Многоэтажные здания

Общие рекомендации для проектировщиков многоэтажных высотных зданий со стальными каркасами

Общие рекомендации для проектировщиков многоэтажных высотных зданий со  стальными каркасами

Общие рекомендации для проектировщиков многоэтажных высотных зданий со стальными каркасами:

1. Видимо, следует еще раз повторить, что основным материалом для несущих конструкций многоэтажных высотных зданий должна являться сталь, как современный эффективный строительный материал.

2. Использование для ужесточения здания различных железобетонных элементов — стен, центральных стволов жесткости, коробок лестничных клеток и т.д. — рационально только при их экономической целесообразности и сравнительно невысоких зданиях.

3. Желательно применение цельностальных каркасов со стальными связевыми элементами жесткости, расположенными внутри каркаса, и с простыми шарнирными узлами креплений.

4. Стальная рамная система, требующая излишних затрат металла и сложная в решении жестких узлов сопряжения колонн с ригелями, видимо, должна использоваться в исключительных случаях.

5. Здания с консольными этажами как малоэффективные лучше исключать. .

6. Желательно избегать пропуска любых стальных элементов из здания наружу, т.к. при этом появляются мостики холода (при строительстве зданий в холодном суровом климате).

7. При строительстве высотных зданий с центральными ядрами жесткости желательна подвеска этажей к ядру жесткости, а не использование периферийных колонн, опирающихся на специальные фундаменты.

8. Внешние связевые каркасы, которые обеспечивают надежную жесткость здания, хороши для очень высоких административных зданий или зданий, подверженных значительным сейсмическим воздействиям, превышающим ураганные ветровые, но по многим причинам их лучше не использовать. Прочитать остальную часть записи »

Перфорированные элементы с переменной высотой стенки

Перфорированные элементы с переменной высотой стенки

За последние годы в Украине были предложены перфорированные элементы не с постоянной, а с переменной высотой стенки, что дает возможность перераспределения материала по длине элемента в соответствии с эпюрой изгибающих моментов. Указанное достигается разрезкой стенки исходного двутавра также по зигзагообразной линии, но по диагонали . 4.18, а) с последующим разворотом одной из половинок на 180° и сваркой обеих половинок выступающими частями вместе (предложение к.т.н. Л.Е. Дробязко).

При этом высота сечения такого элемента с одной стороны почти удваивается, с другой остается близкой к исходной . 4.18, б). Сваривая два таких элемента высокой частью сечения вместе, получают балку с увеличенной высотой в середине пролета в месте максимального момента.

Такие элементы, как с переменной, так и с постоянной высотой сечения, очень эффективны по затратам металла. В зарубежной практике для большего увеличения высоты сечения в перфорированные элементы ввариваются 200 мм вставки. Указание балки эффективны для применения в перекрытиях с большими пролетами, при  незначительных нагрузках, стенки таких балок вследствие ослаблений перфорацией могут воспринимать , лишь ограниченные поперечные.

При больших пролетах используются фермы, в том числе и безраскосные типа Вирекделя. Фермы Виренделя сложны в изготовлении, применяются в качестве несущих элементов, имеющих высоту этажа, или как конструкции перекрытий, в которых нужно проложить коммуникации большого поперечного сечения (например, воздуховоды). Прочитать остальную часть записи »

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. Прочитать остальную часть записи »

Рациональный выбор современных систем каркасов

Рациональный выбор современных систем каркасов

Вместе с тем, учитывая рациональный выбор современных систем каркасов, правильный выбор сталей, разумный учет и снижение нагрузок, можно I высказать следующие предположения:

а) По зданиям высотой 10…20 этажей затраты стали могут составлять 30-40 кг/м2 общей площади этажей.

б) По зданиям высотой 30…40 этажей они в среднем могут находиться в пределах 60 кг/м2 общей площади этажей.

в) В зданиях высотой 60…70 этажей количество металла в среднем должно составлять около 80-90 кг/м2 общей площади этажей.

г) В сверхвысотных зданиях, имеющих 100 и более этажей, затраты стали будут велики и могут доходить до 150…200 кг/м2 общей площади этажей. I Так как с увеличением высоты здания затраты металла резко растут, указанные показатели могут оказаться заниженными.

Обобщая изложенное, нужно иметь в виду, что приведенные данные по расходу металла и другие показатели являются сугубо ориентировочными и могут служить только в качестве предварительной оценки качества вновь проектируемых высотных зданий.

Стоит напомнить читателям, что затраты металла в 110-этажных башнях Торгового Центра в Нью-Йорке, разрушенных террористами, составляли 1186 кг/м2, в 110-этажном здании „Сирс-билдинг" в Чикаго — 160 кг/м", а в 100этажном здании „Джон Хэнкок Центр" в Чикаго — 145 кг/м2. В зданиях количеством этажей от 18 до 35 затраты металла колеблются от 21,0 до 100 кр/м2

7. Количество арматурной стали в зарубежных домах со стальным каркасом составляет около 8,0… 10,0 кг/м2 при среднем объеме железобетона в основном на перекрытия около 0,15…0,20 м3/м2, хотя, в отдельных случаях эти показатели оказываются и иными. Прочитать остальную часть записи »

Примеры стальных каркасов зданий с консольными и подвешенными этажами и центральным ядром жесткости

Примеры стальных каркасов зданий с консольными и подвешенными этажами и  центральным ядром жесткости

Консольное решение стального каркаса было принято архитекторами р Аэргс и П. Рамон, инженером А. Липски при строительстве высотного 37-этажного здания в 1962-1966 гг. «Тур дю Миди» Пенсионно-страхового 0редприятия в г- Брюсселе. В здании размещены конторские помещения. В ряде жесткости расположены 11 лифтов и лестничная клетка. Размеры здания в плане 38,5Х38,5 м, высота 149,5 м. Расположенное в центре ядро жесткости

имеет наружные размеры 19,7><19,7 м . 5.10).

Особенность этого здания в том, что центральное призматическое ядро состоит из четырех стальных колонн уголкового профиля со сторонами 700х-700 мм из стали повышенной прочности, которые объединены железобетонными стенами, а также то, что междуэтажные перекрытия держатся на консольных балках. К колоннам ядра через этаж крепятся по 4 главных балки с консолями по 9,4 м. Таким образом, все здание вокруг ядра жесткости держится на этих консолях. Железобетонное ядро жесткости воспринимает все вертикальные и горизонтальные нагрузки и представляет собой трубу, заделанную в фундаменте.

Главные консольные стальные балки, несущие перекрытия мощные, имеют высоту в зоне ядра 1235 мм, уменьшающуюся в направлении концов консолей. Нижний пояс главных балок сжат, бетонирован и работает совместно с бетоном, выполняя при этом и противопожарные функции. Между главными балками и ранд балками уложены сборные железобетонные балки, пролетом 1,8 м, сверху которых находятся железобетонные плиты толщиной 8 см.

За рубежом зданий с консольными этажами построено довольно много, хотя они тяжелы и малоэффективны по стали и бетона. Прочитать остальную часть записи »