Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Особенности расчета конструкций многоэтажных зданий по предельным состояниям

Особенности расчета конструкций многоэтажных зданий по предельным состояниям


Предельные состояния в зависимости от их влияния на эксплуатационную пригодность конструкций и оснований подразделяются на две группы:
- первая группа — по потере несущей способности и (или) непригодности к эксплуатации;
- вторая группа — по непригодности к нормальной эксплуатации.
Первая группа предельных состояний

Потеря устойчивости положения проверяется для здания в целом. Необходим расчет на опрокидывание здания при неблагоприятном сочетании максимально возможной горизонтальной нагрузки с вертикальной нагрузкой (минимальной, полной или частичной). При этом моменты от вертикальных нагрузок следует определять с учетом влияния крена фундамента и общей деформации несущей системы.
Эта проверка сочетается с анализом несущей способности основания, с тем чтобы исключить опрокидывание фундамента и его сдвиг (по подошве и глубинный).
Потеря устойчивости формы равновесия проверяется в соответствии с требованиями СНиП для конструктивной системы в целом, отдельных ее элементов и частей (например, диафрагмы, яруса колонн) с привлечением методов строительной механики.
Расчетные длины элементов устанавливаются, как правило, из анализа упругой устойчивости системы при узловой вертикальной нагрузке. Для уточнения внутренних усилий в системе иногда используется ее расчет по деформированной схеме, соответствующей реально распределенным расчетным вертикальным и горизонтальным нагрузкам.
Проверка прочности конструкций выполняется для их расчетных сечений по всем элементам, узлам, соединениям. В соответствии со СНиП учитывается упругая или (при известных ограничениях) упругопластическая работа материала. В необходимых случаях вводятся коэффициенты условий работы.
Вторая группа предельных состояний

По второй группе предельных состояний несущие конструкции рассчитывают, чтобы ограничить перемещения и колебания, затрудняющие условия жизни и деятельности людей, нормальную эксплуатацию технических устройств (например, лифтов), снижающие долговечность и эксплуатационные качества ограждающих конструкций (внешний вид, звуко- и теплоизоляция), влияющие на работу конструктивной системы и ее элементов. Предельно допустимые значения перемещений и характеристик колебаний устанавливаются нормами или технологическим заданием.
При проектировании необходимо проверить: а) вертикальные статические прогибы элементов перекрытий в соответствии с требованиями СНиП; б) динамические перемещения конструкций, возбуждаемые при работе оборудования, по требованиям санитарных норм; в) общий горизонтальный прогиб конструктивной системы и перекос отдельных ее ячеек; г) линейные горизонтальные ускорения колебаний, вызываемых действием ветра.
Проверка горизонтального прогиба верха здания Δ от статической составляющей нормативной ветровой нагрузки служит инженерной оценкой общей жесткости несущей системы, а также косвенно ограничивает возможное неблагоприятное влияние ее деформированной схемы на внутренние усилия. В главе СНиП II-23-81 «Стальные конструкции» установлено предельно допустимое значение прогиба в долях от высоты здания [Δ/H] = 1/500, при этом расчетный прогиб вычисляется без учета деформаций основания и жесткости заполнения стен и перегородок.
Перекос (точнее, тангенс угла перекоса γ) ячеек между соседними ригелями, колоннами, диафрагмами зависит от компоновки и характера работы всей несущей системы (см., например, связевую систему со сплошными диафрагмами на рис. 19.4). Для стен и перегородок, заполняющих ячейки, перекос является вынужденным деформационным воздействием, вызывающим смещение точек их прикрепления, изменение условий опирания и размера стыковых зазоров, дополнительные внутренние усилия. В результате этого в стенах и перегородках появляются трещины, расстраиваются стыки, разрушаются и выпадают стекла.
Особенности расчета конструкций многоэтажных зданий по предельным состояниям

В главе СНиП II-23-81 вместо ограничения перекоса установлены предельно допустимые горизонтальные отклонения каркаса в долях от высоты этажа.
Ограничение перекоса зависит от свойств материала и конструктивного решения стен, наличия и положения проемов, а также от предельно допустимого раскрытия трещин и стыков. Вследствие сложности учета этих факторов применяемые на практике значения предельных перекосов резко различаются. В проекте главы СНиП II-23 «Стальные конструкции» рекомендованы следующие значения предельного перекоса ячеек в зависимости от применяемых стен и перегородок:
Особенности расчета конструкций многоэтажных зданий по предельным состояниям

Перекосы несущих конструкций проверяются при условии, что стены и перегородки являются лишь заполнением и не учитываются в расчете несущей системы на прочность и устойчивость. Расчетные значения перекосов допускается вычислять только от действия статической составляющей нормативной ветровой нагрузки, при этом предполагается, что последствия перекосов, вызванных неравномерностью деформаций конструкций от вертикальных постоянных и длительных нагрузок, можно устранить при ремонте в начале эксплуатации здания.
В принципе конструктивное решение стен и перегородок должно быть приспособлено к основной несущей конструкции и ее ожидаемым перемещениям (правильный выбор схемы прикрепления стеновых элементов, характеристик податливости стыков). При обосновании предельных перекосов по условиям работы внутренних стен и перегородок возможен экономический подход к поиску оптимального ограничения перекоса, допускающий некоторые дополнительные затраты на их ремонт, но облегчающий требования к жесткости несущих конструкций.
Если проектом предусмотрено взаимодействие несущих и ограждающих конструкций в общей работе конструктивной системы, то необходим полный ее расчет с определением внутренних сил, проверки прочности, устойчивости, раскрытия трещин, в том числе для ограждающих элементов. В этом случае отпадает необходимость в ограничении и проверке перекоса ячеек.
В отечественной проектной практике последних лет линейное горизонтальное ускорение колебаний здания, соответствующее нормативной ветровой нагрузке, принимается не более [а]=0,1 м/с2. Реакция человек ка на колебания индивидуальна и зависит от частоты, амплитуды, формы и продолжительности колебаний, поэтому общее мнение о пороге ощутимых ускорений пока не выработано. В частности, исследованиями, проведенными в связи со строительством зданий торгового центра в Нью-Йорке, была показана возможность превышения ускорения 0,1 м/с2 примерно в 1 раз в месяц, чему соответствует ветровая нагрузка значительно меньше нормативной.
Добавлено Serxio 17-02-2016, 12:35 Просмотров: 1 102
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent