Основные расчетные требования
Конструкции монолитных зданий должны удовлетворять в течение всего расчетного срока службы, а также при их возведении требованиям двух групп предельных состояний.
Расчетом по первой группе предельных состояний должно обеспечиваться:
1) требуемая СниП 2.03.01-84* прочность всех конструкций здания и стыковых сооружений;
2) устойчивость здания в целом от опрокидывания при действии горизонтальных нагрузок.
Расчетом по предельным состояниям второй группы должны обеспечиваться:
1) требуемая СниП 2.03.01-84* жесткость и трещиностойкость всех изгибаемых элементов здания от вертикальных нагрузок;
2) ограниченное раскрытие трещин в стенах здания и взаимных смещений при действии вертикальных и ветровых нагрузок;
3) ускорение колебаний конструкций зданий не превышающие 0,1м/сек2 от пульсирующего напора ветра (при h здания <40м проверка величины ускорений не требуется);
4) величина прогибов верха здания, не превышающие 0,001 его высоты (при расчете по недеформируемой схеме);
5) перекосы несущих стен и перегородок при действии ветровых нагрузок не превышающие 0,0004. Предельная величина перекоса несущих стен не ограничивается, если обеспечена их прочность и трещиностойкость с учетом сдвигающих усилий, действующих в плоскости стены;
6) величины средней осадки здания не превышающей 10см.
Общие рекомендации по определению усилий и проверке устойчивости здания
|
|
|
Расчетные схемы
В зависимости от требуемой точности расчета, назначения и конструктивной системы здания усилия, действующие в плоскости стен и перекрытий, следует определять на основе плоских или пространственных расчетных схем. При использовании плоских расчетных схем, внешние нагрузки считают действующими в одной определенной плоскости, совпадающей с плоскостью идеализированной схемы здания. Плоские расчетные схемы рекомендуется применять для расчета зданий с несущими наружными стенами, когда поперечные несущие стены связаны между собой только перекрытиями или перемычками того же направления, и внешние нагрузки не вызывают кручение коробки здания.
В зданиях с наружными несущими стенами при принятой плоской расчетной схеме, расчетные усилия в перемычках стен, расположенных в плоскости действия горизонтальной нагрузки, рекомендуется уменьшать на 10%.
Плоские расчетные схемы могут применять в виде (см. рис.6.3)
а) – в виде системы пластинок;
б) – в виде вертикальной системы тонкостенных стержней или оболочек (может быть горизонтальная система);
в) – в виде перекрестной системы
Рисунок 6.3 – Расчетные схемы многоэтажных зданий
Расчетные схемы могут применяться в виде:
|
|
|
1 – системы пластинок с податливыми связями между ними;
2 – плоского составного стержня;
3 – многопролетной многоэтажной рамы;
4 – системы консольных стержней, соединенных между собой шарнирными связями, абсолютно жесткими на сжатие-растяжение.
Расчет на основе перечисленных расчетных схем, как правило, требует применения ЭВМ. При выборе расчетной схемы необходимо учитывать следующее.
В расчетной схеме здания в виде системы пластинок (рис.6.3, а) основными несущими элементами являются пластики (без проемов или с проемами), соединенные между собой распределенными или дискретными связями, податливость которых эквивалентна податливости связей между участками стен. Эта расчетная схема позволяет в наибольшей степени выявить особенности пространственного взаимодействия элементов здания, учесть наличие проемов в стенах, податливость сопряжения простенков по линиям технологических швов и другие особенности конструкций. Вместе с тем применение этой расчетной схемы обуславливает наибольшие затраты машинного времени из-за минимальной степени идеализации конструкций.
В расчетной схеме здания в виде плоского составного стержня (рис.6.3, б) основными несущими элементами являются стержни и призматические оболочки, геометрические и жесткостные характеристики которых постоянны по высоте здания или ступенчато изменяются в конечном числе сечений. Несущие элементы считаются непрерывно соединенными между собой продольными и поперечными связями (конечной жесткости или абсолютно жесткими). Продольные связи препятствуют взаимному смещению несущих элементов по их длине (в продольном направлении, т.е. по вертикали), поперечные связи препятствуют взаимным смещениям в плоскости поперечных смещений несущих элементов (в поперечном направлении). Условием применения расчетной схемы в виде вертикальной составной системы тонкостенных стержней или оболочек является регулярность рассчитываемой системы в направлении ее компактности. Система считается регулярной, если по ее длине не меняются размеры и расположение проемов, а толщина стен и другие геометрические и жесткостные параметры изменяются ступенчато в небольшом числе сечений.
|
|
|
Замена сосредоточенных связей (перемычек и перекрытий) непрерывными по высоте здания и приведение системы к расчетной схеме в виде составного стержня позволяют сократить на порядок количество неизвестных в системе по сравнению с расчетной схемой «а» (в виде системы пластинок).
|
|
|
Расчетная схема «в» (рис.6.3, в) является наиболее упрощенной (соответствует наибольшей степени идеализации). Она позволяет определять усилия в конструкциях здания без применения ЭВМ. При использовании этой схемы выделяются вертикальные несущие элементы, рассматриваемые как консольные стержни. Для каждого такого стержня определяются приведенные жесткостные характеристики, учитывающие снижение жесткости несущего элемента за счет наличия проемов и технологических швов и определяемые с использованием теории составных стержней. Принимается, что стержни шарнирно соединены между собой связями, которые обеспечивают совместность поперечных перемещений стержней.
При расчете здания на горизонтальные (ветровые) нагрузки по схеме «в» каждый расчетный элемент может иметь только одну стену (стенку расчетного элемента), расположенную вдоль направления действия горизонтальной нагрузки. Длина стенки ограничивается торцевой гранью стены либо гранью проема. Перемычка (продольная связь) над проемом имеет конечную жесткость либо принимается шарнирной (не имеющей жесткости на перекос).
К стенке могут примыкать один или несколько участков стен перпендикулярного направления (полок расчетного элемента).
За расчетную длину свеса полки принимается:
а) при сплошных стенках – половина расстояния до соседней стенки;
б) при стенках с проемами – расстояние до грани ближайшего проема;
в) во всех случаях – не более 0,2 высоты здания и не более 4м.
Каждый из расчетных элементов рассчитывается на непосредственные приложенные к нему вертикальную и горизонтальную нагрузки, перераспределяющиеся между элементами посредством перекрытий.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 521; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!