Каркас сейсмостойкого многоэтажного здания

 

Изобретение относится к каркасам сейсмостойких многоэтажных зданий. Целью изобретения является повышение сейсмостойкости и энергоемкости каркаса здания. Прокладки замкнутых контуров выполнены кольцевыми и жестко прикреплены к наружным и внутренним кольцам. Толщина внутренних колец превышает толщину наружных колец. Толщина прокладок определена из условия, что жесткость их составляет четверть жесткости замкнутых контуров. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ1513109 A 2 (51) 4 Е 04 Н 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 802482 (21) 4387958/23-33 (22) 24. 12.87 (46) 07.10.89. Бюл. ¹ 37 (7)) Среднеазиатское отделение Всесоюзного государственного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института «ВНИПИэнергопром» (72) В. П. Круглов (53) 699.841 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 802482, кл. Е 04 Н 9/02, 1981.

Изобретение относится к строительству и я вляется усовер шеи ствова нием ка ркаса сейсмостойкого многоэтажного здания по а вт. с в. № 802482.

Цель изобретения — повышение сейсмостойкости и энергоемкости каркаса здания.

На фиг. 1 изображен каркас сейсмостойкого многоэтажного здания, общий вид; на фиг. 2 — то же, одноэтажного здания; на фиг. 3 узел I на фиг. ); на фиг. 4 — разрез А — А на фиг. 3.

Каркас сейсмостойкого здания включает колонны ) и ригели 2, образуюшие ячейки 3, размещенные в них диагональные связи 4, замкнутый контур 5, объединяюший связи в центре ячейки.

Замкнутый контур 5 выполнен в виде внутреннего 6 и наружного 7 стальных колец. Толщина внутреннего кольца 6 превышает толщину наружного кольца 7.

Кольца 6 и 7 установлены с зазорами 8 и 9 относительно друг друга и связей 4.

В зазоре 8 размещена прокладка )О в виде кольцевого элемента из низкомодульного

2 (54) КАРКАС СЕЙ СМО СТОЙ КОГО М НОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ (57) Изобретение относится к каркасам сейсмостойких многоэтажных зданий. Целью изобретения является повышение сейсмостойкости и энергоемкости каркаса здания.

Прокладки замкнутых контуров выполнены кольцевыми и жестко прикреплены к наружным и внутренним кольцам. Толшина внутренних колец превышает толщину наружных колец. Толшина прокладок определена из условия, что жесткость их составляет четверть жесткости за м кнуты х контуров.

4 ил. вязкоупругого материала, например из вулканизированной резины или эластичных полимеров-эластопластов, эластомеров, уста новленного с плотным касанием и стальным кольцам 6 и 7 и неподвижно присоединенного к ним по всей поверхности контакта путем, например, приклеивания или вулканизации.

Кольцевой замкнутый контур 5 посредством болтов и гайки прикреплен подвижно к связям 4. Подвижность обеспечена зазором 9 между торцами связей 4 и наружным кольцом 7 контура 5.

Толщина кольцевой прокладки 10 определена из условия C =0,25С,, где С и С. соответственно жесткость прокладки и замкнутого контура 5 при работе последнего в упругой стадии. Расчетные сечения всех элементов каркаса таковы, что при ветровых и крановых нагрузках они работают только в упругой стадии. От действия на каркас здания сейсмический нагрузок, превышаюших нагрузки основного сечения, в стальных кольцах 6 и 7 замкнутого контура 5

1513109

Фор.><ула изобретения

Фиг. 2

3 происходит развитие пластических деформаций. Ввиду того, что толшина колец 6 и 7 различна, пластическая стадия работы стали, в отличие от известного решения, наступает в обоих кольцах 6 и 7 одновременIIo, причем в большом объеме материала.

В кольцевой прокладке 10 возникают при этом только упругие деформации и происходит накопление потенциальной энергии упругих деформаций.

Наибольн<его значения потенциальная энергия достигает за полуцикл колебаний при максимальном отклонении каркаса от вертикального положения. С изменением направления перемещений эта энергия расходуется на восстановление первоначальной фо р мы за м кнутого кольцевого контура 5 и смену знака напряжений в стальных кольцах 6 и 7. При отклонении каркаса в другую сторону качественная картина работы конструкций повторяется.

При этом имеет место более рациональ>los использование пластических резервов систсMhl, поскольку с введением в замкнутый кольцевой контур 5 кольцевой прокладки, жестко соединенной с кольцами 6 и 7, созданы условия для развития знакопеременных пластических деформаций уже в обоих стальных колыгах контура 5, что позволяет повысить энергоемкость каркаса, так как значительная часть энергии, передаваемой карка«у ири сейсмических воздействиях, необраГllмо затрачивается на раооту В п.lастичсск<>й сгllдии стальных колец 6 и 7 конту1) 1 ). 11 1рЯд< с этим иогло1ценив энергllll происходи г ири деформациях кольцс в<>й прокладки 10 б.игодаря ес вязкости. Кром<

oI 0, ссйсмостойк<) Th 11013<.llllilc за счет того, I To кол ь!l с I)ûc II po> i>I 10 ра ботают ири любых воздейст>и<як только уируп> и имс<от рсг. имситироваинуlo жесткость во врсмя к<),1сбаиий.

Каркас ири:сс13ствии горизонтальных на грузок работает следуюши м образом.

В каждой ячейке 3 диагональ связи 4. н направлении которой действует сжимаю4 шее усилие, выключается из работы, так как концы ее расколов. установленных с зазором 9 относительно замкнутого кольцевого контура 5, свободно перемещаются вдоль болтов. В то же время во второй диагонали связей 4 возникает растягиваюшее усилие, которое передается на замкнутый контур 5. Под действием этих усилий контур 5 деформируется как криволинейный брус прямоугольного (фиг. 4) поперечного

10 сечения, представляющего собой пакет-композицию с внешними слоями из стальных колец 6 и 7, и внутренним слоем, образованным кольцевой прокладкой 10 из низкомодульного вязкоупругого материала. При изменении направления действия нагрузки знак усилий в элементах каркаса меняется на противоположный.

)Кесткостные характеристики замкнутого кольцевого контура 5 назначены таким образом, что жесткость элемента 8 составляет

20 25% от обшей жесткости контура 5, при работе колец воздействуя только упруго и имея регламентированную жесткость, во время колебаний возвращают каркас в положение устойчивого равновесия и исключают нарастание B упругопластичсской системе односторонних деформаций, которьк могут привести к обрушению здания, сооружения.

Каркас сейсмостойкого многоэтажн<>го здания по авт. св. № 802482, от.>и«а>ои<ийся тем, что, с целью повышения ссйсмостойкости и энергоемкости каркаса, прокладки каждого замкнутого контура выполнены в виде единого кольцевого элемента из низкомодульного вязкоупругого материала, жестко соединенного с наружным и внутренним кольцами по всей поверхности их контакта, причем толшина внутреннего кольца превышает толщину наружного кольца, а толщина прокладки определена из ус40 ловия Cï=0,25С«, где С«и С вЂ” жесткость соответственно прокладки и зам кнутого контура при работе последHpIo в упругой стадии.

Сосавите ь Г Иванова

Редактор Н. Тупица Техред И. Верес

Заказ 5958 31 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откр . р тк ытиям п и ГКНТ (Х(.Р

113035, Москва, Ж вЂ” 35 Раушская наб. д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Уж ор д, ).. . У г о, л. Гагарина. 101