Каркас сейсмостойкого здания,сооружения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ968283 (61}Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 07.01.81 {21) 3231691/29-33 ($1} М. Na. с присоединением заявки Йо

Ь 04 Н 9/02

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (23) приоритет (53) УДК 699 ° 84 1 (088. 8) Опубликовано 2310,82. Бюллетень М39

Дата опубликования описания 23.10.82 (72) Авторы, изобретению

Г.М.Остриков H й.A.Îïëàÿ÷óê

) Казахское отделение Ордена Трудового Красного Знамени центрального научно-исследовательского и проектного института строительных металлоконструкций (71) Заявитель (54) KAPKAC CEACMOCTORKOPO 3 HHSl, COOPKKEHHH

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

Известны рамные каркасы сейсмостойких многоэтажных зданий, имеющие для обеспечени1т горизонтальной жесткости вертикальные диафрагмы жесткости (1), 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 реше нием 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 вышерасположенным ригелем посредством дополнительных элементов — энергопоглотителей, жестко прикрепленных к ригелю и диафрагме (2).

Недостатком такого решения является то, что дополнительные элементы, выполненные в виде стержней, работающие в пластической стадии иа знакопеременные циклические нагрузки, обладают малой долговечностью и не способы выдержать требуемое количество знакопеременных циклов при данном уровне пластических деформаций, то есть выдержав не более

20 циклов при коэффициенте пласти 5 ческих деформаций и 5 стержни разрушаются и диафрагма жесткости выключается из работы. Кроме того, в диафрагмах жесткости возникают столь большие сдвигаюшие 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, повышение диссипативных овойств конструкции и уменьшение металлоемкости энерго30 поглотителей.

968283

Укаэанная цель достигается тем, что в каркасе сейсмостойкого здания, сооружения, включающем колонны и ригели, образуюцие ячейки, и размещенные в них вертикальные диафрагмы жесткости, каждая из которых жестко 5 соединена с нижней кромкой с ниже располо>кеннным ригелем, а верхней кромкой — с вышерасположенным ригелем посредством дополнительных элементов-энергопоглотителей, жестко 3Q прикрепленных к ригелю и диафрагме, дополнительные элементы-энергопоглотители выполнены в виде отрезков двутавров, установленных соосно ригелям. 15

На фиг, 1 изображен каркас, об<щий вид, на Фиг. 2 — ячейка каркаса (пунктиром показана деформация ячейки после воздействия сейсмических нагрузок ); на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение A-A на Фиг. 3.

Каркас сейсмостойкого здания, сооружения включает колонны 1, ригели 2, .ячейки 3, образование колоннами 1 и ригелями 2, вертикальные диафрагмы 4 жесткости, установленные в ячейках 3 и жестко соединенные с нижней кромкой с нижерасполох<енным ригелем 2 и верхней кромкой — с вышерасполок<енным ригелем 2 посредствомЗО дополнительных элементов-энергопоглотителей 5, выполненных в виде отрезка двутавра, установленных соосно ригелям 2. Энергопоглотитель 5 может быть выполнен с ребрами жесткости 3$ (не показаны) для предохранения общей устойчивости стенки б двутавра при сдвиге и обеспечения свободной деформации ригеля 2 в вертикальной плоскости. 40

Крепление дополнительного элемента-энергопоглотителя 5 к диафрагме

4 и ригелю 2 выполнено с помощью сварки 7 и.<и болтов 8. При отклонении каркаса под действием горизон- 45 тальных нагрузок от первоначального положения происходит взаимное смещение верхнего ригеля 2 и диафрагмы 4 вследствие чего в стенке б дополнительного элемента-энергопоглотителя

5 возникают сдвигающие усилия.

При расчетном сейсмическом воздействии в стенке 6 дополнительного элемента-энергопоглотителя 5 развиваются пластические сдвиговые дефор" мации, благодаря чему величина горизонтальной 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 30-40Ъ, 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 ремение каркаса позволяет легко заменять дополнительные элементы-энергопоглотители 5 в случае их разрушения при сейсмических пер<грузках.

Формула изобретения

Каркас сейсмостойкого здания, сооружения, включающий колонны и ригели, обраэующие ячейки, и размещенные в них вертикальные диаФрагмы жесткости, каждая из которых жестко соединена нижней кромкой с нижерасположен,ным ригелем, а верхней кромкой — с вышерасположенныгл ригелем посредством дополнительных элементов-энергопоглотителей, жестко прикрепленных к ригелю и диафрагме, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности работы каркаса на сейсмические нагрузки и повышения диссипативных свойств каркаса и снижения металлоемкости энергопоглотителей, дополнительные элементыэнергопоглотители выполнены в виде отрезков двутавров, установленных соосно с ригелями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Корчинский И.Л. Основы проектирования зданий в сейсмических районах. M., Госстройиздат, 1961, с. 350, 351, 190.

2. Авторское свидетельство СССР

9511420, кл. Е 04 Н 9/02, 1974 (прототип).

968283

Х

I /

I

Л-A

Состайитель Г.Иванова Техред М.Гергель Корректор В.Бутяга.

Редактор В.Иванова

Заказ 8064/50,Тираж 724 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 т

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

I

I (!

t !