Principii generale de proiectare a miezului rulmentului și a elementelor acestuia
Scopul cel mai important al structurii structurale a clădirii este de a percepe sarcini care acționează asupra clădirii, de a "lucra" asupra forțelor din aceste sarcini și de a se asigura că structurile au caracteristicile de performanță necesare pe toată durata lor de viață.
Loturile sunt împărțite în două grupe: permanente și temporare. Constant este masa proprie a tuturor elementelor, fără excepție, clădiri și alte tipuri de sarcini. Prin atribut temporar util, și anume este necesar funcțional - sarcina de a rămâne periodic în zonele _lyudey, fixe sau echipamente mobile, și așa mai departe pj de sarcină, legat de factorii naturali din zona de construcție .. (zăpadă, vânt,, efecte seismice de temperatură), etc ... loturile sunt împărțite în termen lung, pe termen scurt și speciale; calculele iau în considerare diferitele lor combinații.
Prin natura acțiunii, încărcăturile pot fi statice (de exemplu, din propria lor masă) sau dinamice (rafale de vânt, vibrații etc.). La locul de aplicare a eforturilor se disting încărcăturile, concentrația (greutatea echipamentului) și distribuția uniformă (din capacul de zăpadă etc.). În direcția sarcinii pot fi orizontale (presiunea vântului, forțele de frânare ale echipamentului mobil, sarcini seismice) și greutatea verticală.
Încărcăturile sunt importante să se ia în considerare nu numai în calcule, ci și în toate etapele de proiectare ca criterii cantitative pentru evaluarea deciziilor. Faptul este că, în funcție de condiții, pentru aceleași tipuri de sarcini poate exista o diferență semnificativă între valorile normalizate (normative). Astfel, valoarea încărcăturilor umane distribuite uniform pe podelele clădirilor rezidențiale poate fi diferită de aceleași sarcini de producție cu 10. 20 ori sau mai mult (1,5-30 kN / m2), ceea ce este important atunci când se stabilesc parametrii și tipurile de suprapuneri.
Sarcini normale de zăpadă, în funcție de zona de construcție, variază cu un factor de 5 (0,5, 2,5 kN / m2). Prin urmare, în cazul zonelor de zăpadă, forma acoperișurilor este semnificativă: de exemplu, când există diferențe în înălțimea elementelor de construcție, se formează zăpadă - "saci de zăpadă" (masa excesivă, dificultăți cu curățarea etc.). O diferență semnificativă este și în mărimea vânturilor de mare viteză (0,27, 1,0 kNUM2), deosebit de nefavorabile în regiunile muntoase și pe coastele litorale. Aceste valori normative cresc odată cu creșterea numărului de etaje ale clădirilor - de până la două ori sau mai mult; astfel încât înălțimea clădirii crește, clădirile devin din ce în ce mai complexe structuri inginerești.
Tipuri de schelete care poartă. podele portante orizontale (coatings) sunt destinate în principal utilizării atunci când sunt expuse la diferite tipuri de sarcini verticale, care sunt sub forma unor reacții de sprijin sunt transferate la suporturile verticale. În plus, aceste aceleași etaje sunt diafragme orizontale, perceperea în planul său de îndoire și forțele de forfecare de la sarcini orizontale, oferind clădirile imutabilitate geometrice în fiecare dintre nivelurile orizontale, lucrul în echipă suporturi verticale în conformitate cu astfel de sarcini, redistribuirea eforturilor între ele, și așa mai departe. N.
Structurile portante verticale percep toate tipurile de impacturi și sarcini care apar în timpul funcționării clădirii, iar prin fundații le transferă la sol. Suporturile verticale reprezintă caracteristica definitorie pentru clasificarea scheletelor portante pe tipuri. Două tipuri de suporturi verticale sunt cunoscute: piloni pivotați sau stâlpi ai cadrului; pereți plană; (este, de asemenea, posibilă clasificarea corpurilor purtătoare de volum, cum ar fi stâlpi etc., adică acele elemente în care toate cele trei dimensiuni generale sunt aproximativ de aceeași ordine, dar aceste suporturi sunt extrem de rare).
Astfel, peretele indiferent dacă acesta este compus din lemn, fie din cărămidă sau panouri prefabricate, întotdeauna privit ca element plan, a cărui o dimensiune (grosime) este mult mai mică decât alte dimensiuni generale.
Pornind de la această definiție, există două tipuri de unități de bază purtătoare: perete și ramă (frameless) a treia - Combined „(sau mixt) - constă dintr-o altă combinație de elemente verticale și plane de bază (știfturi și perete). Trebuie remarcat existența unor nuclee purtătoare, în care suporturile verticale sunt absente, și acoperă structura înclinată este susținută direct pe fundație (arce, rame triunghiulare și m. P.). Astfel de structuri utilizate în construcția de hangare și m. P. Chemat marquee.
Întregul set de elemente structurale ale scheletului rulment al clădirilor cu mai multe etaje în fiecare caz individual este unificat într-un mod complet definit, formând în spațiu unitatea unor părți aflate în mod natural, adică un sistem numit constructiv. Acesta este numele metodei de a plasa structuri portante orizontale și verticale în spațiu, aranjamentul reciproc, metoda de transfer a forțelor și așa mai departe.
Tipuri de sisteme structurale cu cadru de susținere a peretelui
1. Sisteme cu pereți portanți amplasați longitudinal sau, așa cum se spune, cu pereți longitudinali de susținere (amplasați de-a lungul părții lungi a fațadei clădirii și paralel cu aceasta). Astfel de ziduri paralele pot fi două, trei, patru. În consecință, există nume simplificate ale unor astfel de schelete de perete: "două pereți", "trei pereți" și așa mai departe.
2. Sisteme cu suporturi transversal aranjate (cu transversale)
pereți. Soiuri: cu un pas larg (mai mult de 4,8 m); o treaptă îngustă (4,2 m, 4,8 m); cu pași amestecați.
3. Sisteme cu aranjament transversal al pereților portanți (sistem de perete încrucișat). Cu un cadru care poartă un schelet. Caracteristica definitorie în acest caz este localizarea grinzilor carcasă. Rigel este un element orizontal pivotant al scheletului de lagăr (fascicul principal, structura etc.), care transferă încărcăturile de pe plăci direct pe suporturile de cadru. Există patru tipuri de sisteme structurale structurale (figura 3): cu aranjament transversal al barelor transversale; cu longitudinală; cu un aranjament transversal de bare transversale; cu un cadru bezrigelnym, în care sunt absente barele transversale, iar plăcile netede sau îndoite care se suprapun (așa-numitul bezel) se bazează fie pe capitalele coloanelor, fie direct pe coloane.
Cu cadru de transport combinat. Printre varietatea largă de combinații de suporturi verticale de bază și plană, cele mai frecvente sunt:
Sistemele în care cadrul este situat în interiorul nivelurilor inferioare 1. 3, și deasupra cadrului rulmentului fără cadru. Poziția pereților este situată de-a lungul periferii, iar rafturile carcasei sunt în interiorul clădirii ("cadrul incomplet"). Sisteme cu schelet de perete - într-unul sau mai multe trunchiuri amplasate central, care sunt construite în jurul periferiei rafturilor cadru în unul sau mai multe rânduri etc.
Alegerea sistemelor constructive este una dintre principalele probleme rezolvate în proiectarea clădirilor. Pentru orientare, sunt furnizate informații generale privind domeniile aproximative de utilizare a miezurilor de presare și schemele structurale.
Perete (frameless) care transportă un schelet - cele mai comune în construcții rezidențiale. Dimensiuni celule rezidențiale, nevoia de articulare a pereților și a partițiilor e apartamente izolate fonic și alte caracteristici determina fezabilitatea tehnică și justificarea economică pentru utilizarea clădirilor frameless în timpul construcției de case, precum și cele ale clădirilor civile, în cazul în care predomină structura mnogoyacheykovaya de planificare (hoteluri, moteluri, spitale, și așa mai departe. f.).
Scheletul scheletului este folosit pentru clădirile cu camere mari, nepartiționate. Scheletul scheletului este principalul pentru clădirile de producție, indiferent de numărul de etaje pentru multe tipuri de clădiri și structuri publice. În construcția de locuințe, domeniul scheletului este limitat.
Cea mai mare parte a sistemului este utilizată cu un aranjament transversal de bare transversale. Aranjamentul traverselor în două direcții este tipic pentru clădirile cu mai multe etaje în timpul construcției în zone seismice. Un cadru în formă de cadru este folosit în mod obișnuit în clădiri cu mai multe etaje în scopuri de producție, cu încărcături semnificative pe podele, în clădiri civile cu mai multe etaje, cu decizii planificate de planuri originale etc.
schelet de lagăr combinat este din ce în ce utilizat în construcția de clădiri civile înalte; în construcții industriale este mult mai puțin. Sistemele în care primele două sau trei etaje încadrată, fără ramă și restul sunt tipice pentru construirea de clădiri cu mai multe etaje rezidențiale pe străzile principale, precum și hoteluri, stațiuni, și așa mai departe. P. M. E. Clădirile în care se folosesc funcțional la parter.
rigiditate spațială și stabilitatea clădirii. Rezistent la cladirea numita capacitatea sa de a contracara forța care tinde să se retragă clădirea din starea inițială de echilibru static sau dinamic. De exemplu, când acțiunea vântului, forța rezultantă ar trebui să fie în interiorul tălpii de fundație. rigiditate spațială a miezului de transport - l ha sistem rakterTkgpGka, reflectând capacitatea sa de a rezista la deformare sau, cu alte cuvinte, capacitatea de a menține imutabilitatea forme geometrice. Structura mecanică structurală numită geometrica schimbătoare în spațiu, dacă pierde forma atunci când operațiunea de încărcare; de exemplu, un patrulater articulat, la care o forță orizontală mică este aplicată; și, invers, articulat triunghi - sistem geometric de neschimbat. Transformarea patrulaterul în sistemul geometrica neschimbat se poate realiza în două moduri: a introduce o tijă diagonală (ris.P.6, c) sau înlocuiți ansamblul tijă de articulație pe hard „capabil de a percepe neschimbat punctele nodale
Sistemul (circuitul) obținut prin prima metodă se numește un liant cu numele unei bare diagonale, numită o legătură. Al doilea - cadrul.
Cu fiecare dintre aceste metode pot fi date orice imutabilitate geometric, sistem multi-hop, care cuprinde „o serie de bare de susținere pivotantă conectate cu șuruburi și“ sol“. În acest caz, este suficient să se atribuie o geometrică. imuabilitatea unei singure zone, astfel încât sistemul devine nemodificat geometric. Pentru probă, o bara diagonală este introdusă într-una din spanuri. Rezultată patrulaterul geometrically neschimbat poate fi considerat „sol“, considerând-o ca un suport fix pentru articulat la cele două tije de asamblare 2, adică obținută ca considerându-triunghi nou format - .. nou sistem neschimbătoare. Un raționament similar poate fi repetat, atașând alternativ fiecare nou nod cu două tije. Concluzia: se dovedește că într-un sistem de comunicație multi-hop pentru a stabili suficient într-unul din golfurile, sistemul a devenit geometrica neschimbat. Dacă luăm în considerare un sistem cu mai multe etaje, fiecare etaj de bază cu conexiuni pot fi luate ca „terenul“ și imutabilitatea elementelor etajul următor se realizează prin stabilirea de relații într-unul din golfuri.
Schemele de pivot considerate simulează (așa cum se obișnuiește în mecanica construcțiilor) sau ramele plate sau proiecțiile pereților și plafoanelor pe planul desenului. În consecință, dovezile date se aplică tuturor tipurilor de schelete de sprijin. Conceptul de "imutabilitate geometrică" este identic cu noțiunea de "rigiditate spațială" adoptată în practica de construcții. În consecință, conexiunea se numește "legături de duritate". Acest termen a primit diverse interpretări, care trebuie stipulate.
Deci, în plus față de sistemele diagonale imutabilitate geometrie tijă este prevăzută în alte moduri: introducerea rigiditatea diafragmei, miezurile de rigiditate, etc. De exemplu, dacă inserați panoul fără lacune în patrulaterului articulat - diafragma - astfel încât acesta va fi capabil să perceapă forțele de forfecare și momentele în lucrarea sa .. avionul, adică "îndeplinirea îndatoririlor" hard disk-ului, atunci rolul său este echivalent cu rolul tijei diagonale; Diafragma de rigidizare este menționată ca un cuplaj de rigidizare. Același efect se obține dacă sistemul de articulație este conectat la peretele plat al stâlpului etc. Acestea sunt, în acest caz „a acționat ca“ bracing ..; sau, care este același lucru, diafragme, pereți, nuclee de rigiditate. Este ușor de observat că în acest caz termenul "legături de rigiditate" are un caracter generalizat. În același timp, atunci când se vorbește despre "conexiuni", atunci, mai întâi de toate, acestea înseamnă "tijă" sau "zăbrele".
Astfel, există două modalități de a asigura rigiditatea sistemelor plate - pe cadrul și pe schemele de legare. Combinându-le cu aranjamentul elementelor scheletului în ambele direcții ale clădirii, este posibil să se obțină trei variante ale schemelor structurale spațiale ale clădirii: cadrul, radialul, liantul. În a treia direcție - orizontală - suprapunerea este de obicei considerată ca o diafragmă rigidă. Toate aceste variante sunt întâlnite în proiectarea unui cadru de susținere a scheletului
Cadrul este o diagramă de sistem de cadre plane (simple sau mai multor deschideri; cu unul sau mai multe etaje), dispuse în două perpendiculare reciproc (sau la un alt unghi) direcții - montanti și traversele sistem conectate rosturilor rigide la conjugarea lor în orice direcție.
Schema îmbinată cu ramuri este rezolvată sub forma unui sistem de cadre plane articulate în cealaltă direcție de elementele de suprapunere interfloară. Pentru a asigura rigiditate în această direcție, se plasează legături de zăbrele sau pereți (diafragme) de rigiditate. Plăcile plate sunt mai convenabile pentru a instala în întreaga clădire.
Schema de legare a soluției cadru pentru clădiri este foarte simplă în implementare. S-au instalat legături lattice sau rigidizări introduse între coloane, care au o lungime de până la 30 m, dar nu mai mult de 48 m în direcție longitudinală și transversală; De obicei, aceste locuri coincid cu pereții scărilor.
Schema de cadre este folosită relativ rar. Complexitatea muncii-a construit pentru a asigura rigiditatea componentelor, creșterea consumului de oțel și așa mai departe. N. le limitează utilizarea acestora în zone seismice, clădiri în care pe o suprafață mare (48. 54 m) nu este permisă instalarea de pereți, pereți despărțitori și alte obstacole, și așa mai departe. N. Mai des, mai ales în clădirile de producție, se utilizează o schemă de legare cadru.
Schema de legare justifică aplicarea sa largă prin simplitatea mai mare a lucrărilor de construcție, prin scăderea cheltuielilor cu forța de muncă și a materialelor și așa mai departe.
Cu un schelet cu pereți și cu diferite sisteme de schelete cu schelet incomplet, se utilizează de obicei o schemă de cuplare; în timp ce pereții exteriori sau interiori îndeplinesc funcțiile unei diafragme sau a unor miezuri de duritate, adică nu sunt necesare pereți suplimentari.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: