Архитектурные конструкции(Страница: 24)

Страница: 
24

Архитектура читать 11.1 Общие принципы проектирования несущего остова и его элементов 24

Так, помимо диагонального стерж­ня геометрическая неизменяемость си­стем обеспечивается и другими спосо­бами: введениемдиафрагмы жестко­сти, ядер жесткостии т. п. Например, если в шарнирный четырехугольник вставить без зазоров панель — диафрагму — так, что она будет способна воспринимать сдвиговые усилия и моменты в своей плоскости, т. е. «исполнять обязанности» жесткого диска, то ее роль равносильна роли диагонального стержня; диафрагмужесткости относят к варианту связей жесткости (рис. 11.8,6). Такой же эффект получается, если шарнирная система соединена с плоской стенкой пилоном и т. п. Они в данном случае «исполняют обязанности» связей жесткости; или, что то же, диафрагм, стенок, ядер жесткости. Нетрудно видеть, что в данном случае термин «связи жесткости» носит обобщенный характер. Вместе с тем, когда говорят «связи», то в первую очередь имеют в видустержневыеилирешетчатые(рис.II. 8, а).

Таким образом, существуют два способа обеспечения жесткости плоских систем — порамнойи посвязевойсхемам. Комбинируя ими при расположении элементов несущего остова в обоих направлениях здания, можно получить три варианта пространственных конструктивных схем здания: рамную, рамно-связевую, связевую. В третьем направлении — горизонтальном — перекрытия обычно рассматриваются как жесткие диафрагмы. Все эти варианты встречаются при проектировании каркасного несущего остова (рис. 11.9).

Рамная схема представляет собой систему плоских рам (одно- и многопролетных; одно- и многоэтажный), расположенных в двух взаимно перпендикулярных (или под другим углом) направлениях — систему стоек и ригелей, соединенных жесткими узлами при их сопряжениях в любом из направлений.

Рамно-связевая схема решается в виде системы плоских рам, шарнирно соединённыхв другом направлении элементами междуэтажных перекрытий. Для обеспечения жесткости в этом направлении ставятся решетчатыесвязи или стенки (диафрагмы) жесткости.Плоские рамы удобнее устанавливать поперек здания.

Рис. ІІ.8. Вертикальные элементы жесткости (связи):

а — решетчатые связи; 6 — диафрагмы (панели жесткости); в — стены жесткости (ядра); А—Г — схемы решеток (А — треугольная; Б — крестовая; В — полураскосная; Г — портальная); / — стоика; 2 — диагональный стержень; 3 — ригель (плита) перекрытия; 4 — панель жесткости (диафрагма); 5 — стенажесткости; 5 — стена, не обеспечивающая жесткости (узкая); 7 — скалывающие усилия; 8 - места сварки панелей жесткости с элементами каркаса

Связевая схема решения каркаса здания наиболее проста в осуществлении. Решетчатые связи, или диафрагмы жесткости, вставляемые между колоннами, устанавливаются через 24 ... 30 м, но не более 48 м и в продольном, и в поперечном направлениях; обычно эти места совпадают со стенами лестничных клеток.

Рамная схема применяется сравнительно редко. трудоёмкость построечных работ по обеспечению жесткости узлов, повышенный расход стали и т. п. ограничивают их применение в сейсмических районах, зданиях, в которых на большом протяжении (48... 54 м) не допускается установка стен, перегородок и других преград и т. п. Чаще, особенно в производственныIXзданиях, применяют рамно-связевую схему.