Чем обеспечивается пространственная жесткость
Обеспечение устойчивости и пространственной жесткости зданий
Устойчивость – способность здания противостоять усилиям, стремящимся вывести его из исходного состояния статического или динамического равновесия.
Пространственная жесткость – способность отдельных элементов и всего здания не деформироваться при действии приложенных сил, сохранять геометрическую неизменяемость формы.
В бескаркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается устройством внутренних поперечных стен и стен лестничных клеток, связанных с продольными (наружными) стенами, а также междуэтажных перекрытий, связывающих стены между собой и расчленяющих их на отдельные ярусы по высоте.
В каркасных зданиях (рис. 5.4)пространственная жесткость обеспечивается за счет: многоярусной рамы, образованной пространственным сочетанием колонн, ригелей и перекрытий и представляющей собой геометрически неизменяемую систему; стенок жесткости, устанавливаемых между колоннами (на каждом этаже); стен лестничных клеток и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса; плит распорок, уложенных в междуэтажных перекрытиях (между колоннами); надежного сопряжения элементов каркаса в стыках и узлах.
Рис. 5.4. а – рамный каркас; б – связевой каркас
Тема: Понятие об основаниях. Классификация грунтов. Фундаменты. Требования к ним. Глубина заложения. Ленточные, столбчатые и сплошные фундаменты. Свайные фундаменты. Отмостки и приямки. Подвалы, техподполья. Защита от грунтовой сырости.
Обеспечение пространственной жесткости зданий
Здание в целом и отдельные его элементы, подвергающиеся воздействию различных нагрузок, должны обладать:
Общая устойчивость и пространственная жесткость здания зависят от взаимного сочетания и расположения конструктивных элементов, прочности узлов соединений и т.д.
В зданиях с несущими стенами пространственная жесткость обеспечивается:
В каркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается:
Указанные конструктивные решения дают лишь общие конструктивные представления о мерах по обеспечению пространственной жесткости здания.
Деформационные швы
Здания большой протяженности подвержены деформациям под влиянием колебаний температуры наружного воздуха в течение года, неравномерных осадок грунта основания, сейсмических явлений и других причин. Во всех этих случаях в стенах, перекрытиях, покрытиях и других частях здания могут появиться трещины, резко снижающие прочность и эксплуатационные качества здания. Для предупреждения появления трещин в несущих и ограждающих конструкциях предусматривают деформационные швы, разрезающие здание на отсеки. В зависимости от назначения применяют следующие деформационные швы: температурные, осадочные, антисейсмические и усадочные.
Температурные швы делят здание на отсеки от уровня земли до кровли включительно, не затрагивая фундамента, который, находясь ниже уровня земли, испытывает температурные колебания в меньшей степени и, следовательно, не подвергается существенным деформациям. Расстояние между температурными швами принимают в зависимости от материала стен и расчетной зимней температуры района строительства.
Отдельные части здания могут быть разной этажности. В этом случае грунты основания, расположенные непосредственно под различными частями здания, будут воспринимать разные нагрузки. Неравномерная деформация грунта может привести к появлению трещин в стенах и других конструкциях здания. Другой причиной неравномерной осадки грунтов основания сооружения могут быть различия в составе и структуре основания в пределах площади застройки здания. Тогда в зданиях значительной протяженности даже при одинаковой этажности могут появиться осадочные трещины. Во избежание появления опасных деформаций в зданиях устраивают осадочные швы. Эти швы, в отличие от температурных, разрезают здания по всей их высоте, включая фундаменты.
Если в одном здании необходимо использовать деформационные швы разных видов, их по возможности совмещают в виде так называемых температурно-осадочных швов.
Антисейсмические швы применяются в зданиях, строящихся в районах, подверженных землетрясениям. Они разрезают здание на отсеки, которые в конструктивном отношении должны представлять собой самостоятельные устойчивые объемы. По линиям антисейсмических швов располагают двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в систему несущего остова соответствующего отсека.
Усадочные швыделают в стенах, возводимых из монолитного бетона различных видов. Монолитные стены при твердении бетона уменьшаются в объеме. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, снижающих несущую способность стен. В процессе твердения монолитных стен ширина усадочных швов увеличивается; по окончании усадки стен швы наглухо заделывают.
Дата добавления: 2017-01-16 ; просмотров: 16553 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Обеспечение пространственной жесткости каркасных зданий
Пространственная система, состоящая из колонн, подкрановых балок и несущих конструкций покрытия называется каркасом одноэтажного промышленного здания.
Обеспечение пространственной жесткости
Пространственная система, состоящая из колонн, подкрановых балок и несущих конструкций покрытия называется каркасом одноэтажного промышленного здания.
Сборный каркас
Состоит из поперечных рам: колонна — стропильная конструкция — колонна;
Продольных: колонна — подкрановая балка — подстропильная конструкция — колонна.
Поперечные рамы
Воспринимают нагрузку от покрытия, снега и кранов.
Продольные рамы
От ветра, торможения кранов и обеспечивают устойчивость поперечных рам.
В поперечном направлении устойчивость здания обеспечивается
В продольном направлении устойчивость здания обеспечивается
Связи располагают между колоннами в середине температурного отсека в пределах надземной высоты колонн. В здании с мостовым краном — в пределах подкрановой части здания.
Стальные связи бывают
Крестовые связи устанавливают при шаге колонн 6 метров.
Портальные — при 12 м.
В зданиях с тяжелыми опорными кранами вертикальные связи между стропильными конструкциями устанавливают в крайних шагах и в середине температурного отсека.
Основу каркаса одноэтажного здания составляют поперечные рамы. Между собой их шарнирно связывают стропильные конструкции. Что касается поперечной жёсткости, то её обеспечивают ключевые элементы — колонны. Они жёстко защемляются в фундаменте посредством диска покрытия.
Если кровля здания состоит из железобетонных плит, уложенных на сплошной настил, то отдельные рамы несут гораздо меньшую нагрузку благодаря тому, что такая «жёсткая» кровля частично передаёт вес смежным рамам.
Если же кровельные плиты укладываются по прогонам, то условия получаются не такими благоприятными. Ведь местные нагрузки на рамы могут оказаться чрезмерными и деформировать их, а из-за этого могут нарушиться и эксплуатационные качества всего здания в целом.
Именно поэтому проектирование высотных бескрановых зданий или использование мостовых кранов большой грузоподъёмности должно предусматривать в верхних поясах стропильных конструкций наличие продольных связей. Благодаря этому, поперечная работа рам будет в некоторой мере объединена.
Только при бескрановом возведении зданий обеспечение продольной жёсткости лишь посредством колонн оказывается экономически выгодным. Для этого длина пролёта не должна превышать 24 метров, а высота — 8,4 метра, либо длина пролёта должна составлять 30 метров, а высота — не более 7,2 метра. Конструкция зданий с мостовыми кранами и высотных зданий должна включать наличие вертикальных связей в продольном направлении для обеспечения жёсткости. Эти связи устраиваются как между колоннами, так и, при необходимости, в самом покрытии здания.
Можно передавать ветровую нагрузку на вертикальные связи и колонны, разгружая таким образом посредством кровли торцевые стены, но это актуально лишь для зданий с определённой длиной пролётов и высотой. Если пролёты слишком велики, а высота — более или менее значительна, то при использовании такой кровли стропила будет труднее крепить к колоннам. Конструкции, которые призваны обеспечивать устойчивость покрытий, будут более сложными, а в некоторых случаях спроектировать их таким образом вообще не получится, не нарушив целостность кровли и, следовательно, прочность её связи со стропильными конструкциями.
Дата публикации статьи: 7 ноября 2013 в 08:30
Последнее обновление: 29 сентября 2021 в 11:11
Сайт инженера-проектировщика
Свежие записи
Пространственная жесткость
Пространственная жесткость гражданских зданий
Здание, при воздействии на него вертикальных и горизонтальных нагрузок, должно быть прочным (не разрушаться),устойчивым — сохранять равновесие во время действия горизонтальных сил; должно иметь пространственную жесткость, то есть не деформироваться (не менять конструктивную основу здания). С увеличением количества этажей, увеличивается нагрузка на здание. Устойчивость и пространственную жесткость здания обеспечивают с помощью специальных мероприятий.
В бескаркасных зданиях (рис. 1 а) пространственную жесткость обеспечивают устройством внутренних поперечных стен и стен лестничных клеток, связанных с продольными стенами и междуэтажными перекрытиями, которые связывают стены между собой и разделяют их на отдельные ярусы по высоте. Перекрытие должно выполняться как жесткий монолитный диск.
Рис. 1. Конструктивные элементы, которые обеспечивают пространственную жесткость здания: а — бескаркасной; б — каркасной ;. 1 — междуэтажное перекрытие; 2 — поперечная стена; 3 — стены лестничной клетки; 4 — диафрагмы жесткости; 5 — плиты-распорки
В каркасных зданиях (рис. 1. б) пространственная жесткость достигается устройством:
— многоярусной рамы, образованной пространственным сообщением колонн, ригелей и перекрытий;
— стенок жесткости, поставленных между колоннами на каждом этаже;
— плит-распорок, положенных в перекрытиях между колоннами;
— стен лестничных клеток и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса; надежного сопряжения элементов каркаса в стыках и узлах.