Что такое ядро жесткости
Что такое диафрагма жесткости?
Диафрагма (или ядро) жесткости — один из основных элементов зданий и сооружений, обеспечивающий их безопасную эксплуатацию.
Основной задачей диафрагмы жесткости является восприятие горизонтальных нагрузок, таких как ветровые, сейсмические и нагрузки от действующего оборудования в здании.
Нагрузка, передаётся на диафрагму от наружных стен через «диск» перекрытий. Как правило ядра жесткости высотных зданий устанавливаются на массивный монолитный плитный фундамент.
В подавляющем большинстве случаев диафрагмой жесткости в здании являются такие элементы как лестничная клетка, лифтовая шахта или отдельные участки стен. В некоторых случаях для обеспечения жесткости устанавливаются портальные связи из стальных конструкций или железобетонные диафрагмы.
Следует отметить, что при проектировании каркасных (в особенности монолитных) зданий, колонны или наружные стены в отдельных случаях рассчитываются только на восприятие вертикальных нагрузок. Делается исходя из предпосылок о передаче вертикальных нагрузок на диафрагму через перекрытия.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что диафрагма жесткости является своеобразным позвоночником здания. На диафрагму, «нанизаны» этажи, без неё, здания бы падали от малейших порывов ветра.
Очень хорошим примером работы диафрагмы жесткости является стержень в детской игрушке «приамидка».
Этажи зданий, подобно кольцам в этой игрушке надеты на центральный стержень, сместить каждый из этих «этажей» невозможно без смещения всей конструкции.
Тест на эрудицию
Оцените насколько разносторонне вы развиты, пройдите
тест на эрудицию!
Что такое ядро жёсткости здания
Ядро жесткости здания – это один из основных его элементов, задачей которого является обеспечение прочности конструкции, и ее безопасности во время эксплуатации.
По своему основному назначению данный элемент, а точнее – совокупность элементов, является “позвоночником” здания, обеспечивающим его долговечность и устойчивость к внешним воздействиям. Главная цель его создания – это восприятие горизонтальных нагрузок: ветра, вибраций от действия оборудования, сейсмических и так далее. К ядру жесткости в каркасных зданиях и монолитных зданиях относятся следующие части:
– лестничные клетки; шахты лифтов; несущие стеновые конструкции.
Монолитные ядра жесткости, кроме этого, могут находиться в колоннах или наружных стенах. Они могут быть рассчитаны не только на горизонтальные, но и вертикальные нагрузки, что также увеличивает прочность конструкции.
Особую важность создание ядра жесткости имеет для строительства многоэтажных зданий, поскольку в данном случае каждый следующий этаж должен быть построен только при условии упрочнения всей конструкции. Для строительства таких зданий используются высотные краны, с помощью которых формируются последующие этажи строения.
Монолитные ядра жесткости обеспечивают прочность и трещиностойкость конструкции, а также снижают ее деформативность.
При каркасном строительстве основа здания может быть из стали, железобетона или из комбинированных материалов. От этого зависит последовательность и специфика работ. Так, при использовании ж/б каркаса возведение каждого последующего яруса может производиться только после полного задела стыков колонн.
Существуют также технологии, по которым первоначально возводится ядро жесткости, а уже после этого – все остальные конструктивные элементы.
Ядра жесткости
Ядра жесткости
Если стены выполнены из сборного железобетона, жесткость ядра определяется аналогично жесткости диафрагмы. При этом определяются жесткости в направлении обеих главных осей, а столбы принимаются согласно рис. выше.
Аналогично определяется жесткость ядра из монолитного железобетона и из кирпича. При этом для стен из железобетона принимается кш = 1,0, а для стен из кирпича кпкфкш =1,0, Еb = 0,8E, G = 0,4E.
Ядра жесткости замкнутого профиля (особенно значительных размеров) могут заметно сопротивляться поворотам перекрытий, возникающим в каркасах с несимметрично расположенными элементами жесткости. Жесткость ядра при кручении определяется по формуле
где кр,кр — коэффициент, учитывающий влияние перемычек над проемами в стенах ядра, равный
bs — расстояние между центрами тяжести столбов по обе стороны проема.
Видео
Введение
Настоящий свод правил разработан в соответствии с Федеральным законом от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании» и содержит требования по расчету и конструированию несущих конструкций каркасных железобетонных сборных многоэтажных зданий.
Ядро жесткости
Ядро жесткости – вертикальная пространственная несущая система внутри многоэтажного каркасного здания в форме замкнутой сплошной или сквозной призматической оболочки, воспринимающая горизонтальные ветровые нагрузки, действующие на здание
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]
Полезное
Смотреть что такое «Ядро жесткости» в других словарях:
ядро жесткости — Вертикальная пространственная несущая система внутри многоэтажного каркасного здания в форме замкнутой сплошной или сквозной призматической оболочки, воспринимающая горизонтальные ветровые нагрузки, действующие на здание [Терминологический… … Справочник технического переводчика
Виды нагрузок на материалы — Термины рубрики: Виды нагрузок на материалы Воздействие силовое Динамическая нагрузка Интенсивность нагрузки Коэффициент надежности по нагрузке … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Тверская (гостиница) — Достопримечательность Гостиница «Тверская» … Википедия
СЕРДЕЧНИК ЗДАНИЯ — см. ЯДРО ЖЕСТКОСТИ Источник: Терминологический словарь по строительству на 12 языках … Строительный словарь
КЛЕТКА — элементарная единица живого. Клетка отграничена от других клеток или от внешней среды специальной мембраной и имеет ядро или его эквивалент, в котором сосредоточена основная часть химической информации, контролирующей наследственность. Изучением… … Энциклопедия Кольера
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ — колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на… … Энциклопедия Кольера
землетрясения — колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на… … Географическая энциклопедия
Землетрясение — (Earthquake) Содержание Содержание 1. Где и отчего происходят 2. Сейсмические волны и их измерение 3. Измерение силы и воздействий землетрясений Шкала магнитуд Шкалы интенсивности Шкала Медведева Шпонхойера Карника (MSK 64) 4. Происходящее при… … Энциклопедия инвестора
Что такое ядро жесткости
КОНСТРУКЦИИ КАРКАСНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ СБОРНЫЕ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
Prefabricated reinforced concrete frame constructions multi-storey buildings. Rules of design
Дата введения 2018-06-14
Предисловие
Сведения о своде правил
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
Введение
Настоящий свод правил разработан в соответствии с Федеральным законом от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании» и содержит требования по расчету и конструированию несущих конструкций каркасных железобетонных сборных многоэтажных зданий.
Свод правил разработан авторским коллективом АО «ЦНИИПромзданий» (д-р техн. наук В.В.Гранев, д-р техн. наук Э.Н.Кодыш, д-р техн. наук Н.Н.Трекин, канд. техн. наук Н.Г.Келасьев, инженеры 
, И.А.Терехов).
1 Область применения
1.1 Настоящий свод правил распространяется на проектирование каркасных балочных конструктивных систем, выполненных из сборного железобетона, элементы которых соединены в пространственную систему с помощью жестких (ограниченно податливых) или шарнирных узлов и омоноличивания швов между поверхностями стыкуемых сборных элементов для всех природно-климатических зон Российской Федерации, кроме площадок сейсмичностью 7 и более баллов и зон вечной мерзлоты.
1.2 Свод правил устанавливает требования к расчету и конструированию железобетонных конструкций из тяжелого, мелкозернистого и легкого конструкционного бетонов, для зданий высотой не более 75 м.
1.3 Свод правил не распространяется на конструкции технически сложных, уникальных многоэтажных зданий и зданий с особо опасным производством.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 12.1.012-2004 Система стандартов безопасности труда. Вибрационная безопасность. Общие требования
ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 7348-81 Проволока из углеродистой стали для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 8829-94 Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости
ГОСТ 10884-94 Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 10922-2012 Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ 11024-2012 Панели стеновые наружные бетонные и железобетонные для жилых и общественных зданий. Общие технические условия
ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения
ГОСТ 13840-68 Канаты стальные арматурные 1×7. Технические условия
ГОСТ 18979-2014 Колонны железобетонные для многоэтажных зданий. Технические условия
ГОСТ 18980-2015 Ригели железобетонные для многоэтажных зданий. Технические условия
ГОСТ 21506-2013 Плиты перекрытий железобетонные ребристые высотой 300 мм для зданий и сооружений. Технические условия
ГОСТ 23009-2016 Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Условные обозначения (марки)
ГОСТ 25820-2014 Бетоны легкие. Технические условия
ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия
ГОСТ 27215-2013 Плиты перекрытий железобетонные ребристые высотой 400 мм для промышленных зданий и сооружений. Технические условия
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 28042-2013 Плиты покрытий железобетонные для зданий и сооружений. Технические условия
ГОСТ 28984-2011 Модульная координация размеров в строительстве. Основные положения
ГОСТ 31310-2005 Панели стеновые трехслойные железобетонные с эффективным утеплителем. Общие технические условия
ГОСТ 32488-2013 Панели стеновые наружные железобетонные из керамзитобетона для жилых и общественных зданий. Технические условия
ГОСТ 32499-2013 Плиты перекрытий железобетонные многопустотные для зданий пролетом до 9 м стендового формования. Технические условия
ГОСТ Р 52085-2003 Опалубка. Общие технические условия
ГОСТ Р 52544-2006 Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А500С и В500С для армирования железобетонных конструкций
СП 14.13330.2014 «СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах» (с изменением N 1)
СП 15.13330.2012 «СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции» (с изменениями N 1, N 2)
СП 16.13330.2017 «СНиП II-23-81* Стальные конструкции»
СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»
СП 22.13330.2016 «СНиП 2.02.01-83* Основания здания и сооружений»
СП 27.13330.2017 «СНиП 2.03.04-84 Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур»
СП 28.13330.2017 «СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии»
СП 44.13330.2011 «СНиП 2.09.04-87 Административные и бытовые здания» (с изменением N 1)
СП 54.13330.2016 «СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные»
СП 56.13330.2011 «СНиП 31-03-2001 Производственные здания» (с изменением N 1)
СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» (с изменениями N 1, N 2, N 3)
СП 70.13330.2012 «СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции» (с изменениями N 1, N 3)
СП 118.13330.2012 «СНиП 31-06-2009 Общественные здания и сооружения» (с изменениями N 1, N 2)
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 диафрагма жесткости: Плоский вертикальный несущий элемент консольного типа, предназначенный для обеспечения пространственной жесткости здания путем восприятия горизонтальных нагрузок и передачи усилий на фундамент.
3.2 диск перекрытия: Плоский составной несущий элемент оконтуренный планом здания, состоящий из ригелей и опертых на них плит перекрытия, предназначенный для восприятия вертикальных нагрузок и передачи их на колонны каркаса, горизонтальных нагрузок для передачи их диафрагмам жесткости и объединения всех вертикальных несущих элементов в единую пространственную систему.
3.3 габаритная схема: Графически изображаемые параметры объемно-планировочного решения здания.
3.4 конструктивная система: Совокупность взаимосвязанных несущих конструктивных элементов здания, обеспечивающих его прочность и устойчивость.
3.5 конструктивная схема: Схема взаимодействия несущих элементов здания, обеспечивающая требуемое распределение усилий в них для определения их несущей способности.
3.6 основание сооружения: Часть массива грунта, непосредственно воспринимающая нагрузку от сооружения.
3.7 продольная (поперечная) рама: Плоский элемент каркаса здания, состоящий из колонн, элементов жесткости и горизонтальных ригелей, применяемый для описания конструктивной схемы здания и выполнения приближенных расчетов.
3.8 расчетная схема (модель): Модель конструктивной системы, с указанием геометрических и физических параметров, характера взаимодействия между ее элементами и применяемая для проведения расчетов с целью получения значений внутренних усилий и деформаций.
3.9 ригель: Линейный несущий строительный элемент, расположенный горизонтально или наклонно, соединяющий вертикальные элементы и служащий опорой для плит перекрытия и покрытия.
3.10 связевая панель: Конструкция, состоящая из двух колонн, соединенных металлическими (треугольными, портальными или крестовыми) связями, предназначенная для восприятия и передачи на фундамент горизонтальной нагрузки.
3.11 температурный (деформационный) шов: Шов разделяющий несущие конструкции здания на блоки и исключающий передачу на соседний блок температурных, влажностных, силовых и вынужденных деформаций.
3.12 ядро жесткости: Вертикальная конструкция, выполненная в виде лестничной клетки, лифтовой шахты или вертикального коммуникационного канала из кирпича, монолитного или сборного железобетона, обладающая пространственной жесткостью и совместно с диском перекрытия повышающая (обеспечивающая) устойчивость здания.
4 Общие положения
4.2 Для многоэтажных каркасных зданий следует устанавливать класс (КС-2, КС-3) и уровень ответственности в соответствии с ГОСТ 27751 и [1].
4.3 Объемно-планировочными и конструктивными решениями зданий должны быть исключены возможности получения травм при нахождении в них людей в процессе проживания, передвижения, работы, пользования передвижными устройствами, технологическим и инженерным оборудованием, а также снижения динамических воздействий на строительные конструкции, технологические процессы и работающих, вызываемых виброактивным оборудованием или внешними источниками колебаний.
4.4 Конструкции для зданий классов КС-3 и КС-2, в которых в пределах температурного блока могут находиться более 100 человек, должны обладать требуемой надежностью и долговечностью, а также устойчивостью к прогрессирующему обрушению.