Random header image... Refresh for more!

Строительство

Городская архитектура

Общая этажность здания

По одной стенок, классом бетона и армированием, которые могут быть приняты любыми, нужными по расчету. Общая этажность здания не зависит от грузоподъемности устройств, поднимающих отдельные секции, так как секции поднимаются поочередно.

Расход материалов и трудозатрат на секцию не превышает аналогичных затрат для зданий той же этажности, строящихся на нулевой отметке. Особенность расчета этой конструктивной системы заключается в том, что расчет опорного подъемного элемента, выполняется комплексно с конструкциями поднимаемой секции. Ядро рассчитывается в соответствии с рекомендациями гл. 3. Расчет ядра и других конструкций такого здания приведен в примере 7.3.

Последняя секция

Схема может оказаться выгодной при особом способе возведения и новом конструктивном решении. Основная особенность этого способа возведения состоит в том, что готовые, смонтированные на поверхности земли, секции здания высотой по 6—9 этажей поднимаются по цилиндрическому ядру на специальных опорных конических элементах и закрепляются на ядре на проектных отметках (авт. свид. № 853031).

Опорные элементы, имеющие форму конических тонкостенных оболочек, бетонируются пакетом в коническом котловане вокруг заранее возведенного ядра. На первом опорном элементе краном, передвигающемся по кольцевому рельсовому пути или на гусеничном ходу, собирают конструкции поднимаемой многоэтажной секции здания и производят сантехнические, отделочные и прочие работы либо заготавливают на этажах все необходимое для выполнения этих работ после подъема. Затем опорный элемент с готовой многоэтажной секцией подсоединяется к подъемным тягам, расположенным по периметру ядра, и секция на опорном элементе поднимается на верхнюю проектную отметку. Закрепление поднятой секции к ядру производится с помощью поворотных консолей, заложенных в ядро при его возведении. После этого тяги опускают вниз для крепления к ним следующего опорного элемента с очередной многоэтажной секцией здания. Далее этот процесс повторяется для каждой следующей многоэтажной секции. Последняя секция (стилобатная) возводится на самостоятельных фундаментах и служит входным вестибюлем.

Число поднимаемых поочередно многоэтажных секций, а значит и общая высота здания определяется только несущей способностью ядра, т. е. его диаметром, толщина.

Наружные стены

Некоторые схемы зданий с подвесными и консольными этажами показаны. Как видно из этого рисунка, основными элементами несущей системы таких зданий служат ядро и жесткие ростверки. К последним подвешиваются или на них опираются этажи здания. В первом случае междуэтажные перекрытия, стены и другие конструктивные элементы поддерживаются специальными стальными подвесками, закрепляемыми в ростверках, во-втором—нагрузка от этажных конструкций передается поддерживающим консольным ростверкам колоннами или несущими внутренними стенами. Наружные стены в таких зданиях выполняются легкими, навесными и не несут нагрузку от перекрытий и вышерасположенных стен.

В зданиях с подвесными и консольными этажами ядра оказываются нагруженными тяжелее, чем в зданиях, рассмотренных в 4.4, так как периферийный несущий каркас не включается в совместную работу с ядром и не разгружает последнее. В то же время, сами ростверки тоже несут полную нагрузку от соответствующего числа этажей.

Поэтому несущие системы, рассматриваемые в настоящем параграфе, требуют при обычном исполнении большего расхода материалов и оказываются более дорогими, чем здания с ростверками, рассмотренные в 4.4.

В особенности это относится к зданиям с консольными этажами, в которых консольные ростверки получаются очень тяжелыми и технологически трудно выполнимыми.
Кажущееся преимущество зданий с подвесными этажами, обычно усматриваемое в замене сжатых колонн растянутыми подвесками, в действительности не приводит к экономическому эффекту, так как нагрузка с подвесок передается на сжатое ядро, причем усилие сжатия распределяется по ядру наиболее невыгодно. Например, в здании весь его вес передается сосредоточенным грузом на вершину ядра.

Ростверк

При высоте зданий в 40—50 и более этажей эффективным становится размещение основных вертикальных несущих конструкций на периферии плана здания, чем достигается максимальное увеличение момента инерции поперечного сечения несущей системы здания в целом и, следовательно, предельное увеличение ее общей жесткости. Этой цели служат ростверки, которые вовлекают в работу на горизонтальную нагрузку вертикальные элементы (колонны) периферийной системы. Центрально расположенное ядро служит опорой для ростверков, размещаемых в двух-трех уровнях по высоте здания. Под влиянием сопротивления ростверков изгибу и сдвигу в периферийных колоннах возникают нормальные силы N, за счет которых с ядра снимается основная часть внешнего момента, равная.
Ростверк представляет собой систему перекрестных железобетонных балок-стенок с преднапряженной или жесткой арматурой. Верхнюю и нижнюю полки этой коробчатой многозамкнутой конструкции образуют ее перекрытия. Испытания коробчатых железобетонных ростверков, проведенные в МИСИ им. В. В. Куйбышева, показали, что ростверк деформируется по схеме цилиндрического изгиба. Это оправдывает использование в расчете плоской расчетной схемы. Так как ростверки в отличие от перекрытий и перемычек могут располагаться на различных расстояниях друг от друга по высоте здания,
перемещения б вычисляются с учетом М и N перемножением единичных и грузовых эпюр, показанных на Рнс. 4.10, в.
Если ростверки совершенно жестки, т. е., их перемещения от изгиба и сдвига равны нулю и астки и не имеют общих единичных

Анализ

Несущие системы такого типа называются комбинированными. Поддерживающие конструкции и вертикальные диафрагмы верхней бескаркасной части здания обычно располагаются в одной плоскости, но могут быть несимметричными. В пределах монотонной бескаркасной части остаются в силе уравнения п. 3.9, но граничные условия будут иными:
Анализ полученных расчетных формул и выполненных примеров показывает, что при некоторой заданной жесткости всех элементов диафрагмы, с увеличением дефор-мативности рамы и основания раздельных фундаментов Уменьшается момент в заделке столбов и увеличивается Л/, так как возрастает изгиб связей. При этом увеличиваются отрицательный момент в столбах и зона его Распространения. В пределе при шарнирном опирании на колонны момент в заделке столбов равен нулю, а по высоте диафрагмы момент в столбах отрицателен.
В связи с этим работа связей (перемычек) в комбинированной конструкции существенно отличается от их работы в диафрагме с жесткозащемленными внизу столбами. Значения КН и 2В/ВИ, при которых жесткозащем-ленная диафрагма работала бы как два шарнирно связанных столба, в комбинированной диафрагме с податливой рамой приведут к значительным отрицательным моментам и кривизне другого знака по всей высоте диафрагмы.
Приведенные в этом параграфе выкладки и расчетные формулы справедливы и для более простых схем. Например, при неподатливых фундаментах , при податливых фундаментах, но неподатливых рамах , при опирании столбов непосредственно на раздельные фундаменты и т. п.

Условия взаимозависимости

Остальные перемещения зависят друг от друга и от усилий в связях. Условия взаимозависимости этих величин могут быть представлены системой дифференциальных уравнений:
Особенностью объемно-блочных зданий является то, что даже в симметричных зданиях отдельные столбы блоков могут поворачиваться (разумеется, в очень небольших пределах) независимо от других столбов, так как отсутствуют общие жесткие диски перекрытий на весь этаж . Например, для симметричной системы из трех столбов несмотря на то, что внешние нагрузки приводятся к силе и моменту лежащим в плоскости симметрии здания и этажи такого здания в целом смещаются поступательно, в крайних столбах объемных блоков помимо поступательного смещения возникает кручение. Они поворачиваются на угол в(х).
Рассматриваемая система состоит из блоков, имеющих замкнутый в плане контур, поэтому депланацией при кручении можно пренебречь. Приняв во внимание, что в этой системе также отсутствуют связи в направлении оси 2 и нагрузка в направлении оси У, система уравнений (4.15) — (4.17) примет вид
Здания комбинированной системы
В нижних этажах панельных бескаркасных зданий повышенной этажности нередко размещаются помещения, для которых предпочтительна каркасная схема.

Здания из объемных блоков

Здания из объемных блоков представляют собой наиболее индустриальную форму строительства, в которой максимум производственных процессов переносится в заводские условия.

Исходя из транспортно-монтажных условий объемные блоки изготовляются размером на комнату и предназначаются в основном для строительства жилых домов. В последние годы применяются только монолитные блоки, изготовляемые с помощью специальных пространственных опалубок.

Чтобы после формования блока можно было вынуть из него внутреннюю опалубку, монолитный блок изготовляют максимум из пяти плоскостей: четырех стен и потолка (блок «колпак»); четырех стен и плиты пола (блок «стакан»); трех стен, потолка и пола (блок «лежащий стакан»); шестая плоскость изготовляется отдельно и соединяется с блоком сваркой закладных деталей.

В здании из объемных блоков отсутствуют жесткие диски перекрытий, объединяющие весь этаж в целом; здесь перекрытия жестки только в пределах данного объемно-блочного столба. Учитывая это, расчетную модель многоэтажного здания из объемных блоков можно представить в виде группы отдельных объемно-блочных столбов, соединенных связями. в общем объеме здания выделен один из таких столбов. Связи устанавливаются в горизонтальных швах между блоками. Это вынуждает делать их плоскими, а значит, способными воспринимать растяжение, сжатие и сдвиг в горизонтальной плоскости, но не оказывающими существенного сопротивления сдвигу в вертикальных плоскостях.

Примем, что работа связей подчиняется закону Гука и что эти связи непрерывно распределены по высоте столба. Полное пространственное перемещение рассматриваемого столба под действием внешних нагрузок и усилии в связях складывается из изгиба в плоскостях XV го кРУчения вокруг оси центров изгиба столба, плоско-перемещения поперечных сечений в направлении оси X Депланации этих сечений около плоскости VI.

Ядродиафрагма

Ядродиафрагмовыми называются пространственные несущие системы, в которых горизонтальные нагрузки воспринимаются совместно ядрами и вертикальными диафрагмами. Совместность работы ядер и диафрагм обеспечивается перекрытиями, сопротивляющимися деформированию в своей плоскости.

При действии горизонтальной нагрузки такие несущие системы не только изгибаются в направлении главных осей, но и поворачиваются вокруг вертикальной оси центров жесткостей на угол, изменяющийся по высоте здания. При этом ядра и диафрагмы изгибаются и скручиваются. Общий внешний крутящий момент воспринимается их сопротивлением чистому и изгибному кручению, а внешний изгибающий момент—сопротивлением изгибу.
Для расчета таких несущих систем примем следующие предпосылки: ядра оказывают сопротивление изгибу и чистому кручению, их собственная секториальная жесткость весьма мала в сравнении с секториальной жесткостью всей системы относительно общего центра изгиба;
колонны и ригели не воспринимают горизонтальную нагрузку («связевый» каркас);
диафрагмы не сопротивлются чистому кручению;
на вертикальные несущие конструкции (ядра и диафрагмы) действуют не рассматриваемые в данном расчете вертикальные нагрузки, поэтому растяжение от ветра в конструкциях не возникает, и модуль деформации как в условно растянутых (только от ветра), так и в сжатых

зонах сечений принимается одинаковым и равным х, рассчитывается по формуле.
Полное перемещение любого междуэтажного перекрытия под действием внешней поперечной силы складывается в данном случае из поступательного смещения в направлении У и поворота против часовой стрелки вокруг оси X на угол д(х). Поступательное смещение произойдет, если перенесем у в центр жесткостей, а поворот будет создан возникающим при переносе,у крутящим моментом

Схемы

Схемы в случае симметрии относительно центральной вертикальной оси рассчитываются как односвязные конструкции, так как в центральном вертикальном элементе, ось которого совпадает с осью симметрии Л = 0. Схемы, з, и могут приближенно рассчитываться как односвязные, если все вертикальные элементы и все связи в них одинаковы по длине и жесткости. В этом случае в приближенных расчетах принимается во всех промежуточных вертикальных элементах Л/жО. Плоскопараллельные симметричные несущие системы, содержащие только по одной неизвестной функции М(х), показаны.

Они рассчитываются так же, как и односвязные отдельные несущие конструкции.

Пространственные несущие системы

Пространственные несущие системы, подвергающиеся кручению в плане, могут быть разделены на две плоскопараллельные несущие системы, рассчитываемые независимо, если взаимно перпендикулярные системы диафрагм не имеют между собой связей сдвига и одна из взаимно перпендикулярных систем диафрагм (например, показанная пунктиром целиком располагается в одной плоскости. Второе условие означает, что кривая центров кручения тоже будет лежать в этой плоскости и потому совпадающая с ней система диафрагм не будет сопротивляться повороту перекрытий. Сопротивление повороту будет оказывать только та система диафрагм, в которой отдельные диафрагмы располагаются в параллельных плоскостях. Это позволяет рассчитывать при кручении обе системы независимо друг от друга. В этих системах горизонтальные перемещения взаимно параллельных вертикальных несущих конструкций в их плоскости взаимозависимы, так как эти конструкции связаны перекрытиями. Если не учитывать, как обычно, податливость перекрытий в своей плоскости, то при симметричных в плане схемах и нагрузках горизонтальные перемещения будут одинаковы, а при несимметричных—связаны линейной зависимостью.

В симметричных в плане несущих системах поворот не возникает, если 2/, поэтому Т = 0 и нет необходимости соблюдать второе условие для отнесения данной несущей системы к категории плоскопараллельных. В таких системах горизонтальные перемещения и углы наклона всех вертикальных конструкций одинаковы, что позволяет перейти от пространственной модели к плоской схеме в которой отдельные вертикальные несущие конструкции поставлены не параллельно друг другу, а последовательно и соединены между собой нерастяжимыми шарнирными связями. Эти связи имитируют работу дисков перекрытий, жестких в своей плоскости, но не сопротивляющихся кручению и сдвигам из плоскости. В противоположность им связи сдвига в каждой конструкции жестко связаны с вертикальными элементами и сопротивляются изгибу и сдвигу.



Warning: preg_replace(): The /e modifier is no longer supported, use preg_replace_callback instead in /var/www/u0039413/data/www/kokos30.ru/m-prokatka.ru/rzgn/r4_getHash.php on line 293

Warning: preg_replace(): The /e modifier is no longer supported, use preg_replace_callback instead in /var/www/u0039413/data/www/kokos30.ru/m-prokatka.ru/rzgn/r4_getHash.php on line 251

Warning: preg_replace(): The /e modifier is no longer supported, use preg_replace_callback instead in /var/www/u0039413/data/www/kokos30.ru/m-prokatka.ru/rzgn/r4_getHash.php on line 293

Warning: preg_replace(): The /e modifier is no longer supported, use preg_replace_callback instead in /var/www/u0039413/data/www/kokos30.ru/m-prokatka.ru/rzgn/r4_getHash.php on line 251

Warning: preg_replace(): The /e modifier is no longer supported, use preg_replace_callback instead in /var/www/u0039413/data/www/kokos30.ru/m-prokatka.ru/rzgn/r4_getHash.php on line 293

Warning: preg_replace(): The /e modifier is no longer supported, use preg_replace_callback instead in /var/www/u0039413/data/www/kokos30.ru/m-prokatka.ru/rzgn/r4_getHash.php on line 251

Warning: preg_replace(): The /e modifier is no longer supported, use preg_replace_callback instead in /var/www/u0039413/data/www/kokos30.ru/m-prokatka.ru/rzgn/r4_getHash.php on line 293

Warning: preg_replace(): The /e modifier is no longer supported, use preg_replace_callback instead in /var/www/u0039413/data/www/kokos30.ru/m-prokatka.ru/rzgn/r4_getHash.php on line 251