Каркас сейсмостойкого здания,сооружения Советский патент 1982 года по МПК E04H9/02 

(54) КАРКАС СЕЙСМОСТОЙКОГО ЗДАНИЯ, СООРУЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к строительч ству и может быть использовано для строительства каркасов сейсмостойких .зданий, сооружений.

Известны рамные каркасы сейсмостойких многоэтажных зданий, имеющие для обеспечение горизонтальной жесткости вертикальные диафраглва жесткости L1J«

Недостатком таких каркасов является то, что при интенсивности внешней нагрузки, превышающей несущую способность элементов жесткости, в вертикальных диафрагмах возникают повреждения, они перестают выполнять роль жестких элементов, изменяются динамические характеристики каркаса и вся нагрузка передается на каркас здания, что представляет опасность для здания, сооружения.

Наиболее близким техническим решением является каркас сейсмостойкого многоэтажного здания, сооружения, . включающий клапаны и ригели, образующие ячейки, и размещенные в них вертикальные диафрагмы жесткости, каждая из которых жестко соединена нижней кромкой с нижерасположенным ригелем, а верхней кромкой - с вышерасположеиным ригелем посредством

дополнительных элементов - энерГопоглотителей, жестко прикрепленных к ригелю и диафрагме f2.

Недостатком такого решения является то, что дополнительные элементы, выполненные в виде стержней, работающие в пластической стещии на знакопеременные циклические нагрузки, обладак т малой долговечностью

10 и не способы ввдержать требуемое количество знакопеременных циклов при данном уровне пластических деформахщй, то есть выдержав не более 20 циклов при коэффициенте пластических дефо ; 1аций стержни разрушаются и диафрагма жесткости выклк чается из работы. Кроме того, в диафрагмах жесткости возникают столь большие сдвигающие усилия,

20 что потребовались бы очень сложные конструктивные решения, обеспечивающие их восприятие изгибаемыми стержнями.

25 Целью изобретения является повышение надежности работы каркаса на сейсмические нагрузки, повышеиие диссипативньос овойств конструкции и уменьшение металлоемкости энерго30 поглотителей. Указанная цель достигается тем, что в каркасе сейсмостойкого здания сооружения, включающем колонны и ригели, образующие ячейки, и размещенные в них вертикальные диафрагмы жесткости, каждая из которых жестко Соединена с нижней кромкой с иижерасположеннным ригелем, а верхней кромкой - с вышерасположенным ригелем посредством дополнительных элементов-энергопоглотителей, жестко прикрепленных к ригелю и диафрагме, дополнительные элементы-энергопогло тители выполнены в виде отрезков двутавров, установленных соосно ригелям. На фиг, 1 изображен каркас, общий вид; на фиг. 2 - ячейка каркаса (пунктиром показана деформация ячейки после воздействия сейсмических нагрузок ); на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3. Каркас сейсмостойкого здания, сооружения включает колонны 1, ригели 2, ячейки 3, образование колон нами 1 и ригелями 2, вертикальные диафрагмы 4 жесткости, установленны в ячейках 3 и жестко соединенные с нижней кромкой с нижерасполохсенным ригелем 2 и верхней кромкой - с вышерасполох{енным ригелем 2 посредств дополнительных элементов-энергопогл тителей 5, выполненных в виде отрез ка двутавра, установленных соосно ригелям 2. Энергопоглотитель 5 може быть выполнен с ребрами жесткости (не показаны) для предохранения общей устойчивости стенки 6 двутавра при сдвиге и обеспечения свободной деформации ригеля 2 в вертикальной плоскости. Крепление дополнительного элемен та-энергопоглотителя 5 к диафрагме 4и ригелю 2 выполнено с помощью сварки 7 и-ш болтов 8. При отклонении каркаса под действием горизонтальных нагрузок от первоначального положения происходит взаимное смеще ние верхнего ригеля 2 и диафрагмы 4 вследствие чего в стенке 6 дополнительного элемента-энергопоглотителя 5возникгиот сдвигающие усилия. При расчетном сейсмическом воздействии в стенке 6 дополнительного элемента-.энергопоглотителя 5 развиваются пластические сдвиговые деформации, благодаря чему величина гоpизoнтaльнot нагрузки на диафрагму 4 не превышает расчетной, работая за пределом упругости на сдвиг при знакопеременном нагружении во время землетрясения стенка б дополнительного элемента-энергопоглотителя 5 поглощает большое количество энергии внешних воздействий, благодаря чему уменьшается сейсмическая нагрузка на 30-40%, что обеспечивает снижение металлоемкости каркаса на 10-15%.. Наряду с этим применение дополнительных элементов, работающих в пластической стадии, гарантирует надежную работу каркаса во время землетрясений. Кроме того, конструктивное решение каркаса позволяет легко заменять дополнительные элементы-энергопоглотители 5 в случае их разрушения при сейсмических перогрузках. Формула изобретения Каркас сейсмостойкого здания, сооружения, включающий колонны и ригели, образующие ячейки, и размещенные в них вертикальные диафрагмы жесткости, каждая из которых жестко соединена нижней кромкой с нижерасположён,ным ригелем, а верхней кромкой - с . вышерасположенныгл ригелем посредством дополнительных элемёнтов-энергопоглотителей, жестко прикрепленных к ригелю и диафрагме, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы каркаса на сейсмические нагрузки и повышения диссипативных свойств каркаса и снижения металлоёмкости энергопоглотителей, дополнительные элементыэнергопоглотители выполнены в виде отрезков двутавров, установленных соосно с ригелями. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ко1 чинский И.Л. Основы проектирования зданий в сейсмических районах. М., Госстройиздат, 1961, с. 350, 351, 190. 2.Авторское свидетельство СССР №511420, кл. Е 04 Н 9/02, 1974 (прототип).

Ч

/

А-Л