Каркас сейсмостойкого здания, сооружения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 07.01,81 (21) 3231691/29-33 31) М. КЛ. с присоединением заявки Й 9 Е 04 Н 9/02 Государственный комитет СССР по делам нзобретеннй н открытнйОпубликовано 2310,82. Бюллетень М 39 Дата опубликования описания 23,10,82, изобретению Г.М.Остриков и й.А.Опланчук Казахское отделение Ордена Трудового Красного Знамени центрального научно-исследовательского и проектного института строительных металлоконструкций(71) Заявитель 54) КАРКАС СЕЙСМОСТОЙКОГО ЗдАНИН, СООруЕНИя Изобретение относится к строительству и может быть использовано длястроительства каркасов сейсмостойких,зданий, сооружений.Известны рамные каркасы сейсмостойких многоэтажных зданий, имеющие для обеспечения горизонтальнойжесткости вертикальные диафрагмыжесткости1,Недостатком таких каркасов является то, что при интенсивности внешнейнагрузки, превышающей несущую способность элементов жесткости, в вертикальных диафрагмах возникают повреждения, они перестают выполнятьроль жестких элементов, изменяютсядинамические характеристики каркасаи вся нагрузка передается на каркасздания, что представляет опасностьдля здания, сооружения.Наиболее близким техническим реше нием является каркас сейсмостойкогомногоэтажного здания, сооружения,.,включающий клапаны и ригели, образующие ячейки, и размещенные в нихвертикальные диафрагмы жесткости,каждая из которых жестко соединенанижней кромкой с нижерасположеннымригелем, а верхней кромкой - с вышерасположенным ригелем посредством дополнительных элементов - энергопоглотителей, жестко прикрепленныхк ригелю и диафрагме 2).Недостатком такого решения является то, что дополнительные элементы, выполненные в виде стержней,работающие в пластической стадиина знакопеременные циклические нагрузки, обладают малой долговечностьюи не способы выдержать требуемоеколичество знакопеременных цикловпри данном уровне пластических деформаций, то есть выдержав не более20 циклов при коэффициенте пласти ческих деформаций Й 5 стержни разрушаются и диафрагма жесткости выключается из работы. Кроме того,в диафрагмах жесткости возникаютстоль большие сдвигающие усилия, 20 что потребовались бы очень сложныеконструктивные решения, обеспечивающие их восприятие изгибаемыми стерж.иями. 25 Целью изобретения является повышение надежности работы каркаса на сейсмические нагрузки, повышение диссипативных.овойств конструкции и уменьшение металлоемкости энерго" 30 поглотителей,Укаэанная цель достигается тем,что в каркасе сейсмостойкого здания,сооружения, включающем колонны иригели, образующие ячейки, и размещенные в них вертикальные диафрагмыжесткости, каждая из которых жестко 5соединена с нижней кромкой с ниже располокеннным ригелем, а верхнейкромкой - с вышерасположенным ригелем посредством дополнительных элементов-энергопоглотителей, жестко 10прикрепленных к ригелю и диафрагме,дополнительные элементы-энергопоглотители выполненыв виде отрезковдвутавров, установленных соосно ригелям. 15На Фиг, 1 изображен каркас, общий вид; на Фиг, 2 - ячейка каркаса (пунктиром показана деформацияячейки после воздействия сейсмичес"ких нагрузок ); на фиг, 3 - узел 1на фиг, 2; на Фиг. 4 - сечение А-Ана Фиг, 3.Каркас сейсмостойкого здания,сооружения включает колонны 1, ригели 2, .ячейки 3, образование колоннами 1 и ригелями 2, вертикальныедиафрагмы 4 жесткости, установленныев ячейках 3 и жестко соединенные снижней кромкой с нижерасположеннымригелем 2 и верхней кромкой - с вышерасположенным ригелем 2 посредствомЗОдополнительных элементов-энергопоглотителей 5, выполненных в виде отрезка двутавра, установленных соосноригелям 2. Энергопоглотитель 5 можетбыть выполнен с ребрами жесткости 35(не показаны) для предохранения общей устойчивости стенки б двутаврапри сдвиге и обеспечения свободнойдеформации ригеля 2 в вертикальнойплоскости. 40Крепление дополнительного элемента-энергопоглотителя 5 к диафрагме4 и ригелю 2 выполнено с помощьюсварки 7 и и болтов 8. При отклонении каркаса под действием Горизонтальных нагрузок от первоначальногоположения происходит взаимное смещение верхнего ригеля 2 и диафрагмы 4вследствие чего в стенке б дополнительного элемента-энергопоглотителя5 возникают сдвигающие усилия.При расчетном сейсмическом воздействии в стенке 6 дополнительногоэлемента-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 дополнитель" ного 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 ремение каркаса позволяет легко заменять дополнительные элементы-энергопоглотители 5 в случае их разрушения при сейсмических перзгрузках.Формула изобретенияКаркас 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 - свышерасположенным ригелем посредством дополнительных элементов-энергопоглотителей, жестко прикрепленных кригелю и диафрагме, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы каркаса на сейсмические нагрузки и повышениядиссипативных свойств каркаса и снижения металлоемкости энергопоглотителей, дополнительные элементы-энергопоглотители выполнены в видеотрезков двутавров, установленныхсоосно с ригелями.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Корчинский И.Л. Основы проекти"рования зданий в сейсмических районах. М., Госстройиздат, 1961, с. 350,351, 1902. Авторское свидетельство СССР9511420, кл. Е 04 Н 9/02, 1974прототип).968283 Фнал Составител Техред М.Г дактор В.Ивано Заказ 806 илиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проекты ВНИИПИ Г по дел035, Моск,Тираж 72 ударственного изобретений Ж"35, Раушс Г,Ивановаель Корректор В. Бут Подписиомитета СССРоткрытийя наб д. 4/5