Каркас сейсмостойкого одноэтажного здания

 

Использование: строительство каркасов сейсмостойких одноэтажных зданий. Сущность: колонны образуют ячейки. В ячейках расположены наклонные связи, распорки и прогоны. Прогоны в связевых ячейках каркаса выполнены в средней части с вертикальными консолями, которые шарнирно соединены с распорками. 3 ил.

Изобретение относится к строительству каркасных одноэтажных зданий со стальным профилированным настилом кровли и металлическими вертикальными связями по колоннам для сейсмических районов.

Известны каркасы зданий с различными видами вертикальных связей по колоннам, включающие раскосы и распорки, позволяющие обеспечить жесткость здания (1).

Недостатком таких каркасов является низкая циклическая прочность связей при работе на знакопеременные сейсмические нагрузки и сложность передачи горизонтальных нагрузок с покрытия на систему вертикальных связей по колоннам.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является каркас сейсмического одноэтажного здания с прогонным покрытием, включающий образующие ячейки колонны и расположенные в ячейках наклонные связи, распорки и прогоны покрытия (2).

Недостатком известного технического решения является большая металлоемкость дополнительных изгибаемых распорок и сложность передачи горизонтальных нагрузок с покрытия на систему вертикальных связей по колоннам при шарнирном опирании стропильных конструкций на колонны, с помощью связевых вертикальных ферм, что не обеспечивает достаточной гибкости каркаса для поглощения сейсмической нагрузки.

Новым в предлагаемом техническом решении является то, что прогоны в связевых ячейках каркаса выполнены в средней части с расположенными в вертикальной плоскости консолями, направленными вниз и шарнирно присоединенными к распоркам.

Техническим результатом изобретения является снижение сейсмической нагрузки на конструкцию каркаса за счет общего увеличения его гибкости.

На фиг.1 - фрагмент каркаса, продольный разрез по колоннам; на фиг.2 - узел I с консолью; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.

Каркас сейсмостойкого здания включает колонны 1, образующие ячейки 2 и размещенные в них наклонные связи 3, распорки 4 и прогоны 5 и 6. Специальный прогон 5 выполнен с вертикальной консолью 7, которая расположена в ячейке 2 в плоскости связи 3 или с некоторым смещением, причем консоль 7 соединена шарнирно с распоркой 4 при помощи болтов. Специальный прогон 5 с консолью 7 выполняет одновременно роль несущей балки, воспринимающей часть вертикальной нагрузки от покрытия, распорки, воспринимающей горизонтальные нагрузки на покрытие, вертикальных связей в зоне покрытия и развязывающего устройства, уменьшающего свободную длину распорки в вертикальной плоскости вдвое.

С помощью консоли 7 передаются горизонтальные нагрузки с покрытия на систему вертикальных связей 3. При этом в прогонах 5 с консолями 7 возникают изгибающие моменты, повышающие податливость каркаса и тем самым снижающие сейсмические нагрузки на каркас.

Сечения прогона 5 и консоли 7 назначаются такими, чтобы при расчетных сейсмических нагрузках в них возникали достаточные упругие или пластические деформации от изгибающих моментов, поглощающие значительную часть энергии сейсмических воздействий, вследствие чего будет повышена сейсмостойкость всего здания. Благодаря вышеприведенному совмещению функций специального прогона снижается продольная жесткость каркаса, что повышает его энергопоглощающую способность, тем самым гарантируя сохранность самого здания при сильных землетрясениях.

Формула изобретения

КАРКАС СЕЙСМОСТОЙКОГО ОДНОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ, включающий образующие ячейки колонны, расположенные в ячейках наклонные связи, распорки и прогоны покрытия, отличающийся тем, что в ячейках каркаса с наклонными связями прогоны покрытия выполнены в средней части с консолями, расположенными в их вертикальной плоскости, направленными вниз и шарнирно соединенными с распорками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3