RU2426840C1 - Frame of building with higher durability - Google Patents
Frame of building with higher durability Download PDFInfo
- Publication number
- RU2426840C1 RU2426840C1 RU2010107920/03A RU2010107920A RU2426840C1 RU 2426840 C1 RU2426840 C1 RU 2426840C1 RU 2010107920/03 A RU2010107920/03 A RU 2010107920/03A RU 2010107920 A RU2010107920 A RU 2010107920A RU 2426840 C1 RU2426840 C1 RU 2426840C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crossbars
- frames
- frame
- columns
- extreme
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении малоэтажных зданий с металлическим каркасом, имеющих особо важное народнохозяйственное и социальное значение (объектов первого уровня ответственности).The invention relates to the field of construction and can be used in the construction of low-rise buildings with a metal frame, which have a particularly important economic and social significance (objects of the first level of responsibility).
Известно здание (RU 2133803, E04B 1/24, C1) с усиленной каркасной схемой, в которой перекрытия имеют поперечные, продольные и диагональные ригели. Продольные ригели и колонны образуют в вертикальной плоскости многопролетные рамы. Диагональные ригели связывают смежные поперечные рамы. В то же время такой каркас недостаточно защищен от запроектных воздействий.A building is known (RU 2133803, E04B 1/24, C1) with a reinforced frame structure in which the ceilings have transverse, longitudinal and diagonal crossbars. Longitudinal crossbars and columns form multi-span frames in a vertical plane. Diagonal crossbars connect adjacent transverse frames. At the same time, such a frame is not sufficiently protected from beyond design basis impacts.
Известно также здание (RU 2146320, E04B 1/24, E04B 1/58, E04B 5/14, С1), включающее поперечные рамы, состоящие из жестко соединенных с фундаментом колонн и жестко соединенных с колоннами ригелей, систему горизонтальных и вертикальных связей жесткости. Повышенная несущая способность каркаса обеспечивается жесткой конструкцией всех узлов соединения элементов. Вместе с тем конструктивная схема этого каркаса не обеспечивает эффективного предупреждения прогрессирующего обрушения при внезапном локальном разрушении какой-либо стойки.A building is also known (RU 2146320, E04B 1/24, E04B 1/58, E04B 5/14, C1), including transverse frames consisting of columns rigidly connected to the foundation of the columns and rigidly connected to the columns of the crossbars, a system of horizontal and vertical stiffness bonds. The increased bearing capacity of the frame is ensured by the rigid structure of all nodes connecting the elements. However, the structural scheme of this frame does not provide an effective warning of progressive collapse in case of a sudden local destruction of any rack.
Задача изобретения - обеспечение живучести здания в случае локального разрушения любой из колонн вследствие запроектного воздействия.The objective of the invention is to ensure the survivability of the building in the event of local destruction of any of the columns due to beyond design impact.
Технический результат - повышение несущей способности элементов каркаса с целью предупреждения прогрессирующего лавинообразного обрушения зданий при запроектных воздействиях.The technical result is an increase in the bearing capacity of the frame elements in order to prevent the progressive avalanche-like collapse of buildings during beyond design impacts.
Поставленная задача решена тем, что каркас здания повышенной живучести, включающий двухэтажные двухпролетные рамы, состоящие из жестко соединенных с фундаментом колонн и свободно опертых на них ригелей, систему горизонтальных и вертикальных связей жесткости, отличается тем, что ригели каждого из пролетов всех поперечных рам в местах опирания на среднюю колонну имеют дополнительные ребра жесткости, при этом на ригелях установлены упоры, шарнирно связанные с пластинами, а в уровне перекрытий каждого этажа крайние колонны связаны с фундаментами высокопрочными канатами, и в местах соединения крайних колонн рядовых рам с ригелями вводятся пластины, которые шарнирно связаны с упорами, установленными на коробчатых стержнях, соединяющих соседние рамы и имеющих в местах опирания на колонны дополнительные ребра жесткости, кроме того, средняя колонна каждой торцовой рамы имеет дополнительную верхнюю часть высотой не менее половины высоты этажа, оголовок которой соединен наклонными затяжками с крайними колоннами.The problem is solved in that the frame of the building increased survivability, including two-story two-span frames, consisting of columns rigidly connected to the foundation of the columns and bolts freely supported on them, a system of horizontal and vertical stiffness bonds, characterized in that the crossbars of each of the spans of all transverse frames in places The supports on the middle column have additional stiffening ribs, while the crossbars are mounted pivotally connected to the plates, and at the level of the floors of each floor, the extreme columns are connected to the foundation tents with high-strength ropes, and at the junction points of the extreme columns of the row frames with the crossbars, plates are inserted that are pivotally connected to the stops mounted on the box-shaped rods connecting the adjacent frames and having additional stiffeners in the places of support on the columns, in addition, the middle column of each end frame has an additional upper part with a height of at least half the height of the floor, the head of which is connected by inclined puffs with the extreme columns.
Проведенный конечно-элементный анализ каркаса в динамической постановке [1] подтверждает выполнение условий живучести здания в случае внезапного выведения из работы любой стойки, которое возможно при таких запроектных воздействиях, как просадки опор, карстовые или суффозионные провалы основания, особые температурные нагрузки (возникающие, например, в результате пожара) или взрывные нагрузки.A finite-element analysis of the frame in a dynamic setting [1] confirms the fulfillment of the building survivability conditions in the event of sudden decommissioning of any rack, which is possible with such beyond design impacts as subsidence of supports, karst or suffusion base failures, special temperature loads (arising, for example fire) or explosive loads.
Конструкция поясняется схемами. На фиг.1 изображена рядовая поперечная рама, где 1 - крайние колонны, 2 - средняя колонна, 3 - ригели, 4 - высокопрочные канаты, 5 - пластины, 6 - упоры, 7 - жесткие диски перекрытий; на фиг.2 - торцовая поперечная рама, где 8 - наклонные затяжки, 9 - дополнительная верхняя часть колонны; на фиг.3 - вид каркаса в продольном направлении, где 10 - коробчатые стержни, 11 - вертикальные связи жесткости; на фиг.4 - вид в плане элементов металлического каркаса; на фиг.5 - схема поперечной рамы каркаса при локальном разрушении средней колонны первого этажа; на фиг.6 - схема поперечной рамы каркаса при локальном разрушении средней колонны второго этажа; на фиг.7 - схема каркаса при локальном разрушении крайней колонны первого этажа рядовой рамы; на фиг.8 - схема каркаса при локальном разрушении крайней колонны второго этажа рядовой рамы; на фиг.9 - фрагмент узла соединения ригелей 3 с пластинами 5, где 12 - ребро жесткости ригеля, 13 - кольцевой фиксатор, 14 - угловой профиль с цилиндром; фиг.10, 11 - поперечные разрезы фрагмента, изображенного на фиг.9, где 15 - направляющая.The design is illustrated by diagrams. Figure 1 shows an ordinary transverse frame, where 1 - extreme columns, 2 - middle column, 3 - crossbars, 4 - high-strength ropes, 5 - plates, 6 - stops, 7 - hard disks of ceilings; figure 2 - end transverse frame, where 8 - inclined tightening, 9 - additional upper part of the column; figure 3 is a view of the frame in the longitudinal direction, where 10 are box-shaped rods, 11 are vertical stiffness bonds; figure 4 is a view in plan of the elements of the metal frame; figure 5 - diagram of the transverse frame of the frame with local destruction of the middle column of the first floor; figure 6 is a diagram of the transverse frame of the frame with local destruction of the middle column of the second floor; Fig.7 is a diagram of the frame with local destruction of the extreme columns of the first floor of the ordinary frame; on Fig is a diagram of the frame with local destruction of the extreme columns of the second floor of the ordinary frame; figure 9 is a fragment of the junction of the
При действии проектных нагрузок схемы поперечных рам каркаса и боковой вид представлены на фиг.1-4.Under the action of design loads, the diagrams of the transverse frame of the frame and side view are presented in figures 1-4.
При локальном разрушении средней колонны любой рамы образуется механизм, состоящий из пластин 5 с упорами 6 и ригелей 3, который смещается по вертикали до момента соприкосновения упоров с ребрами жесткости ригелей 3. При этом образуется пролетная несущая система, работающая на изгиб с распором (см. фиг.5, 6). Горизонтальные усилия распора в этом случае воспринимаются крайними колоннами 1 и высокопрочными канатами 4.With the local destruction of the middle column of any frame, a mechanism is formed consisting of
При удалении крайней колонны 1 рядовой рамы образуется механизм, состоящий из пластин 5 с упорами 6 и коробчатых стержней 10, который смещается по вертикали до момента соприкосновения упоров с ребрами жесткости коробчатых стержней (см. фиг.7, 8). При этом в направлении шага колонн образуется несущая система, работающая на изгиб с распором. Горизонтальные усилия распора воспринимаются крайними колоннами 1 других рам, включаемых в работу коробчатыми стержнями 10, а также вертикальными связями жесткости 11, и передаются на фундамент. При удалении крайней колонны любого этажа торцовой рамы (см. фиг.2) вертикальные нагрузки будут перераспределяться через наклонные затяжки 8 на соседние колонны.When the
Сопоставление конструкций существующих металлических каркасов зданий [2-3] и предложенного решения позволяет сделать вывод о значительном снижении риска прогрессирующего обрушения несущей системы, экономии материальных ресурсов и обеспечении безопасности людей в условиях возникновения запроектных воздействий.A comparison of the structures of existing metal frames of buildings [2-3] and the proposed solution allows us to conclude that there is a significant reduction in the risk of progressive collapse of the bearing system, saving material resources and ensuring the safety of people in the face of beyond design basis impacts.
При удалении одной из колонн ригели 3, двигаясь по направляющим 15, соприкасаются с упорами 6 (см. фиг.9). Шарнирное соединение упоров 6 с пластинами 5 достигается при помощи угловых профилей с цилиндрами 14. Фиксация пластин 5 выполняется направляющими 15 и кольцевыми фиксаторами 13 (см. фиг.10, 11).When removing one of the columns of the
Предлагаемый каркас выполняют из сталей и сплавов, применяемых в строительстве, и монтируют известными приемами.The proposed frame is made of steel and alloys used in construction, and mounted by known techniques.
Источники информацииInformation sources
1. Агапов В.П. Метод конечных элементов в статике, динамике и устойчивости пространственных тонкостенных подкрепленных конструкций / М.: Изд. АСВ, 2000. - 152 с.1. Agapov V.P. The finite element method in the statics, dynamics and stability of spatial thin-walled reinforced structures / M.: Ed. DIA, 2000 .-- 152 s.
2. Мельников Н.П. Металлические конструкции промышленных зданий и сооружений. Справочник проектировщика / Н.П.Мельников, А.И.Бежевец, З.И.Брауде и др. - Владимир, 1962 - 591 с.2. Melnikov N.P. Metal structures of industrial buildings and structures. Designer's reference book / N.P. Melnikov, A.I. Bezhevets, Z.I. Braude and others - Vladimir, 1962 - 591 p.
3. Стальные конструкции зданий и сооружений. (Справочник проектировщика) / Под общ. ред. В.В.Кузнецова (ЦНИИ Проектстальконструкция им. Н.П.Мельникова) - М.: изд-во АСВ, 1998. - 512 с.3. Steel structures of buildings and structures. (Designer Handbook) / Under the general. ed. V.V. Kuznetsova (Central Research Institute Projectstalkonstruktsiya them.N.P. Melnikova) - M.: Publishing House ASV, 1998. - 512 p.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010107920/03A RU2426840C1 (en) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | Frame of building with higher durability |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010107920/03A RU2426840C1 (en) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | Frame of building with higher durability |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2426840C1 true RU2426840C1 (en) | 2011-08-20 |
Family
ID=44755848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010107920/03A RU2426840C1 (en) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | Frame of building with higher durability |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2426840C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493336C1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" | Metal pillar of single-floor building |
RU2556761C1 (en) * | 2014-06-03 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" | Anti-damage steel beam structure |
RU207530U1 (en) * | 2021-02-24 | 2021-11-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" | METAL FRAME OF INCREASED LIFE IN PROGRESSIVE Crash |
-
2010
- 2010-03-03 RU RU2010107920/03A patent/RU2426840C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493336C1 (en) * | 2012-02-06 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" | Metal pillar of single-floor building |
RU2556761C1 (en) * | 2014-06-03 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" | Anti-damage steel beam structure |
RU207530U1 (en) * | 2021-02-24 | 2021-11-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Брянский государственный инженерно-технологический университет" | METAL FRAME OF INCREASED LIFE IN PROGRESSIVE Crash |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Liberatore et al. | Failure of industrial structures induced by the Emilia (Italy) 2012 earthquakes | |
JP6289046B2 (en) | Temporary stand | |
Siddiqi et al. | Comparison of different bracing systems for tall buildings | |
KR20120117364A (en) | Pier bracket supporting main girder used in movable scaffolding system | |
CN105297635A (en) | Assembled lifting type construction platform for pier column construction and construction method thereof | |
RU2466243C1 (en) | Multispan two-storied transverse frame of building frame | |
RU2426840C1 (en) | Frame of building with higher durability | |
CN103883054A (en) | Cable-strut rib beam combined floor and construction method thereof | |
ATE509166T1 (en) | DEVICE FOR FIRMLY JOINING PREFABRICATED BEAMS AND PREFABRICATED PILLARS | |
CN101255718A (en) | Ultra-high layer combined wall dual structure architecture | |
JP5693869B2 (en) | Bridge girder construction method | |
Rahman et al. | Drift analysis due to earthquake load on tall structures | |
RU146202U1 (en) | Dismountable flyovers for the quick arrangement of bridge crossings | |
RU2360076C1 (en) | Skeleton building frame of enhanced reliability | |
CN103850183A (en) | Support structure for realizing no-cushion cap approach viaduct concrete box girder less-support cast-in-place | |
CN211201184U (en) | Assembled steel structure system | |
CN211142816U (en) | Construction platform | |
CN203798665U (en) | Side-direction instability prevention device for steel-frame structure test | |
Ozakgul et al. | Investigation of buckled brace system of an existing industrial building | |
CN203546900U (en) | Building | |
CN102660924A (en) | Construction method for steel-column combined support and steel-column combined support frame | |
CN207646620U (en) | The movable construction platform of prefabricated wide cut beam slab | |
RU207530U1 (en) | METAL FRAME OF INCREASED LIFE IN PROGRESSIVE Crash | |
CN103969112A (en) | Lateral instability prevention device for steel framework structure test | |
RU111865U1 (en) | HANGAR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130304 |