16.Способы обеспечения жесткости каркасного несущего остова связевой статической схемы. Ядра жесткости, основы конструирования.

Связевая расчетная схема.

В ертикальные опоры в виде колонн и стен сопрягаются с перекрытиями и покрытием шарнирно (рис. 1.49) с образованием шарнирных рам (для каркасного несущего остова), которые способны воспринимать, в основном, только вертикальные нагрузки. В этом случае для обеспечения жесткости несущего остова устанавливают диафрагмы жесткости, которые воспринимают горизонтальные нагрузки. Такая статическая схема называется связевой (рис. 1.49). Связевая статическая схема присуща каркасному и бескаркасному несущему остову.

W

q

L L L

Рис. 1.49. Cвязевая схема несущего остова. 1 –диафрагма жесткости.

Все здания должны иметь элементы, обеспечивающие горизонтальную жесткость от действия ветра, а в некоторых районах дополнительно и от сейсмических нагрузок. Системы жесткости передают горизонтальные силы на грунт и ограничивают деформации здания.

В высотных зданиях, небоскребах необходимо учитывать колебания здания от воздействия ветра. Величина горизонтальных усилий в здании, вызванных воздействием ветра, зависит от скорости ветра, формы плана здания и структуры поверхности фасада.

Жесткость несущего остова обеспечивают устройством:

- железобетонных диафрагм в виде отдельных пилонов или ядер жесткости;

- жесткого сопряжения между горизонтальными и вертикальными элементами остова, т.е. применением жестких рамных конструкций;

- в плоскости стен дополнительных фасадных и фахверковых каркасов;

- дополнительных горизонтальных жестких решетчатых ростверков в одном или нескольких уровнях по высоте несущего остова.

Диафрагмы жесткости можно расположить, как было отмечено выше, сосредоточенно, сгруппировав их в один пространственный элемент – ствол (рис. 1.24).

Ствол или ядро жесткости представляет собой пространственную конструкцию, в которую объединены плоские диафрагмы, распределенные

по плану здания (рис. 1.24).

Рис. 1.24. Сосредоточенное расположение диафрагм жесткости в плане каркасного здания. 1 – колонны каркаса; 2 - ригели поперечных рам; 3 – навесные стены; 4 – ствол (ядро жесткости).

17.Способы обеспечения жесткости каркасного несущего остова рамной статической схемы.

Рамная расчетная схема.

Вертикальные и горизонтальные элементы при жестком их сопряжении образуют жесткую раму, способную воспринимать вертикальные и горизонтальные нагрузки. В этом случае диафрагмы жесткости могут не устанавливаться. Такая расчетная статическая схема несущего остова называется рамной (рис. 1.47).

Р амная схема применяется в многоэтажных зданиях в том случае, когда по условиям эксплуатации в несущем остове невозможно разместить связи (диафрагмы жесткости). Рамная статическая схема, в основном, присуща каркасному несущему остову.

q

W

L L L

Рис. 1.47. Рамная схема несущего остова.

Рамная расчетная схема присуща каркасному несущему остову и предполагает жесткое сопряжение между колоннами и ригелями, отсутствие диафрагм жесткости.