Каркас сейсмостойкого многоэтажного здания

ОП ИСАНИЕ Союз Советских Соцналистмческнх щ 9 Республ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт, санд-вупрнсо неннем зая 23)Прнорнте(088,8) по делам изобретени н открытнй08.82. Бюллетень ме ння описания 07.08.8 нковано 07 и та опублнко(72) Автор изобретен И. Тимофее Ърдена Трудового Красного Знаидисследовательского и проектнсц,ть,.чх металлоконструкции Казахское отделение центрального научно института строитель аявнтель 4) КАРКАС СЕЙСМОСТОЙКОГО МНОГОЭТАЖНО НИЯ восстановительные работы после землтрясения.Достигается укаэанначто каркас сейсмостойконого здания, включающийригели, образующие продперечные рамы, и диагонзи, расположенные по пения, каркас в плоскостирам снабжен дополнительными колоннами, обьединно нижними торцами, имесоединения сферическиймент а фундаменты под н.лонны выполнены с выемк15тановки опорного элеменколонны, расположенныеру здания, оперты на фуредством тарированногоо керных болтов с тарельчнами. я цель тем,го многоэтаж" На фиг, 1 изображен каркас, план;на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; нафиг.3 - разрез Бна фиг. 1; на Изобретение относится к строительству и может быть применено привозведении многоэтажных зданий всейсмических районах,Наиболее близким техническим решением является каркас сейсмостойкогомногоэтажного здания, включающий колонны и ригели, образующие продольные и поперечные рамы, и диагональные связи, расположенные по периметру здания 13.Недостатком такого решения является недостаточная защита зданияпри сейсмических перегруэках,в результате которой происходит разрушение внутренних перегородок, появляются большие трещины в декоратив"ной наружной и внутренней облицовке,происходит раскрытие трещин междупанелями и разрушение в углах пане- .лей и перегородок,и т.п.,что требуетбольших затрат на восстановление,Цель изобретения - повышение сей"смостойкости и снижение затрат на колонны и ольные и поальные свяриметру здавнутренних ными наклоненными попар" ющими в узле опорный эле- аклонные коой для уста, при этом по периметндаменты посстержня и ан" атыми пружи3 949фиг. 4 - узел 1 на фиг.3; на фиг.5узелна фиг. 2; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг,4; на фиг. 7 - разрез 4-4 на фиг.9.Каркас многоэтажного сейсмостойкого здания представляет собой вплане квадрат, Колонны здания 1 расположены по периметру квадрата и вего центральной части. Колонны 1 иригели 2, расположенные по периметру здания, объединены диагональнымисвязями 3 и образуют пространственную квадратную рамносвязевую оболочку, являющуюся основным несущимэлементом каркаса здания, Для обеспечения пространственной неизменяемости этой оболочки предусмотреныв местах пересечения связей 3 с крайними колоннами каркаса горизонтальные диски 4 из сборных железобетонных плит перекрытия или связей. Колонны 1 центральной части каркасасоединены в уровнях перекрытий и покрытий ригелями 2 1,шарнирно или жестко) с колоннами 1), расположенными попериметру здания с образованием продольных и поперечных рам 5,Каркас в плоскости внутреннихрам б снабжен дополнительными наклонными колоннами 7, объединенными попарно нижними торцами, имеющими вузле соединения сферический опорныйэлемент 8фундаменты 9 под наклонные колонны 7 выполнены с выемкой1 О для установки опорного элемента8 наклонных колонн -1. Колонны 1, расположенные по периметру здания, оперты на фундаменты 11 посредством тарированного стержня 12 и четырех анкерных болтов 13, снабженных тарель"чатыми пружинами 14,Вертикальные нагрузки междуэтажных перекрытий воспринимаются ригелями 2, которые передают их на колонны 1. Эти нагрузки в уровне перекрытия первого этажа передаютсяна центральный опорный узел дополнительными колоннами 7,а горизонтальные составляющие, возникающие приизменении направления вертикальныхсил в уровне перекрытия первого этажавоспринимаются связями 4 и ригелями2, Осенесимметричная часть вертикальных нагрузок воспринимается колоннами 1, расположенными по периметруздания, и передается на фундамент11 через стержень 12.Горизонтальные нагрузки ( ветер,сейсмика и т,д.) воспринимаются ко 5 1 О 15 20 25 зо Э 5 4 в 45 50 флоннами 1 каркаса, которые посредством дисков перекрытий 4 передаютих на рамносвязевую оболочку, образованную колоннами 1, ригелями 2 исвязями 3, расположенными по периметру здания. Эти нагрузки воспринимаются связями 3 каркаса стволаи передаются в центральный опорныйузел, Нормальная сила от изгибающего момента воспринимается колоннами1 каркаса, расположенными по периметру здания. Стержень 12 с тарированной несущей способностью подбирается так, чтобы в нем усилия от вертикальных ( ассиметрицная часть ) иветровых воздействий были в 1,1-1,3раза меньше его несущей способности.Таким образом, здание от ветровыхвоздействий и вертикальных нагрузокперекрытия работает в упругой стадии,обеспечивая необходимую жесткостьНсооружения Ьпри ветровых воздей 500ствилх.При сейсмических воздействиях встержне 12 с тарированной несущейспособностью усилия возрастают доего несущей способности, при последующем их возрастании стержень 12 теряет несущую способность (теряетустойчивость ), после чего колоннаопирается на анкерные болты 13 с тарельчатыми пружинами 14. В это времяс противоположной стороны зданияв наиболее нагруженных анкерных болтах 3 усилия возрастают до величиныпредварительного их натяжения, созданного за счет сжатия тарельчатыхпружин 14, При дальнейшем увеличении усилий тарельчатые пружины 14 на"чинают сжиматься. Таким образом, здание переходит в состояние, соответствующее расчетному состоянию присейсмическом воздействии, Из-за уменьшения жесткости здания резко снижаются нагрузки, вызванные сейсмическими воздействиями. Здание от закручивания (когда центр масс не совпадает с центральной осью здания) удерживают гибкие связи 15, выполненные,например, из предварительно напряженных высокопрочных канатов и расположенные по периметру здания ниже нулевой отметки,Работа каркаса в упругой стадииобеспечивает повышение сейсмостойкости, сохранность конструкций внутренних перегородок, наружной облицовки и панелей вооружения, что поэволяет снизить затраты на восстановительные работы после землетрясенияформула изобретенияКаркас сейсмостойкого многоэтажного здания, включающий колонны и ригели, образующие продольные и поперечные рамыи диагональные связи, расположенные по периметру здания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения сейсмостойкости и снижения затрат на восстановительные работы после землетрясения, каркас в плоскости внутренних рам снабжен 949148дополнительными наклонными колоннами,объединенными попарно нижними торцами, имеющими в узле соединения сферический опорный элемент, а фундаментыпод наклонные колонны выполнены свыемкой для установки опорного элемента, при этом колонны, расположенные по периметру здания, оперты нафундаменты посредством тарирован 1 О ного стержня и анкерных болтов старельчатыми пружинами,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе3. Авторское свидетельство СССРйф 703640 кл, Е 04 Н 9/02, 3977.949148 г.1 Составитель Г. Иванованова Техред Е,Харитончик Корректор Н, Коро Редактор Т. П Ужгород, ул. Проектная,иал ППП "Патент" Закаэ 5718/14 Тираж ВНИИПИ Государственно по делам иэобретени 13035, Москва, )(-35го ко й и оРау Подписноета СССРцтийая наб., д, 4/5