого трения гасили колебания здания с параметром затухания не менее 0,3. Такой параметр затухания обеспечивает гашение систематических воздействий, в том числе с преобладающими периодами, близкими или равными периодам собственных колебаний зданий.

При начальных размахах ко.лебаний здания вследствие перекоса жесткой стойки 4 происходит взаимный сдвиг элементов 7 друг по другу с работой сил сухого трения и гашения колебаний.

При увеличении размаха колебаний в случае резонанса или интенсивного толчка

перекос жесткой стойки 4 приводит к дополнительному обжатию вкладышей 10 и железобетонных элементов 7, т.е. к переложению доли вертикальной нагрузки от колеблющегося здания со стойки 4 на вкладыщи 10

и элементы 7. При этом с ростом размаха колебаний и доли вертикальной нагрузки на элементы 7 наступает момент, когда элементы i уже не могут преодолеть сил сухого трения для продолжения взаимного скольжения друг по другу, стойка 4 и колодец 6 начинают менять свою жесткость и при дальнейшем увеличении размаха изменение их жесткости приводит к изменению периода собственных колебаний здания и выходу его из области опасных частот в случае резонанса.

Сопровождающее рост размаха колебаний уменьщение вертикальной нагрузки на жесткую стойку 4 предохраняет эту стойку от разрушения при сжатии и продольном

изгибе.

Изобретение позволяет повысить сейсмостойкость здания при резонансных колебаниях за счет совместной работы стоек и элементов колодцев, обжатия последних с помощью клиновидных вкладыщей и трения, возникающего между элементами колодцев и, кроме того, предохранить стойки от разрушения.

Формула изобретения

Многоэтажное сейсмостойкое здание, включающее пространственно жесткие верхние этажи с плитой перекрытия и гибкими в горизонтальном направлении стойками,

размещенными в колодцах, на стенки которых свободно оперта плита перекрытия, отличающееся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости при резонансных колебаниях, колодцы выполнены сборными из отдельных элементов, имеющих выступы со

скользящей поверхностью, взаимодействующей со стойками, и снабжены клиновидными вкладыщами, установленными между плитой перекрытия и верхним элементом колодцев с возможностью горизонтального перемещения относительно последнего и соединенными со стойками посредством стяжных винтов, пропущенных через стойки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. Е 04 Н 9/02, 23.07.80 (прототип).

//