СЕЙСМОСТОЙКОЕ ЗДАНИЕ ИЗ ШТУЧНОЙ КЛАДКИ С НЕСУЩИМ КАРКАСОМ

Полезная модель относится к строительству, а именно к сейсмостойким зданиям из штучной кладки.
Известно каркасное здание с вертикальными диафрагмами, образующими рамно-связевую систему, с навесными панелями в качестве ограждающих конструкций (см. кн. Политехнический словарь. - М.: Сов. энциклопедия, 1976. - Стр. 200).
Его недостаток - при недостаточно высокой прочности в зданиях повышенной этажности действие горизонтальных нагрузок может вызвать локальные разрушения рам несущего каркаса от совместного действия горизонтальных (сейсмических) и высоких вертикальных нагрузок.
В качестве прототипа принято каркасное здание с плоскими самонесущими каменными стенами, которые соединены с колоннами каркаса анкерными связями на сварке или болтах (см. кн. Плевков В.С. Железобетонные и каменные конструкции сейсмостойких зданий и сооружений. - Томск: Изд-во Том. гос. архит. - строит. ун-та, 2006, стр. 199).
Его недостаток - низкая прочность плоских каменных самонесущих стен, имеющих недостаточную поддержку со стороны гибкого каркаса при горизонтальной нагрузке.
Техническая задача - усовершенствование конструкции здания путем увеличения горизонтальной жесткости каркаса и прочности самонесущих стен при их работе из плоскости.
Технический результат - повышение сейсмостойкости здания.
Он достигается тем, что в устройстве, содержащем несущий железобетонный каркас, плоские самонесущие ограждающие стены из штучной кладки, стены выполнены с контрфорсами, расположенными в плоскости рам несущего каркаса, на отдельном фундаменте с монолитными железобетонными поясами в уровнях перекрытий, стены упруго соединены с каркасом, при этом несущий каркас усилен раскосами.
Предложенная конструкция обеспечивает самостоятельную устойчивость самонесущих ограждающих стен и их устойчивость во взаимодействии с несущим каркасом при сейсмическом воздействии.
Конструкция поясняется чертежом (фиг. 1 - фрагмент здания в разрезе с самонесущими ограждающими стенами, упруго соединенными с каркасом). Устройство имеет фундаменты 1 несущего каркаса 2, фундамент 3 самонесущей ограждающей стены 4 из штучной кладки с контрфорсами 5, ригели покрытия 6, крыша 7, упор 8 на ригеле покрытия 6, упругие связи, например пружины, 9, железобетонные пояса 10, раскосы 11.
Устройство работает следующим образом.
Устойчивость отделенных от несущего каркаса 2 самонесущих ограждающих стен 4 достигается за счет устройства в них контрфорсов 5 в виде поперечных стен, соединенных с самонесущими ограждающими стенами 4, с общими для стен 4 и контрфорсов 5 железобетонными поясами 10. Для обеспечения упругого взаимодействия самонесущих ограждающих стен 4 с несущим каркасом 2, выполняются упругие связи 9 заделанные с одной стороны в железобетонные пояса 10, а с другой стороны в горизонтальные элементы несущего каркаса 2, при этом ригель покрытия 6 заводится за самонесущую стену 4, обеспечивая тем самым ее покрытие крышей 7, а соединение ригеля покрытия 6 с самонесущей стеной 4 через упругую связь 9 осуществляется с помощью упора 8.
В статике несущий каркас 2 опирается на фундаменты 1, а самонесущие ограждающие стены 4 на фундамент 3, что обеспечивает работу каркаса и самонесущих ограждающих стен без передачи веса стен на каркас.
При сейсмическом воздействии упругие связи 9 обеспечивают мягкое взаимодействие несущего каркаса 2 и самонесущих ограждающих стен 4, горизонтальную жесткость несущего каркаса 2 обеспечивают раскосы 11.
Положительный эффект - комплексное взаимодействие несущего каркаса и самонесущих ограждающих стен, увеличение прочности стен устройством контрфорсов и железобетонных поясов, обеспечивает безопасность здания и находящихся в нем людей и оборудования.
Источники информации принятые во внимание:
1. Политехнический словарь. - М.: Сов. энциклопедия, 1976. стр. 200.
2. Плевков В.С. Железобетонные и каменные конструкции сейсмостойких зданий и сооружений. - Томск: Изд-во Том. гос. архит. - строит. ун-та, 2006, стр. 199 (Прототип).