Каркас сейсмостойкого здания

(19)(11) 594 Е 04 Н 9/ РЕТЕН САНИ СВИ ЬСТВ Н АВТОРСК ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Среднеазиатское отделение Всесоюзного государственного научноисследовательского и проектно-конструкторского института "ВНИПИ- энергопром"(56) Авторское свидетельство СССР. к 838083, кл. Е 04 Н 9/02, 1979.Авторское свидетельство СССР В 735723, кл. Е 04 Н 9/02, 1977. (54) КАРКАС СЕЙСМОСТОЙКОГО ЗДАНИЯ (57) Изобретение относится к каркасам сейсмостойкого здания. Цель изоб ретения - повьппение энергоемкости и надежности работы каркаса при сейсмических перегрузках. Один из подкосов наклонной связи выполнен составным. В зазоре между его частямиустановлен энергопоглотитель в видеотрезка двутавра или тавра. Каждаяполка последних прикреплена к примыкающим к ней подкосам посредством фасонки, прикрепленной к металлическимпластинам, соединенным с торцами полки. Фасонка установлена перпендикулярно и с зазором относительно полки, а пластины расположены параллельно стенке двутавра или тавра. Полкаможет иметь переменную длину, увеличивающуюся от узла крепления пластины к ее центральной оси. 1 з.п. ф-лы,8 ил.1 13186Изобретение относится к строительству и может быть использовано в каркасах сейсмостойких зданий.Цель изобретения - повышение энергоемкости и надежности работы каркаса при сейсмических перегрузках.На фиг.1 показана связевая ячейкакаркаса одноэтажного здания; нафиг.2 - то же, многоэтажного здания;на фиг,З - узел 1 на Фиг. 1 и 2 10(энергопоглотитель в виде двутавра);на Фиг.4 - разрез А-А на фиг.З; нафиг.5 - узел 1 на фиг. 1 и 2 (энергопоглотитель в виде тавра); на Фиг.6разрез Б-Б на фиг.5; на фиг.7 - разрез В-В на фиг.4 и 6; на Фиг.8 -полки энергопоглотителя в деформированном состоянии при действии сейсмической нагрузки,Каркас сейсмостойкого здания включает ячейки 1, образованные колоннами 2 и ригелями 3, и размещенные вних наклонные связи 4 в виде подкосов 5 и 6, одним концом соединенныепод углом между собой, а другим -с углами ячеек 1, и энергопоглотитель 7, установленный в одном из верхних подкосов 6, выполненном составнымиз двух частей 8, расположенных с за -зором 9 между ними, Каждый энергопоглотитель 7 размещен в зазоре 9составного подкоса 6 с креплениемк его частям 8 и выполнен в виде отрезка двутавра 10 или тавра 11, каждая полка 12 которого соединена с при вмыкающей к ней частью 8 составногоподкоса 6 посредством металлическихпластин 13 и фасонки 14,Фасонка 14 установлена в центреполки 12 перпендикулярно и с зазором 15 относительно последней. Пластины 13 расположены параллельно стенке 16 двутавра 10 или тавра 11 и прикреплены к торцам полки 12 и к Фасон -ке 14. 45Полки 12 двутавра 10 и тавра 11могут быть выполнены переменной длины, увеличивающейся от узла крепления к ней пластин 13 к ее продольной центральной оси 17. 50 Работа каркаса сейсмостойкого здания характеризуется тем, что при дей - ствии на каркас горизонтальных нагрузок возникающие в подкосах 5 и 655 наклонных связей 4 продольные усилия через Фасонки 14 передаются на плоскости 13, а затем на энергопоглотители 7 по торцам полок 12, вызывая 79изгиб последних. При действии усилий сжатия в связях 4 полки 12 энергопоглотителей 7 будут деформироватьсяпри растяжении направление перемещений полок 12 сменится на противоположное (фиг.8, пунктирные линии)Все элементы каркаса рассчитаны таким образом, что при действии нагрузок основного сочетания в материале конструкций возникают только упругие деформации. Во время землетрясения, когда сейсмические нагрузки превысят горизонтальные нагрузки основного сочетания, в изгибаемых полках 12 энергопоглотителей 7 наступит пластическая стадия деформирования. При колебаниях каркаса эти деФормации будут иметь закономерный характер и в силу того, что полки 12 выполнены переменной ширины исходя из эпюры распределения нормальных изгибных напряжений, в пластическую работу включится большой объем металла. При этом на пластическое деформирование материала конструкции будет расходоваться большое количество энергии внешнего сейсмического воздействия. В энергопоглотителях 7 двутаврогого профиля возможны зоны пластического деформирования вдвое больше, чем у таврового, что делает применение его особенно эффективным в каркасах для районов с сейсмической активностью в 8,9 баллов.1Конструкция каркаса за счет изменения углов наклона связей 4 и изменения изгибной жесткости полок 12 энергопоглотителей 7 позволяет получить динамические характеристики системы, обеспечивающие минимум сейсмических нагрузок. Введение знергопоглотителей 7 такой конструкции, при которой обеспечивается развитие знакопеременных пластических дефор - маций, повышает надежность работы системы при сейсмических перегрузках, так как при интенсивных колебаниях работа материала энергопоглотителей 7 за пределами упругости сопровождается необратимым поглощением энергии с одновременным ограничением роста усилий в основных элементах каркаса.Надежной работе системы способствует также. наличие зазора 15 между фасонками 14 и полками 12 энергопоглотителей 7, поскольку обеспечи9 фи 8 ваются нестесненные перемещения полок 12 в узловом соединении и развитие в них пластических деформаций.Кроме того, исключается закручивание узлового соединения энергопоглотителей 7 со связями 4 благодаря тому, что пластины 13 параллельны стенке 16, а фасонки 14 с прикрепленными к ним подкосами 8 размещены перпендикулярно полке 12 двутавра или тавра 11 и в центре полки 12. Формула изобретения1. Каркас сейсмостойкого здания, включающий ячейки, образованные колоннами и ригелями, и размещенные в них наклонные связи в виде подкосов одним концом соединенные под углом между собой, а другим - с углами ячеек, и энергопоглотители, установленные в одном из верхних подкосов, выполненном составным из двух час 18 б 79 4тей, расположенных с зазором междуними, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения энергоемкости и надежности работы каркаса присейсмических перегрузках, каждыйэнергопоглотитель размещен в зазоресоставного подкоса с креплением кего частям и выполнен в виде отрезкадвутавра или тавра, каждая полка ко" 10 торого соединена с примыкающей к нейчастью составного подкоса посредствомметаллических пластин и фасонки, причем фасонка установлена в центре полки перпендикулярно и с зазором относительно последней, а пластины расположены параллельно стенке двутавра илитавра и прикреплены к торцам полкии к фасонке.2. Каркас по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что каждая полка двутавра или тавра выполнена переменнойдлины, увеличивающейся от узла крепления пластин к ее продольной центральной оси.