Сейсмостойкий каркас многоэтажного здания

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 941521(5) М. Кл. Е 04 Н 9/02 9 аудвретееаь 6 квинтет Вь.ь.Р ае деае взобретенвк в етерыткйОпубликовано 07.07.82. Бюллетень25Дата онублнковання онисання 07.07,82 Г.8,Мальцев, Т,Ж.Жунусов, Б,П,8 агайцев и А.И:.АфанасьевКазахское отделение Ордена Трудового Красного .Знамени.центрального научно-нселероеательцкого,н лроектнбгоинститута строительных металлоконстщсщий(54) СЕЙСМОСТОЙКИЙ КАРКАС МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ 1Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении многоэтажных зданий в районах повышенной сейсмической активности.5 Известны связевые металлические каркасы многоэтажных зданий, включающие колонны, соединенные с ними варнирно балки перекрытий и связи между колоннами 1 1.Такие каркасы характеризуются недостаточной сейсмостойкостью из-за невозможности поглощения конструкциями каркаса сообщенной ему сейсмическим толчком, энергии по причине отсутствия элементов, способных при сейсмических перегрузках работать на изгиб в пластической стадии.Наиболее. близким к изобретению 20 является сейсмостойкий каркас многоэтажного здания, включающий установленные на фундаменте колонны и жестко соединенные с ними в двух вэаимно перпендикулярных направленияхригели 21,Недостатки таких каркасов - повышенная металлоемкость и неспособность здания принять свое первоначальное вертикальное положение иэ-эаполученных перекосов по причиневозникновения в ригелях пластическихдеформаций при сейсмических перегрузках и, как следствие, высокая стоимость ремонтных работ.Цель изобретения - снижение металлоемкости и сообщение зданию способности к самовозвращению после землетрясения в первоначальное вЕртикальное положение,Указанная цель достигается тем,что в сейсмостойком каркасе многоэтажного здания, включающем установленные на фундаменте колонны ижестко соединенные с ними в двух взаимно перпендикулярных направленияхригели, по крайней мере одна из колонн соединена на каждом этаже с со седними колоннами восходящими гибкими тяжами,расположенными в плоскости ригелей, и выполнена с пирамидальным заостренным нижним концом, причем Фундамент имеет углубление, заполненное сыпучим матери- алом, в котором свободно размещен заостренный конец колонны.На фиг. 1 изображен каркас, про.дольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на Фиг. 1, на Фиг. 3 - .разрез Б-Б на Фиг. 2, на Фиг. 4 - то же, в момент отклонения колонн от вертикальной оси при сейсмическом воздействии", на Фиг. 5 - узел 1 на Фиг.Сейсмостойкий каркас многоэтажного здания включает Фундамент 1, установленные на нем колонны 2, жестко соединенные с ними ригели 3, колонны 4, связанные с соседними рядовыми колоннами 2 на каждом этаже восходящими гибкими тяжами 5, жестко соединенные с ригелями 6 и выполненные с пирамидальным заостренным нижним концом 7, свободно установ" ленным в углублении 8 Фундамента 1, заполненном сыпучим материалом 9.Тяжи 5 могут быть выполнены из тросов, круглых арматурных стержней, полосовой стали и т.п, Они расположены в плоскости ригелей 6. Ригели 6 работают в пластической стадии, Ригели 3 могут быть соединены с колоннами 2 шарнирно. Каркас работает в зависимости отвеличины горизонтальиых сейсмических сил следующим образом,При ветровых нагрузках и горизонтальных сейсмических нагрузках ниже расчетной величины каркас работает, как обычный рамно"связевой с выключающимися связями, При этом дей"ствующие вверх на колонну 4 усилияот тяжей 5 уравновешиваются действующими на ригели 6 вертикальными нагрузками.При горизонтальном сейсмическомтолчке расчетной интенсивности здание отклоняется, колонна 4 под,воздействием тяжей 5 приподнимаетсяи выгибает вверх в упругой стадииригели 6, при этом нижний заостренный конец 7 колонны 4 частично извлекается из углубления 8 Фундамента 1. При изменении направленияколебания колонна 4 с силой погру"жается в заполненное сыпучим матери 121 фалом 9 углубление 8, что способствует затуханию колебаний.При сейсмических толчках повышенФормула изобретения 45 55 5 30 15 20 25 30 35 ной интенсивности, при которых ускорения колебаний земли могут в 2-3раза превышать расчетные, каркас работает аналогично предыдущему слу"чаю но с той разницей, что ригели 6, выгибаясь вверх, получают пластические деФормациы. Все это в сумме с трением, создаваемым сыпучимматериалом 9, интенсивно поглощаетэнергию сейсмического толчка, способствуя быстрому затуханию колебаний здания и сохранению от разрушений других конструктивных элементов.После окончания колебаний здание под воздействием вертикальныхнагрузок на ригели 6 и упруго-изогнутых колонн 2 и ригелей 3 возвращается в исходное положение,Преимуществом предлагаемого устройства является то, что благодаряустановленным тяжам, а также возможности не применять при расчетахповышающего коэФФициента К=1,5, вводимого на малое затухание колебаний здания; появляется возможностьна 25-383 снизить расход материаловна каркас при одновременном повышении сейсмостойкости и исключении возникновения перекосов зданий и разрушений его элемеюов, Кроме того,здание способно к самовозвращению впервоначальное положение при сейсмических воздействиях. Предлагаемыйкаркас может быть применен в типовыхжелезобетонных зданиях, что позволяет увеличить этажность здания беэ изменения сечений элементов каркаса. Сейсмостойкий каркас многоэтажного здания, включающий установленные на Фундаменте колонны и жестко соединенные с ними в двух взаимно перпендикулярных направлениях ригели, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения материалоемкости и сообщения зданию способности к самовозвращению в первоначальное положение при сейсмических воздействиях, по крайней мере одна из колонн соединена с соседними колоннами на каждом этаже восходящими гибкими тяжами, расположенными в плоскости ри5 941521 бгелей, и выполнена с пирамидальным . ма-Ате. Экспресс-информация, Алма- заостренным нижним концом, причем Ата, Госстрой Казахской ССР, 1971. фундамент имеет углубление, заполнен- с. 22, 2 М.ное сыпучим материалом, в которомсвободно установлен заостренный ко-2. Совершенствование методов рас-. нец колонны. чета и конструирования зданий и соИсточники информации, оружений, возводимых в сейсмических принятые во внимание при экспертизе районах. Иатериалы всесоюзного со 1, Сейсмические металлические вещания в г.Кишиневе. Алма-Ата, 1976 каркасы повышенной этажности в г. Ал- е с. 73 (прототип)./тор Т.Парфенова Техред 3. Палий Корректор Л. Бокша каз исно г, Ужгород, ул. Проектна лиал ППП Пате НИИП по 1303Тираж 72 Под Государственного комитета СС елам изобретений и открытий , Иосква, Ж, Рауаская наб.