Компоновка здания должна предоставлять возможность принимать необходимые габариты диафрагмам жесткости, максимально загруженным вертикальными нагрузками. При его возведении следует предусмотреть использование ограниченного комплекта опалубки.
Основное требование к конструктивной системе высотного здания надежность каждого конструктивного элемента, устойчивость к прогрессирующему обрушению при локальных повреждениях несущих конструкций, авариях инженерных систем, пожарах, взрывах и т.п.
При традиционных конструктивных решениях высотных зданий пригрузка диафрагм жесткости осуществляется только половинной нагрузкой прилегающих к диафрагмам пролетов каркаса, что снижает возможности увеличения высоты.
Из формулы видно, что при небольших значениях или при больших значенияхP происходит отрыв диафрагмы от фундамента или фундамента от грунта основания.
W момент сопротивления диафрагмы жесткости.
М изгибающий момент от действия ветра, г;
А площадь этой диафрагмы;
где N суммарная вертикальная нагрузка на диафрагму жесткости;
Краевые напряжения в диафрагмах жесткости определяются по известной формуле:
Один из серьезных недостатков высотных каркасных зданий противоречие между необходимостью установить расчетное количество диафрагм жесткости и объемно]планировочным решением. Кроме того, размещая диафрагмы жесткости только в габаритах здания, приходится вводить ограничения по их высоте, так как жесткость этих диафрагм бывает недостаточной. Помимо жесткости диафрагм обязательна еще их пригрузка прилегающими конструкциями, обусловленная необходимостью учета горизонтальной (ветровой) нагрузки.
В связи со значительной разницей в нагрузках на несущие элементы зданий, например на колонны каркаса, в нижних этажах высоток необходимо сечение колонн больших размеров. Однако это усложняет технологию возведения сооружений, так как требует изменения применяемой опалубки.
Опыт проектирования и строительства высотных зданий в Москве [3] в разные периоды также вскрыл существенные недостатки в части необходимой надежности высотного строительства. Это требует поиска новых технических и технологических решений.
Мировая практика высотного строительства выявила один из самых сложных аспектов для несущих вертикальных конструкций из железобетона неравномерное их укорачивание под действием нагрузки. Данная неравномерность усиливается при разной площади поперечного сечения конструктивных элементов стен и колонн.
В мировой практике принято, что отношение ширины здания к его высоте должно быть не более 1:8 [2], что (за редким исключением) и закладывается при назначении геометрических размеров высотных сооружений. Значит, при высоте 120 м ширина его может быть 15 м. Для такого здания при весе 1 м3 строительного объема 4 кН, т.е. 60 кН на 1 м2 фасада, обеспечивается нормируемое ускорение собственных колебаний не более w = 0,1 м/сек2. При этом период собственных колебаний составит Т = 2,52 сек.
Главным приоритетом в проектировании и строительстве высотных зданий является обеспечение их прочности и устойчивости, а также жесткости с учетом воздействия значительных ветровых усилий. Необходимо, чтобы прогиб верха здания от вертикали составлял не более его высоты: при 120 м 0,12 м. Это возможно при суммарной жесткости (момента инерции) сооружения не менее 630 м4 [4].
По современной классификации высотным является здание высотой от 75 до 120 150 м. Все, что выше, это небоскребы , довольно часто своей верхней частью уходящие в низкую облачность. На наш взгляд, для условий Беларуси оптимально установить верхнюю градацию на 120 м.
За более чем столетний период проектирования и строительства высотных зданий [1], в том числе и небоскребов, в мире накоплен большой теоретический и практический опыт, выявлены основные проблемы по всем направлениям их создания и эксплуатации. Этот опыт должен учитываться в белорусской практике высотного строительства.
Высотное строительство поиски новых конструктивных решений
статьи о дизайне и архитектуре
Arhitecture.ru: Высотное строительство: Высотное строительство поиски новых конструктивных решений
Комментариев нет:
Отправить комментарий