Системы со стволами жесткости. Несущие конструкции в виде балок-стенок: системы с чередованием и шахматным расположением ферм. Взаимодействие системы стен-диафрагм с каркасом при наличии горизонтальных поясов жесткости, страница 3

рукцин (рис. IV.6, д), каждая из них работает как самостоятельная стена под соответствующей нагрузкой. В этом случае в связи с относительно небольшими постоянными нагрузками ветер может привести к появлению в стене растягивающих напряжений. Можно также исходить из раздельной схемы работы стен при расчете внутренней стены-диафрагмы (рис. IV.6, е), в которой связь в месте расположения коридора обеспечивается только плитами перекрытия, Бла-


СИСТЕМЫ СО СТВОЛАМИ ЖЕСТКОСТИ

Система плоских несущих стен является достаточно эффективной для жилых зданий со строго определенным функциональным назначением. Вместе с тем торговые здания требуют максимума гибкости при планировке, больших открытых пространств, которые могут члениться с помощью передвижных перегородок. Обычным в этом случае оптимальным решением является сосредоточение систем вертикального транспорта, энергоснабжения и др. (например, лифтов, лестниц, туалетов, инженерных коммуникаций) с образованием ствола или нескольких стволов в зависимости от размеров и назначения здания. Эти стволы и-спользуются как системы стен-диафрагм, обеспечивающих необходимую боковую устойчивость здания.

Несколько примеров компоновки зданий со стволами жесткости показано на рис. IV. 7. По-видимому, нет ограничений по форме и расположению стволов в пределах площади здания. Системы со стволами жесткости характеризуются следующими особенностями (см. рис. IV.7 — буквы в скобках относятся к отдельным решениям диафрагм):

форма ствола жесткости (см. гл. III):

открытые стволы (о) и замкнутые стволы (б); одиночный ствол жесткости и ствол в сочетании с плоскими стенами (а);

число стволов жесткости: один и несколько;

расположение стволов внутри здания (в), по периметру здания (/с) и вне здания (я);

компоновка стволов симметричная (е) и асимметричная (/с);


влияние геометрии здания на форму ствола жесткости: определяющее (л) и косвенное (р).

Схемы зданий на рис. IV.7 не содержат конструктивных решений, сочетающих стволы жесткости с другими системами несущих конструкций. Они будут рассмотрены в конце настоящей главы.


зданиями. Для более высоких зданий с целью увеличения жесткости стволов могут применяться диагональные связи (см. рис. III.9).

Преимущества стальных стволов заключаются в возможности сравнительно быстрого монтажа элементов.

Железобетонные стволы кроме восприятия нагрузок ограничл-



Стволы жесткости могут выполняться из стали, железобетона или из их комбинаций. Для обеспечения жесткости в горизонтальном направлении в стальных рамных стволах можно использовать балки Виренделя.

Системы с балками Виренделя являются достаточно гибкими, и поэтому их применение ограничивается сравнительно невысокими


вают определенное пространство, и для их огнезащиты не требуется дополнительных мероприятий. Некоторое снижение способности к развитию больших деформаций, присущее железобетону как строительному материалу, является отрицательным фактором в случае действия сейсмических нагрузок.

Стволы жесткости можно рассматривать как большие консольные балки, защемленные в грунте и воспринимающие горизонтальные нагрузки. Таким образом, возникающие в стволе напряжения от изгиба и сдвига аналогичны напряжениям в замкнутой коробчатой системе, не испытывающей деформаций из плоскости элементов (см. задания. III.2 и III.3). Поскольку ствол воспринимает одновре-


менно вертикальные нагрузки, он имеет преимущества в возможности создания предварительного напряжения сжатия и таким образом может не рассчитываться на растягивающие напряжения при изгибе 1. Это в первую очередь относится к тяжелым ядрам жесткости из,железобетона. Кроме того, пригруз повышает несущую способность стволов жесткости на сдвиг.

Системы с консольными конструкциями (см. рис. IV.8, а) не являются распространенным конструктивным решением в связи с гибкостью консольных участков перекрытий и большим количеством арматуры, необходимым для восприятия отрицательных изгибающих моментов. Когда конструкции перекрытий подвешиваются по периметру с помощью последовательной системы подвесок (рис. IV.8, б), общая жесткость здания повышается, а архитектурный образ здания сохраняется открытым, и помещения в нем хорошо освещаются. Конечно, передача всех нагрузок на ствол, имеющий сравнительно небольшую площадь в плане, требует использования в качестве оснований грунтов с высокой несущей способностью.