что такое пространственная жесткость

Сайт инженера-проектировщика

Свежие записи

Пространственная жесткость

Пространственная жесткость гражданских зданий

Здание, при воздействии на него вертикальных и горизонтальных нагрузок, должно быть прочным (не разрушаться),устойчивым — сохранять равновесие во время действия горизонтальных сил; должно иметь пространственную жесткость, то есть не деформироваться (не менять конструктивную основу здания). С увеличением количества этажей, увеличивается нагрузка на здание. Устойчивость и пространственную жесткость здания обеспечивают с помощью специальных мероприятий.

В бескаркасных зданиях (рис. 1 а) пространственную жесткость обеспечивают устройством внутренних поперечных стен и стен лестничных клеток, связанных с продольными стенами и междуэтажными перекрытиями, которые связывают стены между собой и разделяют их на отдельные ярусы по высоте. Перекрытие должно выполняться как жесткий монолитный диск.

Рис. 1. Конструктивные элементы, которые обеспечивают пространственную жесткость здания: а — бескаркасной; б — каркасной ;. 1 — междуэтажное перекрытие; 2 — поперечная стена; 3 — стены лестничной клетки; 4 — диафрагмы жесткости; 5 — плиты-распорки

В каркасных зданиях (рис. 1. б) пространственная жесткость достигается устройством:

— многоярусной рамы, образованной пространственным сообщением колонн, ригелей и перекрытий;

— стенок жесткости, поставленных между колоннами на каждом этаже;

— плит-распорок, положенных в перекрытиях между колоннами;

— стен лестничных клеток и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса; надежного сопряжения элементов каркаса в стыках и узлах.

Источник

Пространственная жесткость каркаса – что это такое?

При строительстве одноэтажных каркасных домов в СПб мы используем самые современные и надежные технологии возведения каркаса. Особо важным является обеспечение его максимальной пространственной жесткости. Это параметр, который обуславливает минимальную деформацию каркасной основы при воздействии плоскостных сил на скручивание, сдавливание или опрокидывание.

Иными словами это способность каркаса сохранять свою стойкость при воздействии сил в любые точки конструкции с любыми векторами.

Чем обуславливается пространственная жесткость

Даже если вы хотите построить недорогой каркасный дом в СПб, обязательно выполняйте меры усиления каркаса, не задумываясь об экономии. Это позволит вашему дому успешно противостоять порывам ветра, бурям, и обеспечит истинную надежность несущих конструкций. Пространственная жесткость достигается совокупностью трех факторов:

И один из самых важных нюансов здесь – это врезка укосин в каркасы стен или обшивка каркаса плитными материалами, вроде OSB.

Диагональные укосины стен

Компания «ДОСТУПНЫЙ ДОМ» уже много лет возводит каркасные дома под ключ с гарантией качества. И мы всегда используем диагональные укосины стен, для придания каркасу пространственной жесткости.

Дело в том, что диагональные усиления позволяют создать самую устойчивую в проектировании фигуру – треугольник. Они распределяют напряжения каркаса равномерно, перенаправляя их в более сильные несущие точки каркаса.

Диагональные укосины врезаются в верхнюю и нижнюю балки стен, а также врезаются во все вертикальные пролетные стойки каркаса. Именно это делает их несущей частью конструкции, усиливающей жесткость.

Однако есть и более простой вариант – обшить каркас плитными материалами, способными нести несущую нагрузку, вроде OSB достаточной толщины.

Еще больше интересного вы найдете на нашем youtube-канале.

Источник

Обеспечение пространственной жесткости каркасных зданий

Пространственная система, состоящая из колонн, подкрановых балок и несущих конструкций покрытия называется каркасом одноэтажного промышленного здания.

Обеспечение пространственной жесткости

Пространственная система, состоящая из колонн, подкрановых балок и несущих конструкций покрытия называется каркасом одноэтажного промышленного здания.

Сборный каркас

Состоит из поперечных рам: колонна — стропильная конструкция — колонна;

Продольных: колонна — подкрановая балка — подстропильная конструкция — колонна.

Поперечные рамы

Воспринимают нагрузку от покрытия, снега и кранов.

Продольные рамы

От ветра, торможения кранов и обеспечивают устойчивость поперечных рам.

В поперечном направлении устойчивость здания обеспечивается

В продольном направлении устойчивость здания обеспечивается

Связи располагают между колоннами в середине температурного отсека в пределах надземной высоты колонн. В здании с мостовым краном — в пределах подкрановой части здания.

Стальные связи бывают

Крестовые связи устанавливают при шаге колонн 6 метров.
Портальные — при 12 м.

В зданиях с тяжелыми опорными кранами вертикальные связи между стропильными конструкциями устанавливают в крайних шагах и в середине температурного отсека.

Основу каркаса одноэтажного здания составляют поперечные рамы. Между собой их шарнирно связывают стропильные конструкции. Что касается поперечной жёсткости, то её обеспечивают ключевые элементы — колонны. Они жёстко защемляются в фундаменте посредством диска покрытия.

Если кровля здания состоит из железобетонных плит, уложенных на сплошной настил, то отдельные рамы несут гораздо меньшую нагрузку благодаря тому, что такая «жёсткая» кровля частично передаёт вес смежным рамам.

Если же кровельные плиты укладываются по прогонам, то условия получаются не такими благоприятными. Ведь местные нагрузки на рамы могут оказаться чрезмерными и деформировать их, а из-за этого могут нарушиться и эксплуатационные качества всего здания в целом.

Именно поэтому проектирование высотных бескрановых зданий или использование мостовых кранов большой грузоподъёмности должно предусматривать в верхних поясах стропильных конструкций наличие продольных связей. Благодаря этому, поперечная работа рам будет в некоторой мере объединена.

Только при бескрановом возведении зданий обеспечение продольной жёсткости лишь посредством колонн оказывается экономически выгодным. Для этого длина пролёта не должна превышать 24 метров, а высота — 8,4 метра, либо длина пролёта должна составлять 30 метров, а высота — не более 7,2 метра. Конструкция зданий с мостовыми кранами и высотных зданий должна включать наличие вертикальных связей в продольном направлении для обеспечения жёсткости. Эти связи устраиваются как между колоннами, так и, при необходимости, в самом покрытии здания.

Можно передавать ветровую нагрузку на вертикальные связи и колонны, разгружая таким образом посредством кровли торцевые стены, но это актуально лишь для зданий с определённой длиной пролётов и высотой. Если пролёты слишком велики, а высота — более или менее значительна, то при использовании такой кровли стропила будет труднее крепить к колоннам. Конструкции, которые призваны обеспечивать устойчивость покрытий, будут более сложными, а в некоторых случаях спроектировать их таким образом вообще не получится, не нарушив целостность кровли и, следовательно, прочность её связи со стропильными конструкциями.

Дата публикации статьи: 7 ноября 2013 в 08:30
Последнее обновление: 29 сентября 2021 в 11:11

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Пространственная жесткость

Пространственная жесткость и устойчивость этих зданий обеспечивается взаимной связью между панелями наружных и внутренних стен и панелями перекрытий. [1]

Пространственная жесткость и устойчивость первого этажа обеспечивается лестничными клетками, поперечными и продольными стенами со стороны дворового фасада. [2]

Пространственная жесткость и геометрическая неизменяемость крупноблочных зданий обеспечивается вертикальными диафрагмами, образуемыми системой продольных и поперечных стен, и горизонтальными диафрагмами в виде перекрытий, закрепленных в стены здания. [4]

Пространственная жесткость и устойчивость такого здания обеспечивается сваркой воротников плит перекрытий и обойм колонн каркаса, вертикальными связями и лестничными клетками. Все элементы каркаса выполняют из железобетона. Колонны могут быть также стальными. [5]

Пространственная жесткость и устойчивость здания в поперечном и продольном направлениях обеспечиваются совместной работой панелей перекрытий, колонн и поперечных диафрагм жесткости. По характеру пространственной работы эта конструктивная система является связевой. [7]

Пространственная жесткость и устойчивость смонтированной балочно-стоечной системы опалубки перекрытия обеспечивается закреплением стоек в проектном положении с помощью раздвижных треног. Сочетание различных типоразмеров балок ( длина между осями стоек 900, 1200, 1500, 1800 и 2400 мм) обеспечивает универсальность данной опалубки при устройстве монолитных перекрытий. [10]

Пространственная жесткость и прочность каркаса в целом у одноэтажных зданий достигается обычно за счет горизонтальной жесткости покрытия и защемления колонн в фундаментах с добавлением в необходимых случаях специальных связей для увеличения жесткости здания в продольном направлении. Однако в ряде случаев ( например, при настилах из асбестоцементных плит по прогонам) покрытие может не обеспечивать необходимой устойчивости каркаса на воздействие ветра. [12]

Пространственная жесткость каждой половины моста достигается путем размещения вдоль пролета поперечных диафрагм 3, которые устанавливаются в плоскости стоек 8, 6 основной и вертикальной вспомогательной ферм. [13]

Пространственная жесткость в поперечном направлении обеспечивается совместной работой стен и несущих конструкций покрытия или поперечными рамами каркаса. [15]

Источник

Бетон-Каркас

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ЖЕСТКОСТЬ КАМЕННЫХ ЗДАНИЙ

Различают два типа каменных зданий:

К 1-му типу относятся, в основном, здания производственного назначения, склады, гаражи (если перегородки между боксами не связаны с продольными стенами), длинные залы и т. п. сооружения.

В средней части длины таких зданий поперечные стены не оказывают влияния на поперечные деформации Δ продольных стен при действии нагрузок (например, ветровой — см. рис. 1, а, вид в плане).

И если продольная жесткость обеспечивается жесткостью самих продольных стен, то поперечная — жесткостью поперечной рамы (рис. 1, б).

В роли защемленных стоек рамы выступают участки продольных стен — либо пилястры с прилегающими участками, либо простенки, либо условно вырезанные вертикальные полосы продольных стен.

Ригелями рамы служат фермы, балки или плиты, которые необходимо надежно заанкерить в продольных стенах, иначе не будут созданы шарнирно-неподвижные соединения их со стойками.

Рис.1. Обеспечение жесткости каменного здания: а — при отсутствии влияния поперечных стен, б — при поперечной раме.

При жестком защемлении продольных стен горизонтальной гидроизоляцией должен быть не рулонный материал (рассекая стену по горизонтали, он, по существу, образует шарнир и превращает раму в геометрически изменяемую систему), а утолщенный до 20 мм шов из цементного раствора жесткой консистенции марки не ниже 100.

Жесткий раствор трудно расстилать, однако он обладает меньшей усадочностью, чем пластичный, поэтому в нем меньше вероятность образования усадочных трещин, что крайне важно для гидроизоляции.

Ко 2-му типу относятся почти все жилые, административно-бытовые и т.п. здания.

Их пространственная жесткость обеспечивается продольными и относительно часто расположенными поперечными стенами. В жестких дисках перекрытий или покрытия они не нуждаются, ибо стены, являясь вертикальными жесткими дисками, жестко связаны между собой перевязкой швов.

То есть, в плане стены образуют прямоугольники с жесткими узлами. Поэтому в таких зданиях вполне допустимо применять не круглые, а полосовые шпоночные соединения между плитами, т. е. применять пустотные плиты с продольными пазами на боковых поверхностях (см. вопрос 1.6).

Источник