Каркас сейсмостойкого одноэтажного здания

1036891 А СОЮЗ СОВЕтснихСОЦИАЛИСГИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК аю ЯВв з(51) Е 04 Н 9(0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВ Н А 8 ТОРСКОМУ СВИ 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Казахское отделение Ордена Трудового Красного Знамени центрального научно-исследовательского и проектного института строительных металлоконструкций (53) 699.841(088:8)(54) (57) КАРКАС СЕЙСМОСТОЛКОГО ОДНОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ, включающий фундамент, колонны, конструкции покрытия и связь, размещенную между колоннами и выполненную в виде стойки, защемленной в фундаменте и прикрепленной к конструкции покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмостойкости каркаса, стойка прикреплена к конструкциям покрытия посредством подкосов, а к фундаменту - посредством траверс и анкерных болтов, при этом по концам траверс установлены энергопоглотители в виде металлических цилиндров со стенками геременной толщины, внутри которых размещены пружины и клиновидные вставки из стали1 или из упругопластического материала.03689 Последние могут быть выполнены без пружин 14,Изобретение относится к строительству , может быть использовано в каркасах сейс мостойких одноэтажных зданий.Наиболее близким к изобретению является сейсмостой кое одноэтажное здание, включающее каркас, содержащий фундамент, колонны и конструкции покрытия и связи в виде стойки, защемленной в фундаменте и прикрепленной к конструкциям покрытия 1.Однако связь каркаса, выполненная в виде консольной стойки, имеет малую энерго. емкость, т,е. способность к необратимому поглощению энергии сейсмического воздей-. ствия, поскольку для исключения обрушения здания при действии горизонтальных сейсмических нагрузок в связи могут быть допущены только упругие деформации. В каркасах, которые содержат элементы, способные поглощать и рассеивать большую часть энергии сейсмических колебаний, в частности, за счет преодоления сил трения и пластического деформирования материала этих элементов, предотвращается разрушение основных несущих конструкций и, тем самым, повышается сейсмостойкость сооружения.Цель изобретения - повышение сейсмостойкости каркаса.Указанная цель достигается тем, что в каркасе сейсмостойкого одноэтажного здания, включающем фундамент, колонны, конструкции покрытия и связь, размещенную между колоннами и выполненную в виде стойки, защемленной в фундаменте и прикрепленной к конструкциям покрытия, стойка прикреплена к конструкциям покрытия посредством подкосов, а к фундаменту - посредством траверс и анкерных болтов, при этом по концам траверс установлены энерго- поглотители в виде металлических цилиндров со стенками переменной толщины, внутри которых размещены пружины и клиновидные вставки из стали или из упруго- пластического материала.На фиг. 1 изображен каркас сейсмостойкого одноэтажного здания; на фиг. 2 узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг. 5 - то же; вариант конструкции энергопоглотителя.Каркас здания включает колонны 1, конструкции покрытия 2; имеющие связи 3 и распорки 4, и связь в виде стойки 5, защемленной в фундаменте.6 посредством траверс 7 и анкерных болтов 8 с анкерными гайками 9 и прикрепленную к конструкциям покрытия 2 подкосами О, По осям анкерных болтов 8 к траверсам 7 прикреплены энерго- поглотители 11 в виде металлических ци. линдров 12 со стенками 13 переменной толшины, внутри которых размещены пружины 14 и клиновидные стальные вставки 15 или упругопластические, например, резинометаллические клиновидные вставки 16. 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 15 Конструкция воспринимает возможные горизонтальные ветровые, крановые и сейсмические нагрузки. Так, сейсмические нагрузки от массы покрытия 2 передаются через связи 3 покрытия, распорки 4 и подкосы 10 на стойку 5. Поскольку стойка 5 жестко сопряжена с траверсами 7, то нагрузкичерез изгибаемую стойку 5 в виде сосредоточенного момента и поперечной силы передаются на траверсы 7 и благодаря анкерному креплению концов последних воспринимаются фундаментом 6. Соединение анкерных болтов 8 с траверсами 7 осуществляются через энергопоглотители 11 путем затяжки анкерных гаек 9. Усилия затяжки таковы, что возникающие при этом реакции пружин 14 и силы трения между клиновидными вставками 15 и цилиндром 12 энергопоглотителя 11 уравновешивают внешние усилия при действии нагрузок основного сочетания (ветровых, крановых) и устраняют возможность поворота стойки 5 в месте сопряжения ее с фундаментом 6. Материал всех элементов конструкций в этом случае работает упруго. От действия на каркас здания сейсмических нагрузок, превышающих нагрузки основного сочетания, равновесие усилий нарушается и происходит поворот стойки 5 совместно с траверсами 7 в направлении действия изгибающего момента. Поворот сопровождается перемещением одного конца траверс 7 вверх (левого, при действии момента, показанного на фиг, 2), другого - вниз. Совместно с траверса ми 7 соответственно перемещаются цилиндры 10 энергопоглотителей 11, что приводит к дополнительному сжатию верхней пружины 14 и увеличению давления верхней клиновидной вставки 15 на корпус левого энергопоглотителя 11. В таких же условиях будут находиться нижняя пружина 14 и клиновидная вставка 15 правого энергопоглотителя 11.С изменением направления перемещения при сейсмических колебаниях аналогично включаются в работу смежные пружины 14 и клиновидные вставки 15 и 16. Корпуса энерго поглотителей 11 за конструи рованы таким образом, что с увеличением давления клиновидных вставок 15 и 16 на стенки 13 цилиндров 12 в последних развиваются пластические деформации, ограничивающие рост усилий в основных несущих элементах каркаса и тем самым, обеспечивающие их сохранность после замлетрясения.Работа энергопоглотителей 11 во втором варианте (фиг. 5), материал клиновидных вставок 16 которых обладает упруговязкими характеристиками, подобна работе энергопоглотителей по первому варианту.Для компенсации неточностей монтажа и