Ответы к заданию 20

1. Ответ дан в графической форме (рис.20.1).

2. Поперечное размещено ригелей рам принимают в случаях регу­лярной планировочной структуры здания с одинаковыми планировочными ячейками (например, здания гостиниц) при совмещении осей поперечных перегородок с осями ригелей. Продольное размещение ригелей применяют в зданиях нерегулярной планировочной структуры (школы, клубы и пр.), что исключает выступы поперечных ригелей в интерьерах.

3. Жесткость системы в направлении, перпендикулярном рамам кар­каса в плоскости перекрытий, обеспечивают настилы-распорки, в верти- кальном - стены-диафрагмы жесткости.

4. В каркасно-панельных многоэтажных зданиях при организации работы их несущих систем по рамной расчетно-конструктивной схеме сопряжения элементов поперечных или продольных рам выполняются жест­кими. Схема рамы с жесткими узлами показана на рис. 20.2.

За счет работы рамы по рамной схеме обеспечиваются ее геометри­ческая неизменяемость, необходимая жесткость и способность к восп­риятию всех вертикальных и горизонтальных нагрузок, действующих в ее плоскости.

В нутренние усилия (М и Q ) от горизонтальных нагрузок в эле­ментах рамы с жесткими узлами имеют различные значения на ярусах системы, увеличивающиеся к нижним этажам. Это обстоятельство затрудняет типизацию элементов несущей системы зданий с большим числом этажей.

По названным причинам рамную расчетно-конструктивную схему не­сущей каркасно-панельной системы целесообразно реализовывать в зданияхх небольшой этажности.

При организации работы несущих систем каркасно-панельных зданий по связевой расчетно-конструктивной схеме элементы продольных и поперечных рам сопрягают шарнирно. Схема рамы с шарнирными сопряже­ниями ригелей и колонн показана на рис. 20.3.

В данном случае геометрическая неизменяемость, требуемая жест­кость и способность системы к восприятию горизонтальных (ветровых и сейсмических) нагрузок обеспечиваются связевыми элементами – диаф-рагмами или ядрами жесткости. Рамы с шарнирными узлами воспринимают вертикальные нагрузки (собственную массу конструкций и технологичес­кие).

При использовании связевых систем создаются условия для типи­зации элементов, например, при одинаковых технологических нагрузках на этажах все ригели каркаса, работающие по однопролетной балочной схеме, одинаковы по размерам сечения, армированию и классу бетона.

Здания со связевой расчетно-конструктивной схемой несущей сис­темы могут иметь различную этажность. Особенно эффективна данная конструктивная система в зданиях повышенной и большой этажности.

5. Связевые элементы несущей системы многоэтажных каркасно- полольных зданий воспринимают горизонтальные нагрузки, обеспечивают пространственную геометрическую неизменяемость и жесткость на изгиб и кручение. Выполняют такие элементы в виде диафрагм (рис. 20.4) или стволов (ядер) жесткости (рио. 20.5).

Диафрагмы жесткости конструктивно решаются в виде сплошных или проемных железобетонных или сталежелезобетонных решетчатых пилонов, защемленных в фундаментах. Ядра жесткости - железобетонные тонкостенные стволы замкнутого или открытого профиля с хорошим сопротивлением кручению, возводимые чаще в монолитном варианте, применяются в зданиях большой этажности.

В элементах сборных проемных диафрагм от ветровых нагрузок действуют следующие виды внутренних усилий:

• в простенках продольные силы, изгибающие моменты и

поперечные силы;

• в надпроемных перемычках изгибающие моменты, поперечные

силы и продольные силы как распор от перекоса перемычек.

Эпюра М,N , Q показаны на рис. 20.6. Простенки сборного плоского элемента диафрагмы армируют вертикальными каркасами 1 и плоскими сотками 2, перемычки - пространственным каркасом 3. Схема армирова­ния элемента приведена на рис. 20.7.

6. Сваи предназначаются для передачи нагрузки от сооружения па грунт и повышения несущей способности грунта. По методам погруже­ния сваи бывают забивные и набивные. Забивные сваи - это предвари­тельно заготовленная конструкция из железобетона, металла или дерева. Она погружается в землю ударным способом. Набивные сваи устраивают в два этапа: I) бурение скважины с обсадными трубами или без них,2) заполнение скважины материалом (бетон, железобетон, песок и др.). Нагрузка от сооружения на сваи передается через ростверк. Ростверк устраивается из монолитного или сборного железобетона после срезки верха свай под одну отметку.