SU767331A1 - Многоэтажное сейсмостойкое здание - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к строительству сейсмостойких .зданий и сооружений.

Известна сейсмостойка  строительна  конструкци , включающа  несущую легкую оболочку-здание на массивной с выпуклой нижней поверхностью опорой конструкции в форме сферического сегмента, установленной на плоский фундамент 1.

Недостатком этого технического рещени   вл етс  то, что устойчивость такой системы может быть обеспечена только при легком (одноэтажном) здании, вес которого меньще веса онорной конструкции.

Наиболее близким к изобретению по технической супгности и достигаемому результату  вл етс  известное многоэтажное .сейсмостойкое здание, включающее перекрестно расположенные стены пространственно жесткого нижнего этажа, вертикальные диафрагмы верхних этажей в виде стеновых панелей со скольз щими вертикальными щвами между ними, плиты перекрытий, соединенные в этих щвах гибкими горизонтальными св з ми, и выключающиес  св зи в верхней части вертикальных щвов 2.

Однако данное конструктивное решение имеет недостаточное число ступеней сейсмозащиты . При повторных сейсмических толчках , которые могут произойти в период после отключени  св зей и до их восстановлени , если повторное воздействие характеризуетс  доминирующей частотой колебаний близкой к частоте собственных колебаний системы с выключенными св з ми (предельной системы), возникает опасность резонансного состо ни  и недопустимого, роста усилий в элементах здани .

Цель изобретени  - повыщение сейсмостойкости здани  при повтор ющихс  сей10 смических воздействи х с измен ющимис  в щироком диапазоне частотными характеристиками .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в многоэтажном сейсмостойком здании, вклю15 чающем перекрестно расположенные стены пространственно жесткого нижнего этажа , вертикальные диафрагмы верхних этажей в виде стеновых панелей со скольз щими вертикальными щвами между ними, плиты перекрытий, соединенные в этих щвах

20 гибкими горизонтальными св з ми, и. выключающей св зи в верхней части вертикльных щвов, диафрагмы в опорной части выполнены с ребрами с выпуклыми нижними

гран мй, размещенны в продольных гнездах, выполненных в верхней части стен нижнего atraT tynepTH на стены через упругие прокЛ1Дки и соединены с ними выключающимис  св з ми, а зазоры в гнездах между ребрШй и стенами нижнего этажа заполнены 5 демпфирующей засыпкой.

На фиг. 1 изображена предлагаема  конструкци  сейсмостойкого Здани ,поперечный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. ,

Сейсмостойкое здание состоит из верти- 0 кальных диафрагм 1 В виде стеновых пане- / лей верхних этажей с ребрами 2, имеющими выпуклые нижние грани, опертые через упругие прокладки 3 на перекрестно расположенные стены 4 пространственно жесткого j Нижнего этажа и соединены с ними нижними выключающимис  св з ми 5. В вертикальных швах 6, раздел ющих диафрагмы 1, между панел ми перекрытий 7 установлены гибкие св зи 8 и верхние выключающиес  св зи 9. Ребра 2 оперты в продольных 20 гнездах 10, выполненных в верхней части стен 4 нижнего этажа, а зазоры между ребра ми 2 и стенами 4 заполнены в гнездах 10 демпфирующей засыпкой И.

Описанна  конструкци  здани  работает следующим образом.

В периоД между3e fлetp ceни ми при деформаци х основани , вызванных его подработкой , 11рогайваниём вечномёрзлых или з амачиванием макропористых грунтов, жестКа  пространственна  система перекрестно зо расположенных стен 4 нижнего этажа воспринимает основную часть усилий, не нагружа  выключающиес  св зи 5 и 9.

В период интенсивных сейсмических воздействий в случа х, если сейсмическое воздействие обладает спектром с преобладани- ем низкочастотных колебаний, период собственных колебаний здани  с включенными  йачительно ниже величины преобладающих периодов колебаний грунта, резонансные  влени  про вл ютс  слабо и св зи 5 40 и 9 не выключаютс . Сейсмическа  нагрузкака на надземные конструкции при этом будет ниже расчетной. , ,

При интенсивных сейсмических воздействи х , в спектре которых преобладают пе- риоды, равные или близкие периодам свободных колебаний здани , происходит интенсивное нарастание амплитуд колебаний и при достижении заданного расчетного уровн  амплитуд верхние св зи 9 выключаютс  so (нижние св зи 5 остаютс  неразрушенными , так как запроектированы и выполнены от носительно более прочными, чем верхние св зи 9).

.J После отключени  св зей 9 частота горизонтальных свободных колебаний падает, здание выходит из резонансного режима, горизонтальна  составл юща  сейсмической нагрузки уменьшаетс  и конструкции верхних этажей сохран ютс  без разрушени . Конструкции нижнего этажа продолжают при этом воспринимать основную часть усилий , вызванных возросшей при землетр сении неравномерностью деформаций основани  в сочетании с вертикальной составл ющей сейсмических н.агрузок.

Характер работы здани  на этой стадии полностью повтор ет соответствующую работу прототипа. После землетр сени  св зи 9 восстанавливаютс .

В период повторных интенсивных сейсмических воздействий частотные характеристики которых близки к соответствующим характеристикам первого толчка, или при более высокочастотных колебани х, резонансные  влени  не про вл ютс  и сейсмические нагрузки оказываютс  ниже расчетных.

Если в повторном сейсмическом воздействии преобладают периоды колебаний, равные или близкие периодам свободных колебаний промежуточной системы (т. е. с выключенными верхними св з ми 9 и включенными нижними св з ми 5), амплитуды колебаний и соответствующие им усили  в св з х 5 нарастают до заданного расчетного уровн , и св зи 5 выключаютс . Здание при этом превращаетс  в предельную систему, состо щую из качающихс  с демпфированием и ограничением амплитуд вертикальных диафрагм. Така  система )5арактеризуетс  весьма длинными периодами и повышенным затуханием колебаний, следовательно, малыми величинами усилий в элементах здани , что предохран ет его от обрушени , а также при афтершоках.

По окончании периода повтор ющихс  толчков (афтерщрков) все св зи восстанавливаютс  и производитс  ремонт и герметизаци  щвов между панел ми.

Предложенна  система имеет несколько ступеней сейсмозащиты, что повышает ее надежность при уменьшении расхода материалов на надземные конструкции путем снижени  уровн  сейсмических нагрузок и сокращени  трудоемкости выполнени  сейсмостойких стыков.

Кроме возможности строительства на неравномерно деформируемых основани х и повыщени  сейсмостойкости здани  при повтор ющихс  сейсмических воздействи х с измен ющимис  в широком диапазоне частотными характеристиками, преимуществом предлагаемой конструктивной системы  вл етс  локализаци  повреждений при сильных землетр сени х в швах между панел ми , что позвол ет повысить ремонтоспособность здани .

Claims (2)

1.Патент США № 3916578, кл. Е 04 Н 9/02, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 627229, кл. Е 04 Н 9/02, 1978.

-7

CZ)

(риг.2.