SU1702873A3 - Сейсмостойкое здание - Google Patents

Abstract

Использование: строительство сейсмостойких зданий, обеспечивающее повышение сейсмостойкости и снижение материа- лоемкости и трудоемкости. Сущность изобретени : плиты перекрытий оперты на продольные стены и соединены с поперечными стенами. П-образные рамы установлены на отдельно сто щие фундаменты в плоскости поперечных стен с зазорами относительно наружных продольных стен и плит перекрыти  верхнего этажа и св заны обв зочными по сами между собой и с антисейсмическими по сами наружных продольных стен по крайней мере в уровне плит перекрыти  верхнего этажа. Плиты перекрыти , по крайней мере верхнего этажа, отделены от поперечных стен по всей их длине прорезью, по крайней мере на части высоты плит перекрыти . 4 ил,

Description

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано при строительстве в сейсмических районах зданий с про- . дольными недущими стенами, особенно при

). повышении .сейсмостойкости таких зданий.

Известно сейсмостойкое здание, в котором продольные и поперечные стены усилены железобетонными обоймами с одной или двух сторон стен.

Недостатками известного здани   вл ютс  необходимость выполнени  большого количества сквозных отверстий в стенах здани , а также значительна  площадь стен,

подлежащих усилению армированным торкретбетоном .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  сейсмостойкое здание, которое усилено при помощи внешних поперечных рам, обрамл ющих здание и установленных в плоскости поперечных стен и в пролете между ними, и обв зочных по сов, выполненных в уровне каждого перекрыти  здани  и св занных как с рамами, так и с перекрыти ми.

Недостатком данного технического решени   вл етс  низка  эффективность работы поперечных рам, обусловленна  тем, что дл  обеспечени  усилени  стен жесткость рам должна быть одного пор дка с жесткостью поперечных стен. Вследствие большой жесткости последних возникает необходимость либо увеличени  размеров сечений элементов поперечных рам, либо

1 о

ю

00

XI со

00

применени  специальных меропри тий по повышению эффективности их работы, например предварительного напр жени . Это приводит к значительному росту трудоемкости и расхода материалов, а иногда и к невозможности размещени  большераз- мерных элементов рам в услови м стесненной городской застройки.

Кроме того, известное здание вследствие своей большой жесткости при интенсив- ных высокочастотных сейсмических воздействи х подвержено опасности перехода в режим резонансных колебаний, что приводит к росту сейсмических нагрузок и угрозе разрушени  конструкций.

Цель изобретени  - повышение сейсмостойкости здани  и снижение материалоем- кости и трудоемкости работ.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что плиты перекрыти  по крайней мере верхнего этажа отделены от поперечных стен по всей длине последних прорезью по крайней мере на части высоты плит перекрыти , а поперечные П-образные рамы установлены с зазором относительно продольных наружных стен и перекрыти  верхнего этажа. При этом обв зочные по са жестко св зывают отделенные от поперечных стен перекрыти  и внешние поперечные П-образные рамы.

На фиг. 1 изображен план этажа здани  с отделенными от поперечных стен перекрыти ми; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - схема работы здани  при сейсмическом воздействии.

Сейсмостойкие здание включает поперечные 1 и продольные несущие 2 стены, на которые опираютс  нижние 3 и верхние 4 перекрыти . Нижние перекрыти  3 соеди- нены с поперечными стенами 1, а верхние перекрыти  4 отделены от поперечных стен 1 прорез ми 5, выполненными по всей длине поперечных стен 1. Верхние перекрыти  4 в узлах 6 св заны с обв зочными по сами 7, которые жестко соединены с внешними П-образными поперечными рамами, образованными ригел ми-перемычками 8 и стойками 9, опертыми на фундаменты. 1.0. .Ригели-перемычки 8 и стойки 9 выполнены с зазорами относительно продольных на- . ружных стен и перекрыти  верхнего этажа здани . При этом внешние П-образные поперечные рамы могут быть установлены не об зательно в плоскости поперечных стен здани , а в любых удобных местах по его длине.

При сейсмическом воздействии предлагаемое здание работает следующим образом .

Поперечные стены 1 воспринимают горизонтальные сейсмические силы от св занных с ними нижних перекрытий 3, количество которых в зависимости от расчетной сейсмичности здани  определ етс  известными методами расчета так, чтобы была обеспечена несуща  способность поперечных стен 1 без дополнительного их усилени . Горизонтальные сейсмические силы от верхних перекрытий 4, отделенных от поперечных стен 1, через обв зочные по са 7 передаютс  на жестко св занные с последними стойки 9 внешних П-образных поперечных рам. Благодар  наличию зазоров между элементами внешних П-образных рам и конструкци ми здани  исключена возможность передачи горизонтальных нагрузок от П-образных рам на поперечные стены 1 здани . Участки продольных несущих стен 2 между верхними перекрыти ми 4 вследствие малой жесткости из своей плоскости работают как качающиес  опоры верхних перекрытий 4. При этом соединени  антисейсмических по сов продольных и поперечных стен в уровн х верхних перекрытий 4 и другие (в зависимости от конкретной конструкции здани ) св зи между поперечными и продольными стенами в пределах высоты этажей между верхними перекрыти ми 4 повреждаютс  при знакопеременных сейсмических нагрузках и  вл ютс  зонами поглощени  энергии сейсмических колебаний. При большой несущей способности таких св зей они должны быть ослаблены, например, разрезкой так, чтобы уровень усилий, передаваемых через эти св зи на поперечные стены, не превышал несущей способнфти последних.

В случае отделени  верхних перекрытий 4 от поперечных стен 1 с сохранением св зи между ними на части высоты плит перекрытий предлагаемое здание при сейсмическом воздействии работает следующим образом.

Вследствие наличи  св зи между верхними перекрыти ми 4 и поперечными стенами 1 и большой жесткости последних по сравнению с жесткостью внешних П-образных поперечных рам здание в целом имеет большую жесткость. Поэтому при низкочастотных сейсмических воздействи х резонансные  влени  не возникают, усили , действующие в конструкци х здани , малы, и оно работает как обычное, не имеющее внешних поперечныъх рам, т.е. сейсмические силы как от верхних 4, так и от нижних 3 перекрытий воспринимаютс  поперечными стенами 1.

При интенсивных сейсмических воздействи х с преобладанием высокочастотных

колебаний, периоды которых равны или лизки периодам свободных колебаний здани , наступает состо ние резонанса, амплитуды перемещений и усилий в элементах конструкций здани  растут, При достижении заданного расчетного уровн  усилий в

св з х между верхними перекрыти ми А и поперечными стенами 1 эти св зи разрушаютс , в результате чего сейсмические силы от верхних перекрытий 4 передаютс  на внешние поперечные рамы, поперечные стены 1 разгружаютс , измен ютс  периоды собственных колебаний здани , и оно выходит из состо ни  резонанса. Вследствие этого горизонтальные сейсмические нагрузки снижаютс , и конструкции здани  сохран ютс  без разрушени . После разрушени  св зей между верхними перекрыти ми 4 и поперечными стенами 1 здание работает по схеме, аналогичной описанной. Св зи между верхними перекрыти ми 4 и поперечными стенами 1, а также между поперечными и продольными стенами, разрушающиес  при достижении заданного расчетного уровн  действующих tfa них усилий;  вл ютс  элементами адаптивной сей- смозащиты и предохран ют здание от колебаний в резонансном режиме, что также повышает его сейсмостойкость,

Таким образом, сейсмическа  нагрузка от верхних перекрытий, составл юща  GO- 75% суммарной сейсмической нагрузки, действующей на здание, воспринимаетс 

внешними поперечными рамами, чем определ етс  высока  эффективность их работы . Вследствие работы поперечных стен и внешних поперечных рам на жесткость последних не накладываетс  требование быть одного пор дка с жесткостью поперечных стен, что позвол ет уменьшить размеры сечений их элементов и избежать применени  специальных методов повышени  их эффективности. Технико-экономический эффект предлагаемого решени  определ етс  существенным снижением расхода материалов и трудоемкости работ за счет уменьшени  размеров сечений элементов внешних поперечных рам, отсутстви  необходимости с .. проведении специальных меропри тий по повышению их эффективности, отказа от выполнени  обв зочных по сов в уровне

нижних перекрытий здани , исключени  необходимости усилени  поперечных стен даже при максимальных нормативных сейсмических нагрузках, а также повышением сейсмостойкости здани  вследствие введени  элементов адаптивной сейсмозащи- - ты, Кроме того, при отделении верхних перекрытий от поперечных стен не на всю высоту плит перекрытий оставшиес  ненарушенными участки высоты плит перекрытий предохран ют потолки нижележащих помещений от повреждений в процессе производства работ. Это сокращает до минимума как продолжительность работ внутри помещений, так и количество таких

помещений, а также позвол ет повысить сейсмостойкость существующих зданий без прекращени  их эксплуатации, что особен-( но важно дл  жилых зданий в св зи с отсут- ствием;жилого фонда дл  отселени  людей

на врем  проведени  работ.

Claims (1)

1. Формула из об р е т е н и   Сейсмостойкое здание, включающее продольные и поперечные стены с антисейсмическими по сами в уровне плит перекрытий , опертых на продольные стены и соединенных с поперечными стенами, поперечные П-образные рамы, которые установлены на отдельно сто щие фундаменты в

   плоскости поперечных стен и св заны обв зочными по сами между собой и с антисейсмическими по сами наружных продольных стен по крайней мере в уровне плит перекрыти  верхнего этажа, отличающеес   тем, что, с целью повышени  сейсмостойкости и снижени  матер лалоемкости и трудоемкости , по крайней мере плиты перекрыти  верхнего этажа отделены от поперечных стан по всей их длине прорезью

   по крайней мере на части высоты плит перекрыти , а П-образные рамы установлены с зазорами относительно продольных стей и плит перекрыти  верхнего этажа.

   CvJ CJ ,

   d

   tt

   xa

   e

   Ј

   Фиг. 2.

   ЈШШ |ЭЕЖ$

   i

   чфиг. 3