- •1. Общие сведения о расчетных моделях
- •1.1. Расчетные модели и схемы конструктивных систем
- •1.2. Геометрическая неизменяемость систем
- •1.3. Статически определимые и неопределимые системы
- •1.4. Неразрезные балки и рамы
- •2. Нагрузки и воздействия на конструкции
- •2.1. Определение нагрузок на конструкции
- •2.2. Нагрузки от веса конструкций и грунтов
- •Средние плотности строительных материалов (ρ,кг/м3)
- •Сбор нагрузок на плиту покрытия
- •2.3. Горизонтальная нагрузка от воды и сыпучих материалов
- •Средние углы внутреннего трения и удельные веса грунтов и пшеницы
- •2.4. Полезные нагрузки
- •2.5. Нагрузки от оборудования, складируемых материалов и изделий
- •2.6. Нагрузки от транспортных средств
- •2.7. Нагрузки от мостовых и подвесных кранов
- •2.8. Снеговые нагрузки
- •2.9. Ветровая нагрузка
- •3. Метод предельных состояний
- •3.1. Сущность метода
- •3.2. Нормативные и расчетные значения прочностных характеристик материалов
- •3.3. Нормативные и расчетные значения нагрузок
- •3.4. Учет условий работы
- •3.5. Учет ответственности зданий и сооружений
- •4. Расчет конструкций по предельным состояниям
- •4.1. Порядок расчета
- •4.2. Схематизация опор
- •4.4. Сбор нагрузок
- •Сбор нагрузок на ригель
- •4.5. Определение расчетных усилий
- •4.6. Конструктивные расчеты
- •5. Принципы выбора расчетных схем конструкций зданий и сооружений
- •5.1. Конструктивные системы зданий
- •5.2. Расчетные схемы оснований
- •5.3. Расчетные схемы бескаркасных зданий из бетонных и железобетонных конструкций
- •5.3.1. Классификация расчетных схем
- •5.3.2. Монолитные и сборно-монолитные здания
- •5.3.3. Объемно-блочные здания
- •5.4. Расчетные схемы каркасных зданий
- •5.4.1. Железобетонные каркасные гражданские здания
- •5.4.2. Промышленные здания с железобетонным каркасом
- •5.4.3. Промышленные здания с металлическим каркасом
- •5.5. Расчетные схемы каменных и армокаменных конструкций
- •5.5.1. Здания с жесткой конструктивной схемой
- •5.5.2. Здания с упругой конструктивной схемой
- •5.6. Деформационные швы
- •Мостовые и подвесные краны различных групп режимов работы
- •Предельные значения крановых нагрузок
- •Схемы снеговых нагрузок и коэффициенты "μ"
- •2.1. Здания с односкатными и двускатными покрытиями
- •2.2. Здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями
- •2.3. Здания с продольными фонарями, закрытыми сверху
- •3.2. Прямоугольные в плане здания с двускатными покрытиями
- •3.3. Прямоугольные в плане здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями
- •Значения опорных реакций и максимальных изгибающих моментов для однопролетных балок
- •Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок
- •Швеллеры стальные горячекатанные (гост 8240-97)
- •Коэффициенты устойчивости φ для сжатых стержней
- •Библиографический список
- •Оглавление
5. Принципы выбора расчетных схем конструкций зданий и сооружений
5.1. Конструктивные системы зданий
Конструктивные системы зданий различаются по типу вертикальных несущих конструкций. Обычно вертикальными несущими конструкциями могут быть стены, каркас и стволы (ядра жесткости). Этим конструкциям соответствуют:
- стеновые,
- каркасные,
- ствольные конструктивные системы.
При применении в одном здании в каждом этаже нескольких типов вертикальных конструкций различаются каркасно-стеновые, каркасно-ствольные и ствольно-стеновые системы. При изменении конструктивной системы здания по его высоте (например, в нижних этажах - каркасная, а в верхних - стеновая), конструктивная система называется комбинированной.
Существуют также конструктивные системы, в которых вертикальные опоры отсутствуют, а наклонная конструкция покрытия опирается непосредственно на фундамент (арки, треугольные рамы и т. п.). Такие сооружения, применяемые в строительстве складов, ангаров и т. п., называют шатровыми.
1) Стеновая (бескаркасная) конструктивная система – наиболее распространена в жилищном строительстве. Это обусловлено размерами жилых ячеек, необходимостью членения зданий стенами и перегородками с обеспечением звукоизоляции квартир.
В зависимости от схемы расположения несущих стен и характера опирания на них перекрытий различают перекрестно-стеновую, поперечно-стеновую и продольно-стеновую конструктивную системы [2].
В зданиях перекрестно-стеновой конструктивной системы наружные стены проектируют несущими или ненесущими (навесными), а плиты перекрытий – как опертые по контуру или трем сторонам. Высокая пространственная жесткость многоячейковой системы, образованной перекрытиями, поперечными и продольными стенами, способствует перераспределению усилий и уменьшению напряжений в отдельных элементах. Здания перекрестно-стеновой системы могут иметь высоту до 25 этажей.
В зданиях поперечно-стеновой конструктивной системы вертикальные нагрузки от перекрытий передаются в основном на поперечные несущие стены, а плиты перекрытия работают по балочной схеме с опиранием по двум противоположным сторонам. Горизонтальные нагрузки, действующие параллельно поперечным стенам, воспринимаются этими стенами. Горизонтальные нагрузки в перпендикулярном направлении воспринимаются продольными диафрагмами жесткости или плоской рамой за счет жесткого соединения поперечных стен и плит перекрытий.
В зданиях продольно-стеновой конструктивной системы вертикальные нагрузки воспринимаются продольными стенами, на которые опираются перекрытия. Перекрытия работают преимущественно по балочной схеме. Для восприятия горизонтальных нагрузок, действующих перпендикулярно продольным стенам, предусматриваются вертикальные диафрагмы жесткости (поперечные стены лестничных клеток, торцевые, межсекционные и др.).
2) Каркасная система является основной для производственных зданий, независимо от их этажности, и для многих типов общественных зданий и сооружений. Определяющим признаком является расположение ригелей (горизонтальных стержневых элементов) каркаса. Различают четыре типа конструктивных каркасных систем: с поперечным, продольным, перекрестным расположением ригелей и с безригельным каркасом. В последнем случае ригели отсутствуют, а гладкие или кессонированные плиты перекрытий опираются или на капители колонн, или непосредственно на колонны.
Наиболее часто применяются каркасные системы с поперечным расположением ригелей. Расположение ригелей в двух направлениях характерно для многоэтажных каркасных зданий при строительстве в сейсмоопасных районах. Безригельный каркас применяется в многоэтажных зданиях производственного назначения со значительными нагрузками на перекрытия, в многоэтажных гражданских зданиях с оригинальными компоновочными решениями планов и т. д.
3) Комбинированная система применяется при строительстве гражданских многоэтажных зданий:
а) каркас расположен в пределах одного-трех нижних этажей, а выше выполнен бескаркасный несущий остов. Системы с каркасными нижними этажами характерны для зданий, в которых функционально используются первые этажи;
б) стены расположены по периферии, а стойки каркаса — внутри здания; такая конструктивная система называется «неполным каркасом»;
в) системы со стеновым остовом в одном или в нескольких центрально расположенных стволах, которые обстроены по периферии стойками каркаса в один или несколько рядов.