Положения формообразования стальных каркасов и способы обеспечения их жесткости и горизонтальной устойчивости

Положения формообразования стальных каркасов и способы обеспечения их  жесткости и горизонтальной устойчивости

Изучая опыт формообразования стальных каркасов многоэтажных высотy зданий, построенных и спроектированных в различных странах мира, можно делать вывод, что в формообразовании таких каркасов, помимо обеспечения дробности и надежности при действии вертикальных и горизонтальных на главным является гарантирование общей устойчивости сооружения при работе на ветровые и сейсмические воздействия минимального отклонения верха здания от вертикали.

При этом, помимо указанного выше, желательно соблюдение ряда дополнительных требований. Например, прямоугольное расположение фасадных плоскостей с минимальными выступами и впадинами, т. е. придание в плане зданию простых форм в виде квадратов, прямоугольников и т.д. Важной является расстановка внешних колонн каркаса  они могут быть вынесены наружу за пределы здания и стальной каркас получается видимым, что меняет архитектурное решение фасадных плоскостей и во многом может украшать здание. Или стальной каркас может быть размещен внутри здания, т.е. быть невидимым. И то, и другое решение имеет как положительные, так и отрицательные свойства.

Желательно также при планировке таких зданий оставлять некоторые стены без проемов для возможности установки вертикальных связевых ферм жесткости. Особое внимание необходимо обращать на общую противопожарную надежность здания и определять места, требующие особой противопожарной защиты стальных конструкций.

Планировка многоэтажных высотных зданий во многом зависит от системы несущего стального каркаса, который, в свою очередь, зависит от принимаемых архитектурных решений. Поэтому проектирование таких зданий должно осуществляться в тесном сотрудничестве архитекторов и инженеров.

Действующие на стальной каркас нагрузки можно разделить на три вида их приложения:

1 — вертикальные постоянные и временные нагрузки, действующие на междуэтажные перекрытия и кровлю;

вертикальные нагрузки, передаваемые от перекрытий на колонны и вертикальные нагрузки от веса наружных стеновых ограждений, также воспринимаемые колоннами;

горизонтальные нагрузки от давления ветра и других горизонтальных действий (например, сейсмических), воспринимаемые зданием целиком, тоннами и другими элементами каркаса.

Прямоугольная сетка более соответствует характеру узлов стального каркаса. Прямоугольная сетка 3 вытянутыми ячейками в большинстве случаев дает более экономичное решение по сравнению с квадратной. Например, наружные колонны поставлены с малых, шагом, соответствующим шагу оконных простенков. Внутренние колонны стоят с большим шагом. Балки перекрытий с наружной стороны опираются непосредственно на колонны, внутри здания  на ригели между широко расставленными колоннами. В зданиях с центральным коридором средние колонны можно ставить как в плоскостях обеих стен, так и в плоскости одной из стен коридора Тогда пролеты балок перекрытий будут разные.

2. Междуэтажных перекрытий, с выбором их типа, пролетов, способов опирания, конструкции и материала.

3. Связей, обеспечивающих необходимую общую горизонтальную жесткость здания и минимальную деформативность его верха в соответствии с требованиями норм. При этом все связи следует прятать в стенах и перегородках! здания (обычно размещенных между несущими конструкциями и противопожарными элементами) и, как правило, не затемнять окна.

Комментарии запрещены.