Особенности обеспечения пространственной жесткости многоэтажных гражданских зданий. Ветровые и сейсмические нагрузки. Расчетные модели диафрагмовых систем. Особенности проектирования надпроёмных перемычек ядер жесткости. Особенности проектирования пространственных несущих систем на основе каменной кладки, страница 14

В практике проектирования вместо сложного расчета диафрагмовой системы по деформированной схеме эффект продольного изгиба учитывается коэффициентами продольного изгиба , на которые умножается результирующий момент и бимомент. Для диафрагмовой системы коэффициенты продольного изгиба определяются по формулам, аналогично СНиП

               ;                                                    (7)

где коэффициент, учитывающий увеличение изгибающих моментов;  коэффициент, учитывающий увеличение крутящего момента; соответственно безразмерные величины вертикальной нагрузки, действующей на всю диафрагмовую систему и отвечающие за изгиб и кручение здания.

  Эти безразмерные величины зависят от высоты здания, суммарной действующей вертикальной нагрузки и полной жесткости здания.

;       ,                                          (8)

где погонная вертикальная нагрузка на i-ый столб диафрагмы.

Величины критических значений безразмерного параметра вертикальной нагрузки зависят от полной жесткости здания, его основания и определяются по эмпирическим формулам

,                                                                           (9)

где параметр, учитывающий податливость основания, зависит от полной жесткости здания и жесткости основания.

При абсолютно жестком основании принимается ,  .

При податливых основаниях:

при изгибе;

при кручении,

где  жесткости основания при изгибе и кручении здания, определяемые с учетом коэффициента пастели основания:

;            ;

жесткость основания под -тым фундаментом относительно собственной оси подошвы фундамента .

;

момент инерции плана подошвы фундамента под -тую диафрагму относительно собственной центральной оси .

На величины параметров и  в расчетных условиях полных моментов поперечных сил и прогибов умножаются соответствующие усилия, вызывающие изгиб или кручение здания:

.

Не допускается проектирование таких диафрагмовых систем для которых . Для повышения надёжности для зданий высотой более 6-ти этажей параметр  должен быть не более 1.5.

Л Е К Ц И Я    № 7

П Л А Н

7.1. Влияние переменной жесткости диафрагм на деформации

       пространственной системы.

7.2. Распределение усилий между элементами сборной диафрагмы

       жесткости.

7.1. Влияние переменной жесткости диафрагм на

       деформации пространственной системы

В зданиях большой высоты целесообразно менять несущую способность диафрагм жесткости в соответствии с изменением усилий в них. Обычно меняют ступенчато сечение диафрагм. Чаще всего меняют толщину стенок  и класс их бетона в одном или 2-х местах по высоте здания.

Прогибы пространственной системы с диафрагмами жесткости, меняющими толщину по высоте здания, ступенчато определяются с учетом того, что кривизна изогнутой оси диафрагм подчиняется дифференциальному уравнению изгиба стержня

.                                                                                                          (1)

При расчете диафрагм с переменной жесткостью, их можно заменить на фиктивные консоли с постоянной жесткостью, но нагруженных эпюрой моментов, ступенчато меняющейся в зонах изменения фактической жесткости.

 

                                                                            

                                                                            =              

                                                                                                                 х_о

Рис. 7.1. Слева направо: фактическое здание; фактические возникающие

моменты; приведённая эпюра моментов

В качестве коэффициента приведения фактической несущей системы и фактической эпюры моментов к эквивалентным заменяющим параметрам применяется коэффициент относительных жесткостей:

 .                                                                                                          (2)

Результирующий момент в заделке консоли от действия ступенчатой эпюры моментов определяется методами строительной механики:

        ,

где  расстояние от центра тяжести участка эпюры до верха здания; площадь соответствующего участка эпюры моментов.