6.3. Рекомендации для построения расчетной схемы

Для построения расчетной схемы несущего остова бескаркасных крупнопанельных зданий рекомендуется:

а) вертикальные ряды поперечных или продольных диафрагм (стен) условно изобразить в виде отдельных консольных столбов, которые жестко заделаны в фундаменте;

б) консольные столбы изобразить сплошными, если диафрагмы глухие (без проемов) или в виде двух сплошных элементов, соединенных жесткими связями, если диафрагмы имеют проемы;

в) консольные столбы шарнирно соединить между собой горизонтальными стержнями-связями в уровнях перекрытий;

г) приложить вертикальную и горизонтальную нагрузки.

6.4. Пример построения расчетной схемы бескаркасного панельного жилого дома

Для крупнопанельного здания, представленного на рис. 21, провести анализ конструктивного решения несущего остова, его конструктивной системы. Привести план вертикальных несущих элементов остова с отражением проемов в стенах и диафрагмах, план раскладки горизонтальных элементов перекрытия, расчетную схему несущего остова.

Характеристика здания:

1. Функциональное назначение – жилой дом.

2. Ширина здания В=12 м, высота 80 м.

3. Количество этажей – 24

4. Высота этажа 3,3 м. во этажей – 24.

5. Здание крупнопанельное.

6. Классы здания: по капитальности – II, по огнестойкости - II,

по долговечности – II.

Характеристика несущего остова здания:

1. Тип несущего остова – стеновой (бескаркасный).

2. Конструктивная система – с поперечными несущими стенами.

3. Основные элементы несущего остова: поперечные стены,

продольные диафрагмы жесткости, фундаменты, панели перекрытий и покрытие.

4. Продольные наружные стены самонесущие выполнены однослойными из легкого бетона толщиной 400 мм.

Рис. 21. Общий вид и план типового этажа крупнопанельного жилого дома

5. Внутренние стены толщиной 160 мм выполнены с проемами (рис. 22 а).

6. Фундаменты под стены свайные. Сваи забивные призматические сечением 300х300 мм.

7. Фундаменты под стены свайные. Сваи забивные призматические сечением 300х300 мм.

а б

w

Рис. 22. Планы расположения элементов несущего остова.

а – вертикальных; б – горизонтальных;

(Пс1 – панели, опертые длинными сторонами; Пс2 - панели,

опертые короткими сторонами; Пл – панели лоджий)

8. В качестве перекрытия использованы сплошные панели толщиной 160 мм пролетом 5,4 м (Пс2) с опиранием по двум коротким сторонам и толщиной 120 мм пролетом 2,7 м (Пс1) с опиранием по двум длинным (см. рис. 22 б).

9. Продольные наружные стены самонесущие выполнены однослойными из легкого бетона толщиной 400 мм.

10. Внутренние стены толщиной 160 мм выполнены с проемами (см. рис. 22 а).

11. Фундаменты под стены свайные. Сваи забивные призматические сечением 300х300 мм.

12. В качестве перекрытия использованы сплошные панели толщиной 160 мм пролетом 5,4 м (Пс2) с опиранием по двум коротким сторонам и толщиной 120 мм пролетом 2,7 м (Пс1) с опиранием по двум длинным (см. рис. 22 б).

13. Покрытие чердачное. Водоотвод внутренний.

14. Конструктивная система работает по связевой схеме в обоих направлениях.

Жесткость и устойчивость несущего остова здания обеспечивается поперечными несущими стенами, продольными диафрагмами, панелями перекрытий и покрытия, фундаментами.

Ниже представлены планы расположения вертикальных и горизонтальных элементов несущего остова (см. рис. 22).

Для построения расчетной схемы сначала выбираем ориентацию здания по направлению наибольшего воздействия ветра. Здание располагаем вдоль действия ветра. Как известно, наиболее опасным на воздействие ветра является поперечное сечение, однако здесь, в качестве примера построение расчетной схемы несущего остова здания проводим по продольному сечению 1 – 1 (рис. 22).

В рассматриваемом продольном направлении продольные стены выполняют функцию диафрагм жесткости, воспринимающие ветровые нагрузки (помимо вертикальных нагрузок). По длине здания между поперечными несущими стенами расположено восемь диафрагм жесткости в виде отдельных пилонов, жестко защемленных в фундаменте. Пилоны жестко сопряжены с несущими стенами. Диафрагмы жесткости имеют проемы.

Строим расчетную схему несущего остова (рис. 23) согласно приведенным выше рекомендациям.

1. Вертикальные ряды продольных стен (пилоны) изображаем в виде восьми консольных столбов высотой, равной высоте здания, и шириной, равной ширине панелей (расстоянию между несущими стенами). Заделку консольных столбов указываем в уровне подошвы фундамента.

2. В каждом пилоне расположены проемы, которые заменяем жесткой связью, расположенной в уровне перекрытий.

3. Пилоны между собой соединяем шарнирно горизонтальными стержнями-связями в уровнях перекрытий.

4. Прикладываем вертикальную и горизонтальную нагрузки (п.6.1).

В уровнях покрытия и перекрытий вертикальная нагрузка представляется в виде опорных реакций панелей от действия равномерно распределенных нагрузок: на покрытие q_пост + q_снег (кН/м²) и на перекрытие q_пост + q_полезн (кН/м²). Горизонтальная нагрузка (для г. Саратова W₀ =0,38 кН/м²) от активного давления ветра распределяется по высоте неравномерно: от

Рис. 23. Расчетная схема несущего остова

уровня земли до 5 м-0,21 кН/м²; на высоте 10 м- 0,28 кН/м²; на высоте 52,8 м - 0,51 кН/м². С противоположной стороны здания действует пассивное м- 0,51 кН/м². С противоположной стороны здания действует пассивное давление ветра, величина которого равна от уровня земли до 5 м – 0,18 кН/м²; на высоте 10 м – 0,21 кН/м²; на высоте 52,8 м - 0,38 кН/м².