Продольные сжимающие усилия в колоннах определяются суммированием усилий, передающихся с перекрытий, и от веса колонны.

Изгибающие моменты от вертикальных нагрузок в колоннах будут равны нулю в середине высоты этажа (рис.63, а); если там установить условные шарниры, многоэтажную раму можно расчленить на ряд одноэтажных (рис.63, б). При числе пролетов больше трех раму можно рассчитывать как трехпролетную; в многоэтажной раме достаточно определить усилия в рамах верхнего, среднего и первого этажей.

 
 

Рис.63. Расчетная схема рамы на вертикальные нагрузки

Усилия на опорах ригелей определяют по формулам

где и – значения постоянных и временных нагрузок,

– расчетный пролет ригеля,

, , , – табличные коэффициенты.

Изгибающие моменты в пролетах ригелей определяют как разность балочного момента и полусуммы моментов на каждой из опор

 
Подпись:.

 

 

 

 

 

 
Изгибающие моменты в колоннах определяют из условия, что в узле , для этого опорные моменты ригелей распределяют пропорционально жесткостям сходящихся в узле элементов рамы.

 
Горизонтальные (ветровые) нагрузки определяют с учетом изменения ветрового напора по высоте и приводят к сосредоточенным на уровне перекрытий (рис. 64). Нулевые точки в колоннах считают расположенными: на первом этаже – на расстоянии 2/3 высоты этажа от места защемления, на вышерасположенных этажах – по середине их высоты.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Опорные реакции стоек полурам определяют распределением горизонтальных нагрузок в соответствии с жесткостями колонн.

Максимальные изгибающие моменты в колоннах и ригелях первого этажа , вышеназванных – .

4. Расчет диафрагм и ядер жесткости многоэтажных зданий

Диафрагмы и ядра (стволы) жесткости устраиваются в зданиях с рамносвязевой конструктивной схемой, методика их расчета зависит от расчетных схем этих систем (рис. 65).

Диафрагмы и ядра жесткости рассчитывают совместно с закрепленными с ними колоннами. Вертикальными являются нагрузки от веса этих конструкций и опирающихся на них перекрытий. Горизонтальную ветровую нагрузку определяют с учетом увеличения ветрового напора по высоте и собирают с той части здания, с которой она передается на рассчитываемую диафрагму. При высоте здания более 12 этажей и 40 м кроме статической составляющей ветровой нагрузки учитывается и динамическая.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.65. Примеры расчетных схем некоторых систем:

а) рамно-связевой, б) рамно-связевой и проемными диафрагмами, в)связевой со сплошными диафрагмами; 1 – диафрагма, 2 – связи перекрытий, 3 – рама, 4 – проем; г) расчетная схема на опрокидывание

Усилия в элементах рамно-связевой или связевой систем определяются методами строительной механики, а также с использованием таблиц. Диафрагма вместе с колоннами имеет двутавровое сечение; коробчатое сечение ядра жесткости также приводится к двутавровому. Конструктивные расчеты диафрагм и ядер жесткости выпоняют как для внецентренно сжатых элементов двутаврового профиля.

Кроме расчета прочности для диафрагм и ядер жесткости делают проверку на опрокидывание (потерю устойчивости положения) по условию

,

– удерживающий момент вертикальных нагрузок относительно нижней крайней точки фундамента (рис.65, г);

– опрокидывающий момент от горизонтальной ветровой нагрузки относительно той же точки.

Вертикальные нагрузки определяют с коэффициентом надежности , горизонтальные – .

Расчетом по деформациям определяют прогиб на уровне верха здания: он не должен превышать , где – высота здания.

5. Особенности конструкций высотных зданий

К этому виду относятся здания высотой более 25 этажей, они занимают небольшие площади, но являются более сложными с конструктивной и технологической точек зрения. Для обеспечения общей устойчивости здания должны иметь развитую форму в плане (рис.66, а, б, в).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.66. Конструктивные решения высотных зданий

Для повышения пространственной жесткости здания устраиваются жесткие промежуточные этажи – ростверки, которые являются связями сдвига при деформировании здания от горизонтальных нагрузок (рис. 66, г).

Обязательным элементом является ядро жесткости в средней части здания. Кроме этого устраивается жесткая периферийная система из вертикальных несущих элементов и связей (рис. 66, д).

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48