Навигация
Конструктивные системы остова многоэтажных зданий
54791
знак
0
таблиц
54
изображения
2. Конструктивные системы остова многоэтажных зданий
Конструктивной системой здания называется совокупность взаимосвязанных конструкций здания, обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость. Несущая конструкция здания обеспечивает его пространственную устойчивость и передает нагрузки, собираемые надземной частью через подземную часть на основание — способный к их восприятию грунт.
Принятая конструктивная система здания должна обеспечивать прочность, жесткость и устойчивость здания на стадии возведения и в период эксплуатации при действии всех расчетных нагрузок и воздействий.
В современном высотном строительстве применяют различные конструктивные системы и схемы с разнообразными вариантами компоновок. Вместе с тем все конструктивные системы можно разделить на три категории:
стержневые — каркасные системы из вертикальных стоек — колонн и связывающих их в горизонтальной плоскости балок — ригелей с жесткими (рамными) узлами или стенками — диафрагмами жесткости.
плоскостные — стеновые системы из монолитных стен или сборных панелей;
и смешанные:
каркасно-панельные системы с наружными панельными стенами, обстраивающими расположенный внутри каркас;
панельно-блок-комнатные системы с объемными элементами и внутренними поперечными или наружными продольными несущими стенами;
каркасио-панельно-ствольные системы с монолитными башенными элементами, образующими ядро жесткости высотного здания в 12 и более этажей.
В свою очередь каркасные системы подразделяются на:
Рамные и связевые.
(особенности этих систем будут рассмотрены ниже)
Среди стеновых систем следует выделить схемы
поперечно-стеновые, продольно-стеновые, перекрестно-стеновые, коробчатые (оболочковые).
Смешанные системы сочетают в себе отдельные признаки двух других систем, к ним относят каркасноствольные и коробчатоствольные.
Стеновые.
Различают конструктивную систему поперечных стен с узким шагом (на помещение) - 3,0-4,5 м, с широким шагом (на целый дом) — 4,5-7,2 м и более, и смешанным шагом, при котором чередуются узкий и широкий шаг.
В зависимости от расположения несущих стен в плане здания и характера опирания на них перекрытий различают следующие конструктивные системы:
Рис. 4. Стеновые конструктивные системы
а. поперечно-стеновые – с поперечными несущими стенами.
б.перекрестно-стеновые с поперечными и продольными несущими стенами.
в.продольно-стеновые с перекрытиями - с продольно несущими стенами
Каркасная система ( рамная, рамно-связевая, связевая)
Рамная схема каркасного несущего остова зданий представляет собой систему колонн, ригелей и перекрытий, соединенных в конструктивных узлах в жесткую и устойчивую пространственную систему, воспринимающую горизонтальные (ветровые и другие) усилия.
Рамно-связевая схема каркасного здания аналогична рамной схеме с тем лишь дополнением, что горизонтальная жесткость здания увеличивается за счет диагональных связей, выполняемых, как правило, из металла. При этом часть горизонтальных усилий передается с колонн на эти связи. Особенностью рамно-связевой схемы является ограничение перемещений каркаса.
Связевая схема каркасного несущего остова зданий отличается от рамной тем, что все горизонтальные усилия в ней в обоих направлениях через сплошные междуэтажные перекрытия передаются на жесткие диафрагмы — стенки или ядра жесткости. Рамы в этом случае рассчитываются только на вертикальные нагрузки. При этом сопряжения вертикальных и горизонтальных элементов конструкций могут иметь не только жесткое, но и шарнирное решение.
В несущем остове каркасного здания при связевой схеме жесткие связи можно располагать с интервалами в несколько конструктивных шагов на расстоянии не больше 48 м при сборных перекрытиях или 54 м при монолитном каркасе. Таким образом, связевая система каркаса позволяет во всех этажах здания получить достаточно большие зальные помещения между связевыми стенами.
Каркасный остов связевой системы в настоящее время имеет наибольшее распространение в массовом строительстве общественных зданий, зданий повышенной этажности и в высотных зданиях любого назначения.
Для повышения сопротивления внешним воздействиям несущей системы зданий высотой более 250 м применяют преимущественно ствольные конструктивные системы: “труба в трубе” и “труба в ферме”. Их компоновочная схема включает центральный ствол, воспринимающий основную долю всех нагрузок, и расположенные по периметру здания несущие элементы в виде отдельных стоек (колонн), решетчатых систем (ферм, составных стержней и др.), пилонов, которые также могут быть объединены в единую конструкцию. Жесткость ствольной системы, ее устойчивость и способность к гашению вынужденных колебаний обеспечиваются заделкой центрального ствола в фундамент.
В случаях, когда жесткости стеновой, каркасной или ствольной системы недостаточно, прибегают к комбинированным решениям, сочетающим в себе признаки разных конструктивных решений. В частности, для повышения сопротивления несущего остова здания возрастающим с высотой над уровнем земли ветровым нагрузкам применяют комбинацию ствольной и стеновой систем. В этом случае горизонтальные нагрузки воспринимаются не только внешней оболочкой и центральным стволом, но и внутренними несущими стенами. Комбинированная конструктивная система обладает большей конструктивной гибкостью в части возможности распределения доли воспринимаемых усилий за счет варьирования жесткости несущих элементов остова.
Рис.5. Схема каркасных зданий:
a — рамная; б — рамно-связевая; в —рамная с диафрагмами
жесткости; 1 — рама; 2 — смет; 3 — диафрагма; 4 — крепления
Особенности узловых соединений колонн и ригелей. Пространственный каркас несущего остова при рамной схеме должен обладать необходимой жесткостью не только в одной плоскости, но и в перпендикулярном направлении, что достигается жестким решением всех узловых стыков вертикальных и горизонтальных элементов конструкций как в продольном, так и в поперечном направлении
Связевый железобетонный каркас можно считать шарнирным, так как узел сопряжения колонны с ригелем не способен воспринимать изгибающие моменты от ветровых нагрузок. Такой каркас не обладает рамными свойствами, а работает по связевой схеме. Все нагрузки, вызывающие горизонтальное перемещение каркаса, воспринимаются сквозными вертикальными диафрагмами жесткости, связанными в пространственную жесткую коробчатую систему горизонтальными дисками перекрытий.
Сквозные диафрагмы жесткости образуются путем заполнения каркаса стенками располагающихся в плоскости и из плоскости рам. Они устанавливаются на всю высоту здания. Диафрагмы жесткости обычно совмещаются со стенами лестничных клеток, лифтовых шахт и с разделительными перегородками помещений.
В статическом отношении рамные и связевые системы отличаются способом восприятия внешних нагрузок, в конструктивном — решением основных узлов.
Похожие работы
... преимущественно в зданиях с регулярной планировочной структурой (гостиницы, общежития, пансионаты и т.п.), совмещая шаг поперечных перегородок и шаг несущих конструкций. Каркас с продольным расположением ригелей применяют, проектируя общественные здания сложной планировочной структуры (школы, лечебно – профилактические учреждения и др.). Комбинированная система (с неполным каркасом). В таких ...
... представителя поставщика и составить акт на бракованную продукцию. Результаты пооперационного контроля фиксируют в исполнительной документации. При монтаже сборных железобетонных конструкций многоэтажного каркасного здания должны быть соблюдены допуски: Отклонения Допуски, мм Смещение осей стаканов фундаментов относительно + 10 разбивочных осей; ...
... современных технологий, стало возможным копировать и исторические прототипы лестниц. Можно выдерживать их декор и стилистику в требуемом архитектурном стиле, а также создавать современные конструкции, отвечающие веяниям нашего времени. На цену лестницы влияют такие факторы, как стоимость проекта и материалов, особенности выбранной конструкции, использование сложных технологий или ручного труда ...
... свариваемости назначается диаметр поперечной арматуры dsw. 2. По диаметру и количеству поперечных стержней в сечении определяется площадь поперечной арматуры. мм, Asw = n∙fsw, где n – количество каркасов в плите; fsw – площадь одного поперечного стержня. Asw = 1,01 см2, 3. По конструктивным условиям назначается шаг поперечных стержней S: - если высота плиты h ≤ 450 мм., ...
0 комментариев