SU894161A1 - Металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здани - Google Patents

Description

(54) МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КАРКАС СЕЙСМОСТОЙКОГО МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

1

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано в металлических св зевых каркасах сейсмостойких многоэтажных зданий.

Известны св зевые металлические каркасы сейсмостойких зданий, включающие колонны и ригели, образующие  чейки и расположенные в последних наклонные св зи 1.

Недостатком таких каркасов  вл етс  то, что их надежность недостаточна по сравнению с рамными в силу меньшей степени статической неопределимости, возможности потери устойчивости сжатых элементов и разрыва раст нутых, а также невозможности восстановлени  их несущей способности, кроме замены деформированных и разрущенных элементов целиком.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  каркас сейсмостойкого многоэтажного здани , включающий  чейки, образованные ригел ми и колоннами, соединеннЬ1ми с фундаментами посредством анкерных стержней, диагональные св зи и энергопоглотители , размещенные в св зевых  чейках 2.

Недостатком такого каркаса  вл етс  то, что в элементах св зей развиваютс  остаточные деформации (удлинени ), которые не исчезают при перемене знака усили  в элементах св зей во врем  колебани  каркаса здани . С каждым последующим циклом сейсмического воздействи  на каркас св зи получают дополнительные остаточные деформации и их несуща  способность снижаетс . Нри этом горизонтальные перемещени  каркаса возрастают. Иосле окончани 

fQ землетр сени  каркас здани  может остатьс  в наклонном положении. Восстановительные работы трудоемки из-за необходимости приведени  колонн из наклонного положени  в вертикальное и замены больщого количества деформированных элементов (энер15 гопоглотителей).

Цель изобретени  - снижение деформативности и трудозатрат на ремонтные работы Оказанна  цель достигаетс  тем, что в металлическом каркасе сейсмостойкого здани , включающем  чейки, образованные ригел ми и колонна1ми, соединенными с фундаментами посредством анкерных стержней, диагональные св зи, размещенные в св зевых  чейках, и энергопоглотители, последние выполнены в виде брусков, прикрепленных серединой к анкерным стержн м, а концами - к колоннам св зевых  чеек, причем между колоннами и фундаментами размещена упруга  прослойка.

На фиг. 1 схематически изображен каркас сейсмостойкого здани ; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2 на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 каркас сейсмостойкого здани  при воздействии максимальной сейсмической силы; на фиг. 6 - узел II на фиг. 5.

Металлический каркас сейсмостойкого многоэтажного здани  состоит из колонн 1 и ригелей 2, образующих  чейки 3 и св зевые  чейки 4 , в которых размещены наклонные св зи 5. Колонны 1 св зевых  чеек соединены с фундаментами 6 посредством анкерных стержней 7, а между колоннами 1 и фундаментами 6 размещена упруга  прослойка 8. Энергопоглотители 9 выполнены в виде брусков 10, прикрепленных концами к колоннам 1, а серединой - к анкерным стержн м 7.

Причем сечение брусков 10 и количество их подбирают из услови  максимального поглощени  сообщенной зданию энергии от сейсмического толчка и способности к возвращению колонн 1 св зевой  чейки 4 в исходное положение под действием силы т жести здани .

Работа устройства заключаетс  в следующем .

Вертикальные св зевые  чейки 4 воспринимают все горизонтальные нагрузки. При воздействии на здание горизонтальных ветровых нагрузок и сейсмических сил до расчетной интенсивности все элементы каркаса работают в упругой стадии. При воздействии на каркас горизонтальных сейсмических сил расчетной величины бруски 10 испытывают напр жени , равные пределу пропорциональности .

При возможных сейсмических перегрузках , когда ускорени  колебаний земли могут в несколько раз превыщать средние значени , прин тые дл  расчетной сейсмичности , происходит перекос св зевой  чейки 4 и отрыв одной из колонн 1 от опорной поверхности фундамента 6. При этом бруски 10 работают в пластической стадии, интенсивно поглоща  энергию сейсмического толчка, что способствует быстрому затуханию колебаний .

После отклонени  под воздействием собственного веса св зева   чейка 4, преодолева  остаточные пластические деформации брусков 10, возвращаетс  в исходное положение . Работа в пластической стадии брусков 10 предохран ет от перегрузок и разрущений остальные элементы каркаса, способствует сохранению здани .

Сечение брусков 10. подобрано таким образом , чтобы в момент максимального сейсмического воздействи  они работали в упруго-пластической стадии, а напр жени  в колоннах 1, ригел х 2 и св з х 5 не превыщали бы расчетных.

Дл  увеличени  способности энергопоглощени  брусков 10 их можно предварительно напр гать путем изгиба в упругой стадии в противоположную сторону.

Дл  см гчени  толчка при возврате колонны 1 св зевой панели в исходное положение между колонной 1 и фундаментом 6 укладывают упругую прокладку 8, например каучуковую.

Преимуществом предлагаемого устройства  вл етс  устранение перекосов здани  и возвращение его в свое начальное вертикальное положение: защита ограждающих конструкций от деформаций и разрущений, за счет чего сокращаютс  расходы по ремонту после землетр сени ; малый объем, занимаемый св з ми; компактность энергопоглощающего устройства и установка его в одном месте, простота изготовлени  энергопоглотителей , его монтажа и ремонта после земл тр сени ; возможность щирокого варьировани  энергопоглощающей способности здани , заключающейс  в изменении количества брусков; возможность рационального использовани  энергопоглотителей дл  железобетонных каркасов.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 393423, кл. Е 04 Н 9/02, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 562630, кл. Е 04 Н 9/02, 1974.

Л

сриг.г

Сриг. I

А -А