ция зданий в плане отлична от простых форм в виде прямоугольника и приближается к круглой и треугольной форме.
Несущие конструкции зданий обычно представляют собой комбинацию плоских стен. В зависимости от расположения этих стен в пределах здания их можно разделить на три основные группы:
По мере увеличения высоты зданий влияние горизонтальных нагрузок возрастает в нарастающей степени. При определенной высоте горизонтальный прогиб становится настолько большим, что требования жесткости несущих конструкций становятся при расчете решающими. Величина жесткости зависит в первую очередь от конструктивной схемы здания. Более того, эффективность конкретной системы зависит от объема используемого материала несущих конструкций. Оптимизация сооружения при определенных требованиях к объемно-планировочному решению сводится к достижению максимальной жесткости при минимальном весе. Это приводит к разработке систем, наиболее рациональных для определенного диапазона высот. Рассмотрим некоторые факторы, определяющие развитие этих новых систем:
конструкции из высокопрочных материалов (например, бетон с прочностью 650 кгс/см2 и более, низколегированные стали);
взаимодействие несущих элементов здания;
новые методы сборки (например, сварка, болтовые соединения);
расчет сложного напряженного состояния на ЭВМ;
использование легких конструкционных материалов;
новые методы строительства.
Наиболее распространенные рамные системы рассматриваются в следующих разделах. Основное внимание уделяется характерным объемным решениям, характеру работы под нагрузкой и эффективности различных систем.
Исторически конструкции несущих стен выполнялись из кирпичной кладки большой толщины. Их большой вес и негибкая планировка в плане определили неэффективность использования для многоэтажных зданий. Однако развитие новых методов использования кладки и применение предварительно изготовленных железобетонных панелей сделало принцип строительства зданий с несущими стенами экономичным для диапазона средних высот. Здания, где требуется частое членение внутреннего пространства (жилые дома, гостиницы), наиболее полно отвечают этому принципу. Схемы с несущими стенами применимы для зданий разной формы и компоновки. Рад примеров использования указанного принципа для зданий высотой 10—20 этажей показаны на рис. IV. 1. Конфигура-
система поперечных плоских стен, расположенных перпендикулярно длине здания (рис. IV. 1, а); эта система не влияет на решение главного фасада;
система продольных плоских стен, расположенных параллельно длинной стороне здания (рие,-йй4^*) и образующих стену главного фасада;
система перекрестных плоских стен, расположенных в обоих направлениях (рис, IV.1, .£)...
Здания могут также состоять из нескольких отдельных секций с разными системами стен в каждой (ри-с. IV.1, з).
Указанные схемы расположения стен наиболее четко проявляются в зданиях прямоугольной формы. Значительно труднее классифицировать схемы конструкций при сложных формах зданий в плане. *
Характер реакции несущих стен при нагрузках зависит от используемых материалов, типа взаимодействия между горизонтальными перекрытиями и вертикальными несущими конструкциями. Схема работы определяется степенью взаимной связности стен и связями стен с плитами перекрытий. В кирпичных конструкциях и большинстве систем сборных железобетонных конструкций междуэтажные перекрытия следует рассматривать Шарнирно прикрепленными к неразрезным стенам (предполагается, что специальные соединения элементов не используются), в то время как монолитные плиты и стены на самом деле также являются неразрезными. Очевидно, здание с железобетонными конструкциями по характеру пространственного деформирования намного жестче, чем здание со стенами из кирпичной кладки и панелей с шарнирными сопряжениями. Поэтому железобетон является более экономичным материалом для высоких зданий.
Вертикальные нагрузки передаются от перекрытий (гл; VII) непосредственно на стены. Обычные, пролеты (расстояния между стенами) изменяются в диапазоне 3,6—7,6 м в зависимости (без учета других факторов) от несущей способности и горизонтальной жесткости системы перекрытия. Поскольку стены работают аналогично узким колоннам, они должны быть проверены на устойчивость при продольном изгибе.
Сжимающие напряжения в стене являются функцией пролета, высоты и конструктивной схемы здания, размеров и расположения оконных проемов. Оконные проемы во избежание больших напряжений сжатия следует располагать по одной вертикальной оси. Стены должны также воспринимать изгибающие моменты от эксцентричного опирания плит перекрытий (задание VI.2).
Горизонтальные силы с помощью конструкций перекрытий, работающих как горизонтальные диафрагмы, передаются стенам-диафрагмам, параллельным направлению действия нагрузки. Благодаря своей жесткости стены-диафрагмы работают как высокие балки, воспринимая сдвиг (рис. IV.2) и опрокидывающий момент.
На рис. iy.3 показано, как при ветровых нагрузках, параллельных короткой стороне здания, несущие поперечные стены воспринимают не только вертикальные нагрузки, но и сдвигающие силы от ветра. С другой стороны, система длинных стен позволяет разделить две функции стеновых конструкций. Продольные стены, испытывая
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
