Узел соединения наклонных связей с ригелем металлического каркаса сейсмостойкого здания

 

Изобретение относится к узлу соединения наклонных связей с ригелем металлического сейсмостойкого здания. Целью изобретения является повышение надежности и эффективности энергопоглощения путем уменьшения свободного хода энергопоглотителя и эффективного включения в работу тормозных усилий по всей длине свободного хода и упрощение конструкции энергопоглотителей. Парные наклонные связи прикреплены к середине ригеля посредством соединительного элемента и тарированных выключающихся связей. С двух сторон соединительного элемента и с зазором относительно него на ригеле установлены клиновидные энергопоглотители с упорами в их верхней части. Соединительный элемент выполнен со скосами в нижних углах. Упоры образованы парными пластинами с амортизирующими прокладками между ними. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,» 1477888 А1 (5g) 4 Е 04 Н 9/02

В:ЕО пктеити т

Б.-1БЛИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М A ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф (6 (2

Узел соединения наклонных связей с ригелем металлического сейсмостой-, кого здания включает парные наклонные связи 1, соединенные,с серединой ригеля 2 посредством соединительного элемента 3 и тарированных выключающихся связей 4, и энергопоглотителя

5, снабженные амортизирующими упорами 6, размещенные с двух сторон соединительного элемента 3 и прикрепленные жестко к ригелю 2.

Энергопоглотители 5 выполнены в й. виде клиньев 7, нижние концы которых расположены под соединитепьньм элементом 3, выполненным с симметричными скосами в нижних углах, уклон кото- ( рых соответствует уклону клиньев 7, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБР1=ГЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4247316/29-33 (22) 19. 05.87 (46) 07.05.89. Бюп. ¹ 17 (71) Государственный проектный институт строительных металлоконструкций

"Ленпроектстальконструкция" (72) Н.Г.Абакшин (53) 699 .84 1 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1328465, кл. Е 04 Н 9/02, 1985. (54) УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ НАКЛОННЫХ СВЯЗЕЙ С РИГЕЛЕМ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО КАРКАСА

СЕЙСМОСТОЙКОГО ЗДАНИЯ (57) Изобретение относится к узлу соединения наклонных связей с ригелем металлического сейсмостойкого здания.

Целью изобретения является повьппение

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в металлических связевых каркасах сейсмостойких одно- и многоэтажных зданий:

Цель изобретения — повышение надежности и эффективности энергопоглощения путем уменьшения свободного хода энергопоглотителей и эффективного включения в - работу тормозных усилий по всей длине свободного хода и упрощение конструкции энергопоглотителей.

На фиг .1 показано многоэтажное : . сейсмостойкое здание; на фиг.2— узел Z на фиг.1; на фиг.3 — сечение

А-А на фиг.2; на фиг.4 — сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.5 — сечение В-В на фиг.2. надежности и эффективности энергопоглощения путем уменьшения свободного хода энергопоглотителя и эффективного включания в работу тормозных усилий по всей длине свободного хода и упрощение конструкции энергопоглотителей.

Парные наклонные связи прикреплены к середине ригеля посредством соединительного элемента и тарированных выключающихся связей. С двух сторон соединительного элемента и с зазором относительно него на ригеле установлены клиновидные энергопоглотители с упорами в их верхней части. Соединительный элемент выполнен со скосами в нижних углах. Упоры образованы парными пластинами с амортизирующими прокладками между ниьа . 5 ип. з 1477888 а и установленным с зазорами 8, 9 относительно клиньев 7 и упоров 6.

1<аждый из упоров 6 размещен на верхней грани клина 7 и выполнен из парных пластин 10 с упругими прокладками 11 между ними, установленными прерывисто по цлине пластин 10, Первая пластина 10 прикреплена жестко к ,клину 7, а вторая пластина 10 лосред- 10 ством болтов 12 — к лепвой пластине

10 со стороны соединительного элемен— та 3.

Для фиксации награвл ения смещения соединительного элемента 3 после сре- 15 за тарированных выключающихся связей

4 предусмотрены направляющие 13, приваренные к ригелю. Тарированные выключающиеся связи 4 г релставляют собой электрозаклепки или болты.

Для аб еспечения гарантированного ср еза элсктрозакп елок пя заданное усилие и резкого изменения частотных характеристик в момент отключения наклонных связей 1 между соединитель- 25 ным элементом 3 и клиньями 7 прецусматрены зазоры 8.

Прерывистое размещение лроклапок

11 {только ло краям пластин 10) обеспечивает луил";ю амортизацию удара и 0 повьш ение зффективнс сти э нерг о гашения в связи с тем что пластины 10 в момент удара ребра соединительного элемента 3 работают в упРугопластической стадии.

Наклонные связи 1 в верхних ячейках каркаса крепят к колоннам 14 на расчетное усилие болтами или на сварке.

I О

Металлический связевой каркас сейсмостойкого здания работает следующим образом.

При сейсмических воздействиях с периодами колебаний, равными или близкими к периоду собственных колебаний каркаса здания, в наклонных связях 1 лроисхоцит интенсивное нарастание инерционных сил и при достижении запанного уровня этих сил происходит хрупкое разрушение электрозаклепок, прикрепляюших соединительный элемент 3 к ригелю 2, и наклонные связи временно отключаются.

После отключения накладных связей 1 частота собственных колебаний и, следовательно, сейсмическая нагрузка падают. В этой стадии работы соеди— нительный элемент 3 перемещается вцоль ригеля 2. После прохождения зазора 8 свободное смещение соединительного элемента 3 прекращается.

Далее он совершает поступательное цвижение по наклонной поверхности клина 7, преодолевая упругое сопротивление ригеля 2 и отжимая его вниз. До соприкосновения соецинительнога элемента 3 с упором 6 сейсмическая энергия поглощается трением наклонных поверхностей соецинительного элемента 3 и клина 7, упругим сопротивлением ригепя 2, наклонных связей

1 и изгибаемых участков колонн 14.

Упоры 6 ставят на расстоянии предельно допустимой амплитуды колебания системы, которая олределяется по расчету. Чем больший путь соверпает совлинитепьный элемент 3 по нак.лонной говерхности клина 7, тем на большую величину необхоцимо отжать ригепь 2 и преодолеть большее фрикционное сопротивление. Необходимые величины жесткости ригеля 2 и угла наклонной поверхности клина 7 определяются расчетом. Во время соприкосновения соединительного элемента 3 с упором 6 жесткому упару препятствуют упругие прокладки 11 упора 6 и упругая работа ригеля 2 колонн 14 и наклонных связей 1.

После удара смещение соединительного элемента 3 в обратном направлении до исходного положения проходит по наклонной поверхности клина 7 пут ем пр еод ол ения фоикпио ни ог о с опр отивления соприкасаюшихся поверхностей. Далее повторяется движение по другому клину 7.

В каркасе многоэтажного здания возможно применение выключающихся наклонных связей 1 в нескольких ячейках (фиг.1). При условии назначения в верхних ячейках тарированных выключающихся связей 4 меньшей несущей способности, чем в нижних, можно обеспечить несколько уровней перестройки частот sa счет последовательного отключения наклонных связей 1 и гарантировать тем самым сейсмостойкость здания при повторных толчках с различными ча.статными характеристиками. После прекращения сейсмических воздействий тарированные выключающиеся связи 4 восстанавливают. В осталь

I ньяи ячейках размещают стационарные наклонные связи 15.

5 14778

В изобретении повышение эффективности энергогашения достигается другим способом, а именно за счет ис- .. пользования совместной работы тормоз5 ных сил на наклонных плоскостях и упругой работы ригеля достигается увеличение зоны рабочего хода и равномерное нарастание фрикционного взаимодействия, что является новым свойством, а также за счет упруго— пластической работы пластин упоров и амортизирующей прокладки..

Формула изобретения 15

Узел соединения наклонных связей с ригелем металлического каркаса сейсмостойкого здания, включающий парные наклонные связи, соединенные ро с серединой ригеля посредством соединительного элемента и тарированных выключающихся связей, и энергопоглотитепи, снабженные амортизирующими упорами, размещенные с двух сторон 25 соединительного элемента и прикреп88 ленные жестко к ригелю„о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности энергопоглошения путем уменьшения свободного хода энергопоглотителя и эффективного включения в работу тормозных усилий по всей длине сво бодного хода и упрощение конструкции энергопоглотителей, последние выполнены в виде обращенных друг к другу клиньев, нижние концы которых расположены под соединительным элементом, выполненным с симметричными скосами в нижних углах, уклон которых соответствует уклону клиньев, и установленным с зазором относительно последних и упоров, причем каждый упор размещен на верхней грани клина и выполнен из парных пластин с упругими прокладками между ними, установленными прерывисто по длине пластин, при этом первая пластина прикреплена жестко к клину, а вторая — к первой пластине со стороны соепинительного элемента посредством болтов.

1477888

70"

Фиг,4

Составитель Г.Иванова

Редактор А.Козориз Техред М.Дидык

Корректор:С.Черни

Заказ 2335/32 Тираж 645 Подписное

ВИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101