SU949147A1 - Металлический каркас производственного одноэтажного здани - Google Patents

Description

(З) МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КАРКАС ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОДНОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

1

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано при воздведении металлических каркасов производственных одноэтажных зданий.

Известен металлический каркас производственного одноэтажного здани , включающий колонны жестко соединенные с фундаментами и с фермами покрыти ГП.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  металлический .каркас ,д производственного одноэтажного здани , включающий фундаменты, жестко соединенные с ними двухветвевые колонны, выполненные из ветвей двутаврового сечени , раскосов и узловых фасонок, и ,5 фермы покрыти , шарнирно соединенных с колоннами .

Общими недостатками таких каркасов  вл ютс  недостаточна  сейсмостойкость и повышенный расход стали из-за неис-20 пользованной несущий способности ветвей колонн в верхней части и необходимости расчета каркаса с повышающим коэффициентом 1,5 на горизонтальные .

сейсмические нагрузки. При горизонтальных сейсмических нагрузках возникают большие сжимающие усили  в нижних част х ветвей, в то врем  как в верхних част х они малы, а сечение ветви назначено одинаковым по всей высоте ветви. Коэффициент К 1,5 назначаетс  из-за малого затухани  колебани  дл  металлических каркасов, способных поглощать энергию толчков. При сейсмических перегрузках в ветв х колонны могут возникнуть напр жени , превышающие пределы упругой работы стали, которые могут привести к обрушению здани .

Цель изобретени  - повышение сейсмостойкости каркаса и снижение расхода стали.

Указанна  цель достигаетс  тем, что металлический каркас производ ственного одноэтажного здани , вкЛочающий фундаменты,.жестко соединеьгные с ними двухветвенные колонны, выполненные из ветвей таврового сечени 

раскосов и узловых фасонок, и фермы покрыти , шарнирно соединенные с колоннами, снабжен энергопоглотителми , установленными в узлах соединени  раскосов с внутренней ветвью в верхней части колонн.

Каждый энергопоглотитель может быть выполнен в виде двух диафрагм двутаврового сечени , прикрепленных полками к полкам внутренней ветви колонн, при этом кажда  фасонка выполнена двутаврового сечени  и прикреплена полками к стенкам диафрагм

На фиг. 1 изображен металлический каркас производственного одноэтажного здани , общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2; на фиг. сечение Б-6 на фиг. 3; на фиг. 5 - колонна каркаса в момент отклонени  от вертикали при сейсмическом воздействии; на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 5; на фиг. 7 - узе I I {вариант выполнени ) на фиг. 5; н фиг. 8 - сечение Г-Г на фиг. 1; на фиг. Э - сечение Д-Д на фиг. 3Металлический каркас производственного одноэтажного здани  включает фундаменты 1, колонны 2, фермы покрыти  3. Колонны 2 жестко соединены с фундаментами 1 и шарнирно с фермами покрыти  3 и выполнены двухветвевыми из ветвей k, раскосов 5, образующих треугольную решетку фасонок 6, и энергопоглотителей 7, установленных в узлах соединени  раскосов 5 с внутренней ветвью k в верхней части колонн 2. Каждый энергопоглотитель 7 выполнен в виде двух диафра/м 8 двутаврового сечени  (из отрезков толстостенных двутавров), прикрепленных полками 9 к полкам 10 внутренней ветви 4 колонн 2. Фасонки 6 выполнены также двутаврового с,ечени  и прикреплены полками к стенкам диафрагм 8. Энергопоглотители 7 oгyт быть также выполнены в виде одной диафрагмы 8 двутаврового сечени , прикрепленной полками 9 к полкам 10 внутренней ветви 4 колонн 2, а фасонки 11 в этом случае выполнены таврового сечени  и соединены друг с другом через стенку диафрагмы 7Каркас работает следующим образом. При горизонтальном сейсмическом толчке расчетной величины и ретровых нагрузках все элементы работают в

упругой стадии, при этом осевые усили  от раскосов 5 передаютс  на стенку 14 фасонок 6, от них - к стенкам диафрагм 7- а от последних через изгиб их стенки - на полки 10 внутренних ветвей 4 двутаврового сечени  колонн 2. При этом стенка диафрагм 7, а также полки узловых фасонок 6 испытывают напр жение изгиба.

При нагрузках от сейсмического толчка расчетной величины (без учета К 1,5) напр жени  в ветв х 4 колонн 2 и раскосах 5 наход тс  в упругой стадии, а в стенках диафрагм 7 полках фасонок 6 - на пределе пропорциональности .

Claims (2)

1. При сейсмических нагрузках, превышающих расчетные, энергопоглотители 7 работают на изгиб в пластической стадии. Это происходит по той припричине , что дл  каждого изгибаемого участка его погонна  жесткость, приход ща с  на единицу перемещени  при сейсмическом толчке, подбираетс  такой , чтобы она по крайней мере в 1,2 раза превышала погонную жесткость ветви k колонны на длине участка между точками примыкани  соответствующих смежных раскосов 3, причем также приход ща с  на единицу относительного перемещени  этих точек, т.е. при , сейсмических перегрузках в то врем , как энергопоглотители, вследствие их повышенной жесткости, вступают уже в пластическую стадию работы и начинают поглощать за счет этого энергию колебани , колонны 2 работают только в упругой стадии. З кост 2 и закр гонн лей дели где ависимость между погонными жест ми на указанных участках колонн их. перемещени ми между точками еплени  раскосов 5, а также поыми жесткост ми энергопоглотите7 и их перемещени ми можно опреть по формуле ib - погонна  жесткость ветви колонны 2 на участке между точками примыкани  раскосов 5; ic - погонна  жесткость стенок диафрагм 7 и полок фасонок 6; дЬ - относительное перемещение точек примыкани  раскосов 5 к ветви k на длине одной панели; Лbk-- перемещение середины стенки двутавра энергопоглотител  (в точке примыкани  фасонки 5) относительно вет ви Ц колонны 2; k - коэффициент пропорционально сти, учитывающий угол накло на раскоса 5 к ветви + колонны 2. Стенки диафрагм 7 и полки фасонки 6, изгиба сь при колебани х каркаса в пластической стадии, интенсивно пог лощают энергию сейсмического толчка, что способствует быстрому затуханию колебаний и защите остальных конструк ций каркаса от возникновени  в них напр жений, превышающих расчетное сопротивление стали при работе в упругой стадии. Быстрое затухание колебаний позвол ет расчитывать каркас без повышающего коэффициента К 1,5Преимущество предлагаемого устройства заключаетс  в том, что оно позвол ет повысить сейсмостойкость зданий и снизить расход стали на каркас до 10-15. Формула изобретени  1. Металлический каркас производственного одноэтажного здани , включающий фундаменты, жестко соединенные с ними двухветвевые колонны, выполненные из ветвей таврового сечени  раскосов и узловых фасонок, и фермы покрыти , шарнирно соединенные с колоннами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  сейсмостойкости каркаса и снижени  металлоемкости , каркас снабжен энергопо - лотител ми, установленными в узлах соединени  раскосов с внутренней ветвью в верхней части колонн.
2. 2. Каркас по п. 1, отличающийс  тем, что каждый энергопоглотитель выполнен в виде двух диафрагм двутаврового сечени , прикрепленных полками к полкам внутренней ветви колонн, при этом кажда  узлова  фасонка выполнена двутаврового сечени  и прикреплена полками к стенкам диафрагм. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Муханов К. К. Металлические конструкции . М., Стройиздат, 1978, с.ч15 р. IX.7. 2, Стальные колонны одноэтажных производственных зданий с применением широкополосных двутавров. Типова  сери  1 ..Чел бинский филиалВНИКТИстальконструкци . Вып. , альбом 3i лист 37 1976 (прототип).

   иг. 1

   - Г-т

   ё.

   Ю

   Фи.г.3

   -6

   Ю

   Фм.