RU144860U1 - METAL FRAME OF SEISMIC RESISTANT MULTI-STOREY BUILDING - Google Patents

METAL FRAME OF SEISMIC RESISTANT MULTI-STOREY BUILDING Download PDF

Info

Publication number
RU144860U1
RU144860U1 RU2014120875/03U RU2014120875U RU144860U1 RU 144860 U1 RU144860 U1 RU 144860U1 RU 2014120875/03 U RU2014120875/03 U RU 2014120875/03U RU 2014120875 U RU2014120875 U RU 2014120875U RU 144860 U1 RU144860 U1 RU 144860U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
column
metal frame
frame according
shear bonds
Prior art date
Application number
RU2014120875/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Зак Сахат-Гериевич Борий
Темрюк Валерьевич Бориев
Original Assignee
Темрюк Валерьевич Бориев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Темрюк Валерьевич Бориев filed Critical Темрюк Валерьевич Бориев
Priority to RU2014120875/03U priority Critical patent/RU144860U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU144860U1 publication Critical patent/RU144860U1/en

Links

Landscapes

  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

1. Металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания, характеризующийся тем, что представляет собой конструкцию, состоящую из соединенных под прямым углом друг к другу колонн и ригелей, причем каждая колонна состоит из стальных внутренней и внешней коробчатых оболочек, вставленных параллельно одна в другую с зазорами по всем сторонам, в указанных зазорах установлены стальные связи сдвига, имеющие поперечное уголковое равнополочное сечение, причем стальные связи сдвига колонны установлены перпендикулярно оси колонны; каждый ригель состоит из среднего несущего элемента, верхнего и нижнего стальных поясных элементов и из стальных связей сдвига, причем средний несущий элемент представляет собой стальной сварной двутавр с верхним и нижним поясами, верхний и нижний стальные поясные элементы установлены параллельно и с зазором к верхнему и нижнему поясам среднего несущего элемента, в указанном зазоре установлены стальные связи сдвига, при этом стальные связи сдвига имеют уголковое равнополочное сечение.2. Металлический каркас по п. 1, отличающийся тем, что стальные связи сдвига каждого ригеля установлены параллельно друг другу.3. Металлический каркас по п. 1, отличающийся тем, что стальные связи сдвига каждой колонны установлены перпендикулярно оси колонны.4. Металлический каркас по п. 1, отличающийся тем, что стальные связи сдвига колонны установлены горизонтально.5. Металлический каркас по п. 1, отличающийся тем, что нижний и верхний пояса среднего несущего элемента и верхний и нижний стальные поясные элементы каждого ригеля и внутренняя и внешняя стальные коробчатые оболочки каждой колонны оснащены �1. The metal frame of an earthquake-resistant multi-storey building, characterized in that it is a structure consisting of columns and crossbars connected at right angles to each other, each column consisting of steel inner and outer box shells inserted parallel to one another with gaps throughout to the sides, in said clearances, steel shear bonds having a transverse angular equal-shelf section are installed, wherein steel shear bonds of the column are installed perpendicular to the axis of the column; each crossbar consists of an average bearing element, upper and lower steel belt elements and steel shear ties, the middle bearing element being a welded steel I-beam with upper and lower belts, the upper and lower steel belt elements are installed in parallel and with a gap to the upper and lower to the belts of the middle bearing element, steel shear bonds are installed in the specified gap, while the steel shear bonds have an angular equal-shelf section. 2. A metal frame according to claim 1, characterized in that the steel shear bonds of each crossbar are installed parallel to each other. 3. A metal frame according to claim 1, characterized in that the steel shear bonds of each column are installed perpendicular to the axis of the column. The metal frame according to claim 1, characterized in that the steel shear bonds of the column are installed horizontally. 5. The metal frame according to claim 1, characterized in that the lower and upper belts of the middle bearing element and the upper and lower steel waist elements of each crossbar and the inner and outer steel box shells of each column are equipped with �

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно к металлическим каркасам сейсмостойких многоэтажных зданий, и может быть использована для возведения многоэтажных зданий с металлическим каркасом воспринимающих горизонтальные сейсмические и ветровые нагрузки.The utility model relates to the field of construction, namely, metal frames of earthquake-resistant multi-storey buildings, and can be used for the construction of multi-storey buildings with a metal frame that accept horizontal seismic and wind loads.

Из уровня техники известны различные варианты металлических каркасов зданий.In the prior art, various variants of metal frames of buildings are known.

Из документа CN 102979179 A известен металлический каркас здания, который выполнен из металлических колонн и металлических балок перекрытий, причем на балках перекрытий установлены косые элементы жесткости.From the document CN 102979179 A, the metal frame of a building is known, which is made of metal columns and metal floor beams, and oblique stiffeners are installed on the floor beams.

Недостатком данного каркаса при воздействии горизонтальных нагрузок является преобладающее влияние изгибающих моментов, определяющих прочность и жесткость каркаса.The disadvantage of this frame when exposed to horizontal loads is the predominant influence of bending moments that determine the strength and rigidity of the frame.

Из документа CN 1851188 A известен стальной каркас, состоящий из колонн и балок перекрытия, причем между углами соединения колонн и балок одного пролета диагонально установлены регулируемые связи жесткости.From the document CN 1851188 A, a steel frame is known consisting of columns and floor beams, and adjustable stiffness connections are diagonally installed between the corners of the columns and beams of one span.

Недостатком данного каркаса также является низкая жесткость и прочность.The disadvantage of this frame is also low rigidity and strength.

Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является документ CA 2458706 A1, из которого известен металлический каркас многоэтажных зданий, который имеет колонны и балки перекрытия, колонны выполнены в виде коробчатых, квадратных в поперечном сечении элементов, а балки - в виде двутаврового элемента. Балки перекрытий крепятся к колоннам при помощи соединительных элементов.The closest analogue of the claimed utility model is CA 2458706 A1, of which the metal frame of multi-storey buildings is known, which has columns and floor beams, the columns are made in the form of box-shaped, square elements in cross section, and the beams in the form of an I-beam. Floor beams are attached to the columns using connecting elements.

Недостатком наиболее близкого аналога является низкая жесткость и прочность конструкции.The disadvantage of the closest analogue is the low rigidity and structural strength.

Таким образом, техническим результатом, на достижение которого направлена заявленная полезная модель является повышение жесткости и прочности каркаса, а соответственно и увеличение сейсмостойкости самого здания в целом.Thus, the technical result, to achieve which the claimed utility model is aimed, is to increase the rigidity and strength of the frame, and, accordingly, increase the seismic resistance of the building as a whole.

Заявленный технический результат полностью достигается совокупностью признаков независимого пункта заявленной формулы полезной модели.The claimed technical result is fully achieved by a set of features of an independent paragraph of the claimed formula of the utility model.

Предлагаемая конструкция каркаса изменяет ее режим работы: изгибающие моменты практически исключаются из силовых факторов определяющих прочность и жесткость каркаса. Элементы каркаса - ригели и колонны работают в основном на поперечные, продольные и сдвигающие усилия, то есть, преимущественно на сжатие-растяжение.The proposed frame design changes its mode of operation: bending moments are practically eliminated from the force factors determining the strength and rigidity of the frame. Frame elements - crossbars and columns work mainly on transverse, longitudinal and shear forces, that is, mainly on compression-tension.

Металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания представляет собой конструкцию, состоящую из соединенных под прямым углом друг к другу колонн и ригелей. Каждая колонна состоит из стальных внутренней и внешней коробчатых оболочек, вставленных параллельно одна в другую с зазорами по всем сторонам. В указанных зазорах установлены стальные связи сдвига, имеющие поперечное уголковое равнополочное сечение. Стальные связи сдвига колонны установлены перпендикулярно оси колонны. Каждый ригель состоит из среднего несущего элемента, верхнего и нижнего стальных поясных элементов и из стальных связей сдвига. Средний несущей элемент представляет собой стальной сварной двутавр. Верхний и нижний стальные поясные элементы выполнены из листового проката. Стальные связи сдвига имеют уголковое равнополочное сечение. Верхний и нижний стальные поясные элементы установлены параллельно и с зазором к верхнему и нижнему поясам среднего несущего элемента. В указанном зазоре установлены стальные связи сдвига.The metal frame of an earthquake-resistant multi-storey building is a structure consisting of columns and crossbars connected at right angles to each other. Each column consists of steel inner and outer box shells inserted parallel to one another with gaps on all sides. In these gaps, steel shear bonds are installed having a transverse angular equal-shelf section. Steel link shear columns are installed perpendicular to the axis of the column. Each crossbar consists of a middle bearing element, upper and lower steel belt elements, and steel shear ties. The middle bearing element is a welded steel I-beam. The upper and lower steel belt elements are made of sheet metal. Steel shear bonds have an equal-angled cross-sectional angle. The upper and lower steel belt elements are installed in parallel and with a gap to the upper and lower zones of the middle bearing element. In the specified gap steel shear bonds are installed.

Стальные связи сдвига каждого ригеля установлены параллельно друг другу.Steel shear bonds of each crossbar are installed parallel to each other.

Стальные связи сдвига каждой колонны установлены перпендикулярно оси колонны.Steel shear bonds of each column are mounted perpendicular to the axis of the column.

Стальные связи сдвига колонны установлены горизонтально.Steel shear column ties are mounted horizontally.

Нижний и верхний пояса среднего несущего элемента и верхний и нижний стальные поясные элементы каждого ригеля и внутренняя и внешняя стальные коробчатые оболочки каждой колонны оснащены системой отверстий, имеющие постоянный шаг, для установки стальных связей сдвига.The lower and upper belts of the middle bearing element and the upper and lower steel waist elements of each crossbar and the inner and outer steel box-like shells of each column are equipped with a hole system with a constant pitch for establishing steel shear bonds.

Каждая колонна имеет в поперечном сечении прямоугольник, в частности квадрат.Each column has a rectangle in cross section, in particular a square.

Далее более подробно заявленная полезная модель поясняется чертежами, на которых:Further, in more detail, the claimed utility model is illustrated by drawings, in which:

На фиг. 1 изображен схематичный план каркаса (вид сверху);In FIG. 1 shows a schematic plan of the frame (top view);

На фиг. 2 - разрез Α-A на фиг. 1;In FIG. 2 is a section Α-A in FIG. one;

На фиг. 3 - фрагмент «Г» на фиг. 2;In FIG. 3 - fragment “G” in FIG. 2;

На фиг. 4 - фрагмент «Д» на фиг. 2;In FIG. 4 - fragment “D” in FIG. 2;

На фиг. 5 - узел «А» на фиг. 2;In FIG. 5 - node "A" in FIG. 2;

На фиг. 6 - узел «Б» на фиг. 2;In FIG. 6 - node "B" in FIG. 2;

На фиг. 7 - узел «В» на фиг. 2;In FIG. 7 - node "B" in FIG. 2;

На фиг. 8 - сечение 1-1 по ригелю на фиг. 2;In FIG. 8 is a section 1-1 along the crossbar in FIG. 2;

На фиг. 9 - сечение 2-2 по колонне на фиг. 2; 4.In FIG. 9 is a section 2-2 along the column of FIG. 2; four.

На фиг. 10 - Узел «Е» (ригель) на фиг. 3-7;In FIG. 10 - Node "E" (bolt) in FIG. 3-7;

На фиг. 11 - Узел «Ж» (колонна) на фиг. 3-7;In FIG. 11 - Node “G” (column) in FIG. 3-7;

На фиг. 12 - стальная связь сдвига отдельно;In FIG. 12 - steel shear bond separately;

На фиг. 13 - элементы конструкции из листового проката с отверстиями.In FIG. 13 - structural elements from sheet metal with holes.

Заявленный металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания включает в себя соединенные между собой трехэлементные несущие конструкции: колонны и ригели.The claimed metal frame of an earthquake-resistant multi-storey building includes interconnected three-element load-bearing structures: columns and crossbars.

Каждая металлическая колонна состоит из внутренней (1) и внешней (2) коробчатых оболочек, вставленных параллельно одна в другую с зазорами по всем сторонам. В указанных зазорах установлены стальные связи (3) сдвига, имеющие поперечное уголковое равнополочное сечение. Причем, стальные связи (3) сдвига колонны установлены перпендикулярно оси колонны.Each metal column consists of an inner (1) and outer (2) box-like shells inserted parallel to one another with gaps on all sides. In these gaps, steel shear bonds (3) are installed having a transverse angular equal-shelf section. Moreover, the steel connection (3) of the column shear is installed perpendicular to the axis of the column.

Каждый металлический ригель состоит из среднего несущего элемента (4), верхнего (5) и нижнего (6) стальных поясных элементов и из стальных связей (7) сдвига. Средний несущей элемент (4) представляет собой стальной сварной двутавр с верхним и нижним поясами, соединенными соединительным элементом. Верхний (5) и нижний (6) стальные поясные элементы выполнены из листового проката. Стальные связи (7) сдвига имеют уголковое равнополочное сечение. Верхний (5) и нижний (6) стальные поясные элементы установлены параллельно и с зазором к верхнему и нижнему поясам среднего несущего элемента (4). В данном зазоре установлены стальные связи (7) сдвига.Each metal crossbar consists of an average bearing element (4), upper (5) and lower (6) steel belt elements, and steel ties (7) of shear. The middle bearing element (4) is a steel welded I-beam with upper and lower belts connected by a connecting element. The upper (5) and lower (6) steel belt elements are made of sheet metal. Steel shear bonds (7) have an equal-angled cross-sectional angle. The upper (5) and lower (6) steel belt elements are installed in parallel and with a gap to the upper and lower zones of the middle bearing element (4). In this gap, steel shear bonds (7) are installed.

Нижний и верхний пояса среднего несущего элемента (4) и верхний (5) и нижний (6) стальные поясные элементы каждого ригеля и внутренняя (1) и внешняя (2) стальные коробчатые оболочки каждой колонны оснащены системой отверстий (8), имеющие постоянный шаг, для установки стальных связей сдвига (7).The lower and upper belts of the middle bearing element (4) and the upper (5) and lower (6) steel belt elements of each crossbar and the inner (1) and outer (2) steel box shells of each column are equipped with a hole system (8) with a constant pitch , to install steel shear bonds (7).

Соединение элементов колонны и ригеля выполнено при помощи сварки с проплавлением металла.The connection of the elements of the column and the crossbar is made by welding with metal fusion.

Стальные связи (7) сдвига установлены параллельно друг другу.Steel shear bonds (7) are installed parallel to each other.

Сплачивание элементов колонны в единую конструкцию выполняется посредством сварки стальных связей (3) сдвига с внутренней (1) и внешней (2) стальными коробчатыми оболочками.The uniting of the column elements into a single structure is carried out by welding steel ties (3) of shear with the inner (1) and outer (2) steel box shells.

Сплачивание элементов ригеля в единую конструкцию выполняется посредством сварки стальных связей (7) сдвига со стальными поясными элементами (5 и 6) и средним несущим элементом (4).The joining of the crossbar elements into a single structure is performed by welding steel shear ties (7) with steel belt elements (5 and 6) and the middle bearing element (4).

Соединение металлических колонн и металлических ригелей осуществляется любыми известными способами: сварка, соединение винт-гайка, заклепыванием и др.The connection of metal columns and metal crossbars is carried out by any known methods: welding, screw-nut connection, riveting, etc.

Вся конструкция каркаса устанавливается на фундамент любым известным образом и в любой последовательности.The entire frame structure is installed on the foundation in any known manner and in any sequence.

Такое выполнение обеспечивает большую жесткость, позволяя конструкции выдержать большие нагрузки.This embodiment provides greater rigidity, allowing the structure to withstand heavy loads.

Такое конструктивное решение элементов металлического каркаса (колонны и ригели) многоэтажного здания основано на эффекте замены изгибающего момента на поперечные и сдвигающие усилия. Изгибающие моменты, незначительные по величине, локализуются в основном в пределах шага стальных связей сдвига, а не накапливаются по длине конструктивных элементов каркаса.Such a constructive solution of the metal frame elements (columns and crossbars) of a multi-storey building is based on the effect of replacing the bending moment with transverse and shear forces. Bending moments, insignificant in magnitude, are localized mainly within the pitch of steel shear bonds, and do not accumulate along the length of the structural elements of the frame.

Регулирование параметров предельных состояний металлического каркасов зданий выполняется оптимизацией величины зазора между коробчатыми оболочками каждой колонны, и оптимизацией величины зазора между верхним и нижним поясами среднего несущего элемента и верхним и нижним стальными поясными элементами каждого ригеля, а также шагом стальных связей сдвига в колоннах и ригелях.The parameters of the limiting states of the metal frames of buildings are regulated by optimizing the gap between the box-shaped shells of each column, and optimizing the gap between the upper and lower belts of the middle bearing element and the upper and lower steel waist elements of each crossbar, as well as the pitch of the steel shear ties in the columns and crossbars.

Несущая способность колонн и ригелей металлического каркаса определяется максимальными краевыми напряжениями и максимальными касательными напряжениями в стальных связях сдвига.The bearing capacity of the columns and girders of the metal frame is determined by the maximum edge stresses and maximum tangential stresses in the steel shear bonds.

Оптимальная жесткость стальных связей сдвига будет такой, при которой несущая способность колонн и ригелей окажется одинаковой по этим двум критериям.The optimal stiffness of steel shear bonds will be such that the load-bearing capacity of the columns and crossbars is the same according to these two criteria.

Таким образом, выполнение стального каркаса приведенной выше конструкции обеспечивает увеличение жесткости здания.Thus, the implementation of the steel frame of the above construction provides an increase in the rigidity of the building.

Claims (7)

1. Металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здания, характеризующийся тем, что представляет собой конструкцию, состоящую из соединенных под прямым углом друг к другу колонн и ригелей, причем каждая колонна состоит из стальных внутренней и внешней коробчатых оболочек, вставленных параллельно одна в другую с зазорами по всем сторонам, в указанных зазорах установлены стальные связи сдвига, имеющие поперечное уголковое равнополочное сечение, причем стальные связи сдвига колонны установлены перпендикулярно оси колонны; каждый ригель состоит из среднего несущего элемента, верхнего и нижнего стальных поясных элементов и из стальных связей сдвига, причем средний несущий элемент представляет собой стальной сварной двутавр с верхним и нижним поясами, верхний и нижний стальные поясные элементы установлены параллельно и с зазором к верхнему и нижнему поясам среднего несущего элемента, в указанном зазоре установлены стальные связи сдвига, при этом стальные связи сдвига имеют уголковое равнополочное сечение.1. The metal frame of an earthquake-resistant multi-storey building, characterized in that it is a structure consisting of columns and crossbars connected at right angles to each other, each column consisting of steel inner and outer box shells inserted parallel to one another with gaps throughout to the sides, in said clearances, steel shear bonds having a transverse angular equal-shelf section are installed, wherein steel shear bonds of the column are installed perpendicular to the axis of the column; each crossbar consists of an average bearing element, upper and lower steel belt elements and steel shear bonds, the middle bearing element being a welded steel I-beam with upper and lower belts, the upper and lower steel belt elements are installed in parallel and with a gap to the upper and lower to the belts of the middle bearing element, steel shear bonds are installed in the specified gap, while the steel shear bonds have an angular equal-shelf section. 2. Металлический каркас по п. 1, отличающийся тем, что стальные связи сдвига каждого ригеля установлены параллельно друг другу.2. The metal frame according to claim 1, characterized in that the steel shear bonds of each crossbar are installed parallel to each other. 3. Металлический каркас по п. 1, отличающийся тем, что стальные связи сдвига каждой колонны установлены перпендикулярно оси колонны.3. The metal frame according to claim 1, characterized in that the steel shear bonds of each column are installed perpendicular to the axis of the column. 4. Металлический каркас по п. 1, отличающийся тем, что стальные связи сдвига колонны установлены горизонтально.4. The metal frame according to claim 1, characterized in that the steel shear bonds of the column are installed horizontally. 5. Металлический каркас по п. 1, отличающийся тем, что нижний и верхний пояса среднего несущего элемента и верхний и нижний стальные поясные элементы каждого ригеля и внутренняя и внешняя стальные коробчатые оболочки каждой колонны оснащены системой отверстий, имеющие постоянный шаг, для установки стальных связей сдвига.5. The metal frame according to claim 1, characterized in that the lower and upper belts of the middle bearing element and the upper and lower steel waist elements of each crossbar and the inner and outer steel box shells of each column are equipped with a hole system having a constant pitch for establishing steel ties shear. 6. Металлический каркас по п. 1, отличающийся тем, что каждая колонна имеет в поперечном сечении прямоугольник.6. The metal frame according to claim 1, characterized in that each column has a rectangle in cross section. 7. Металлический каркас по п. 6, отличающийся тем, что каждая колонна имеет в поперечном сечении квадрат.
Figure 00000001
7. The metal frame according to claim 6, characterized in that each column has a square in cross section.
Figure 00000001
RU2014120875/03U 2014-05-23 2014-05-23 METAL FRAME OF SEISMIC RESISTANT MULTI-STOREY BUILDING RU144860U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014120875/03U RU144860U1 (en) 2014-05-23 2014-05-23 METAL FRAME OF SEISMIC RESISTANT MULTI-STOREY BUILDING

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014120875/03U RU144860U1 (en) 2014-05-23 2014-05-23 METAL FRAME OF SEISMIC RESISTANT MULTI-STOREY BUILDING

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU144860U1 true RU144860U1 (en) 2014-09-10

Family

ID=51540388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014120875/03U RU144860U1 (en) 2014-05-23 2014-05-23 METAL FRAME OF SEISMIC RESISTANT MULTI-STOREY BUILDING

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU144860U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016133291A3 (en) Prefabricated truss-embedded composite beam
CN103711201A (en) Large-span prestressed concrete beam board frame structural system
CN109914617A (en) A kind of assembling frame structural building building
CN102337781A (en) Tool-type combined and attached lifting scaffold
RU144860U1 (en) METAL FRAME OF SEISMIC RESISTANT MULTI-STOREY BUILDING
CN109914616A (en) A kind of dry construction connection structure of assembling frame structural construction corner post and beam
RU128636U1 (en) BASE ASSEMBLY JOINT REINFORCED CONCRETE COLUMN WITH FOUNDATION
RU144861U1 (en) REINFORCED CONCRETE FRAME OF SEISMIC RESISTANT MULTI-STOREY BUILDING
CN109914614A (en) A kind of connection structure of assembling frame structural construction side column or center pillar and beam
RU146116U1 (en) STRUCTURE OF OVERLAP FRAME FROM CROSS BEAMS
RU145369U1 (en) STEEL BEAM
CN104074291B (en) Curtain-wall stand-column structure and curtain wall system thereof
RU2488666C2 (en) Frame of building carcass
CN110939202A (en) Novel floor horizontal supporting structure and construction method thereof
RU146862U1 (en) RIGID ASSEMBLY OF BEAM WITH COLUMN IN THE STEEL FRAME OF MULTI-STOREY BUILDING
RU2616200C1 (en) Connection of thin-walled steel profiles using volumetric shaped elements
RU148106U1 (en) DIAFRAGMA FRAME OF SEISMIC RESISTANT MULTI-STOREY BUILDING
RU145370U1 (en) REINFORCED CONCRETE BEAM
RU148149U1 (en) BEARING STEEL FRAME BUILDING CONSTRUCTION
JP5491070B2 (en) Seismic reinforcement members and earthquake-resistant buildings
RU97410U1 (en) STEEL CONCRETE FARM
RU142845U1 (en) BUILDING STRUCTURE FOR SUSTAINABILITY OF THE FARM
RU145372U1 (en) STEEL ARCH
RU115794U1 (en) FRAME BUILDING FRAME
RU144743U1 (en) WOOD AND METAL CONCRETE SPAN STRUCTURE OF THE BRIDGE

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20160524