Взаимодействие каркаса и стены-диафрагмы (рис. IV. 17, в) проявляется в наложении раздельных форм прогиба и приводит к S-образной кривой деформирования. Поскольку характеристики прогиба стены-диафрагмы и рамы различны, стена-диафрагма отталкивается рамой в верхней части здания и притягивается к ней в нижней части. Поэтому горизонтальная сдвигающая нагрузка от ветра воспринимается в основном рамой в верхней части здания и стеной-диафрагмой внизу. Взаимодействие двух систем несущих конструкций рассмотрено в задании VI,7.
КОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ С БЕЗБАЛОЧНЫМИ ПЛИТАМИ ПЕРЕКРЫТИЙ
Система безбалочных перекрытий состоит из сплошных или многослойных железобетонных плит, непосредственно опирающихся на колонны, что исключает необходимость применения несущих конструкций каркаса для перекрытий (ригелей). Это приводит к наименьшей высоте перекрытия, т. е. к схеме, обладающей бесспорными
экономическими преимуществами. В связи с концентрацией напряжений сдвига вокруг колонн часто применяются надкапительные плиты или капители колонн. Перекрытия без надкапительных плит часто называются плоскими перекрытиями. Эта система может быть хорошо приспособлена к нерегулярной сетке колонн.
К некоторым недостаткам систем с плоскими плитами относятся:
нерациональность использования при больших постоянных нагрузках;
возможность появления больших прогибов плит из-за малых отношений высоты перекрытия к пролету;
возможность использования при сравнительно небольших пролетах (4,5—7,6 м или до 10,5 м при последующем натяжении арматуры) ограничивает область их применения зданиями с частым расположением перегородок в плане, например жилыми домами.
В зависимости от отношения высоты здания к его ширине системы плоских перекрытий могут иметь в качестве несущих конструкций только колонны или дополнительно опираться на стены-диафрагмы, которые увеличивают горизонтальную жесткость здания.
Монолитность работы железобетонных конструкций проявляется в том, что здание воспринимает горизонтальные нагрузки как единое целое. Не следует думать, что горизонтальные нагрузки полностью воспринимаются более жестким стволом и стенами-диафрагмами, а плиты и колонны не оказывают влияния на прочность и жесткость конструкций здания.
Плоские плиты перекрытий, несмотря на относительную гибкость, обеспечивают прочность конструкций благодаря их неразрез-ности со стенами-диафрагмами и колоннами. Можно себе представить, что часть плиты работает как пологая балка, связанная с колоннами, и таким образом обеспечивает рамность работы конструкций.
Следовательно, поведение всей системы аналогично связанной системе ствола жесткости и рамы. Характер работы зданий с плоскими перекрытиями иллюстрируется на рис. IV. 17. Горизонтальные силы в верхней части воспринимаются в основном рамой, а в нижней части — стенами-диафрагмами или стволом жесткости.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СИСТЕМЫ СТЕН-ДИАФРАГМ С КАРКАСОМ ПРИ НАЛИЧИИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ПОЯСОВ ЖЕСТКОСТИ
Связевой каркас (т. е. здание с каркасом и стенами-диафрагмами) становится неэффективным при высоте более 40 этажей, так как для устройства достаточно прочных и жестких связей необходим большой расход материалов. Эффективность конструкций может быть повышена примерно на 30% за счет использования горизонтальных решетчатых поясов, связывающих каркас со стволом жесткости. Пояса жестко соединяются с конструкциями ствола и шарнирно с наружными колоннами. При изгибе ствола жесткости
пояса работают как распорки, передающие осевые напряжения непосредственно колоннам по периметру здания. Эти колонны в свою очередь работают как стержни, препятствующие прогибу ствола. Таким образом, ствол полностью воспринимает горизонтальные сдвигающие силы, а горизонтальные пояса передают вертикальную сдвигающую нагрузку от ствола на каркасные конструкции наружных стен. При этом здание работает как единое целое по схеме, аналогичной схеме консольного стержня коробчатого сечения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.