15.4.12. Основи розрахунку висячих покриттів

Розрахунок висячих покриттів з виконується за двома групами граничних станів:

1) за несучою здатністю, яка може бути вичерпана міцністю вант або мембрани, міцністю і стійкістю опорних конструкцій, можливістю втрати початкового натягу ванти;

2) за граничними деформаціями і переміщеннями, перебільшення яких може призвести до пошкодження покрівлі.

Розрахунок пролітних конструкцій виконується в наступній послідовності:

1) призначаються основні розміри та визначається форма, яку набуває система під дією повного розрахункового навантаження;

2) перевіряється міцність конструкцій, яка передбачає визначення зусиль в несучих вантах або мембранах та підбір їх перерізів;

3) виконується розрахунок за деформаціями, метою якого є визначення виду і перерізу стабілізуючих конструкцій з умови максимально допустимих кінематичних переміщень під дією змінних навантажень, а також перевірка пружного прогину від дії змінних навантажень.

Міцність гнучкої нитки (ванти) перевіряється за формулою:

де Т – розрахункове зусилля у ванті; - площа перерізу ванти “нетто”; R – розрахунковий опір сталі, який приймається рівним

– для прокату;

– для канатів.

Розрахунок однопоясних систем у вигляді паралельних і радіальних вант зводиться до розрахунку одинарної нитки.

Розрахунок перехресних вантових сіток зводиться до спільного розв’язання системи рівнянь рівноваги, складених для кожного вузла сітки, і рівнянь деформацій. Такі розрахунки виконуються на ЕОМ.

Розрахунок двопоясних систем типу безрозкісних ферм можна виконувати наближеним способом, припускаючи, що стабілізуючі пояси в граничному стані виключаються з роботи. Тоді розрахункова схема несучих і стабілізуючих поясів приймається як для одинарної нитки.

Розрахунок вантових ферм з трикутною решіткою не відрізняється від розрахунку ферм з жорсткими стержнями. Стискаючі зусилля у вантах погашаються зусиллями попереднього напруження, і гнучкі ванти завжди залишаються розтягнутими.

XVI. Стальні каркаси багатоповерхових будинків

16.1. Загальна характеристика

До багатоповерхових або висотних будинків відносяться будинки, у яких більше 30-ти поверхів. При великій поверховості будинків раціональним є поділ конструкцій на несучі та огороджувальні.

Функції несучих конструкцій виконує каркас, найбільш навантажені елементи якого виконуються з високоміцної сталі (25…30%), а інші елементи - зі сталі звичайної чи підвищеної міцності. Функції огороджувальних конструкцій виконують легкі стінові панелі.

Переваги стальних каркасів багатоповерхових будинків перед залізобетонними:

1. висока міцність сталі дозволяє приймати мінімальні розміри перерізів окремих елементів, що набагато знижує їх масу порівняно з залізобетонними;

2. індустріальність будівництва з елементів повної заводської готовності;

3. більш просте зібрання і швидкісний монтаж за допомогою більш легкого підйомно-транспортного устаткування; відсутність “мокрих” процесів при монтажі;

4. значно менша загальна маса будівлі, що дає можливість влаштування більш простих фундаментів;

5. більш раціональне використання площі будинку за рахунок збільшення прольотів перекриття, зменшення кількості внутрішніх колон;

6. можливість трансформації каркасу в процесі експлуатації стосовно до нових умов технологічного процесу;

7. можливість демонтажу будинку після закінчення терміну експлуатації та повторного використання сталі.

Зі збільшення поверховості будинку доцільність застосування стального каркасу збільшується.

Недолік – необхідність захисту конструкцій стального каркасу від пожежі та корозії.