Конструкции перекрытия как горизонтальные диски жесткости здания
|
Конструкции перекрытий высотных зданий кроме своей основной функции - восприятия и передачи вертикальных нагрузок - выполняют еще существенную функцию по передаче горизонтальных нагрузок и обеспечению устойчивости отдельных элементов и всего здания, поэтому конструкции перекрытий должны выполнять следующие задачи: - обеспечивать устойчивость сжатых элементов, например, сжатых поясов второстепенных и главных балок перекрытия; - соединять вертикальные конструкции между собой для обеспечения устойчивости здания в целом, например, чтобы колонны и стены жесткости работали из своей плоскости, как шарнирные стойки с длиной, равной высоте этажа, т.е. с помощью жесткого диска перекрытия соединены с системой жесткости здания; - передавать локальные горизонтальные нагрузки, например, от колонн фасада на связи жесткости (что особенно важно при больших расстояниях между вертикальными связями); - распределять горизонтальные нагрузки, действующие на здание, на вертикальные связи пропорционально их жесткостям; при больших различиях в жесткостях вертикальных связей диск перекрытия находится в напряженном состоянии, особенно от сил сдвига. Выполнение этих функций конструкцией перекрытия зависит от типа конструктивной системы, плиты перекрытия и последовательности проведения строительных работ, поэтому и различают состояние монтажное и эксплуатационное (окончательное). При выполнении конструкций перекрытия из монолитного железобетона для осуществления этой функции не существует никаких проблем: конструкция перекрытия работает в горизонтальном направлении как балка-стенка, при этом вспомогательные и главные балки являются ребрами или поясами. При применении сборных железобетонных конструкций перекрытий важным является вопрос замоноличивания конструкций, т.е. соединения плит с балками и плит между собой. Это достигается за счет перестыкованной арматуры, сварки соединяемых элементов и арматуры, соединяющих элементов, и заливки швов.  Конструкции перекрытий, выполненные из стальных главных и второстепенных балок, представляют собой подобие системы, которая не в достаточной мере работает в горизонтальном направлении как диск жесткости, поэтому систему необходимо дополнить определенными элементами (диагональными связями), чтобы обеспечить полную неизменяемость и жесткость диска (рис. 6.34). В этом случае одновременно обеспечивается правильность геометрии смонтированных конструкций. Однако дополнительные стержни решетчатой конструкции нарушают однотипность конструкции; могут усложнять конструкцию плиты, размещение инженерных коммуникаций, устройство проемов и т.п. Функции диагональных связей могут быть выполнены плитами перекрытия, т.е. заменить решетчатую систему связей монолитной плитой. Если плита железобетонная — монолитная, сборная или состоящая из листа и слоя железобетона, то при определенных конструктивных решениях можно обеспечить необходимую жесткость диска перекрытия. Однако в этом случае остается нерешенным монтажное состояние. При относительно частом расположении второстепенных балочных элементов, при широких поясах второстепенных и главных балок и при их жестком взаимном соединении и небольших расстояниях между связями жесткости можно считать, что такая система способна в Монтажном состоянии выполнять функцию горизонтального диска. В других случаях функцию горизонтального диска дополняет конструкция плоских листов перекрытия (например, усиленная ребрами), если они должным образом соединены с второстепенными, главными и дополнительными балками. Более сложным вариантом является применение профилированных трапециевидных листов, которые не имеют достаточной несущей способности на сдвиг в горизонтальной плоскости, их эффективность будет зависеть от пролета, поэтому в высотных зданиях с этими листами, применяемыми для плит перекрытий, приблизительно на каждом третьем этаже выполняют горизонтальные связи жесткости. Если трапециевидные листы имеют надежное соединение со стальными балками, то такие горизонтальные связи ставятся из условия монтажа. |
