10936

Проблемы прочности сталежелезобетонных элементов при циклических, длительных статических нагружениях, пространственная работа, доэксплуатационное напряженно-деформированное состояние экспериментально не изучены.

Использование цилиндрических стержней в сооружениях, подверженных ветровым нагрузкам, позволяет снизить эти нагрузки за счёт улучшения аэродинамических свойств. Стержень круглого сечения является равноустойчивым при одинаковых расчётных длинах. Жесткость на кручение такого стержня значительно выше, чем у стержней открытого профиля.

На основании локальных сметных расчетов стоимость ТБК и стальных колонн, графика расхода стали можно сделать следующие выводы: сравнение технико-экономических показателей металлических и трубобетонных колонн показывает, что экономия стали при трубобетонном исполнении конструкции по сравнению с металлическими составляет до 66 %, их стоимость уменьшается до 2,6 раз.

Прекрасные конструкционные и строительно-технические свойства трубобетона позволяют применять его в самых различных областях строительства - мостостроении, строительстве метро, промышленных и жилых зданий. Сталежелезобетонные конструкции всех типов должны удовлетворять требованиям по безопасности; эксплуатационной пригодности; долговечности, а также по дополнительным требованиям, указанным в задании на проектирование. При проектировании сталежелезобетонных конструкций следует применять рациональные профили проката, эффективные стали и прогрессивные типы соединений, предусматривать технологичность и наименьшую трудоемкость изготовления, транспортирования и монтажа.

Можно сделать вывод, что смешанные конструкции будут непрерывно и быстро развиваться. По мере дальнейшего улучшения технико-экономических показателей сталежелезобетонные конструкции будут иметь несомненные перспективы развития и применения в России наряду с модернизированными стальными конструкциями. Одним из способов повышения качества трубобетона является применение в них самовосстанавливающегося бетона. Расчёт конструкций из сталежелезобетона имеет ряд специфических особенностей, которые могут быть учтены в расчётных программных комплексах. Развитие нормативной документации и усовершенствование методик расчёта позволит сделать данный вид конструкций наиболее распространенным не только в уникальном, но и в массовом жилом строительстве, что является весьма актуальной задачей на данный момент.

270

Литература:

1.СП 266.1325800.2016 Конструкции сталежелезобетонные. Правила проектирования (с Изменением N 1, с Поправкой)

2.Трубобетон и его применение. [Электронный ресурс] // www.studfile.net URL: https://studfile.net/preview/8155745/

3.Характеристика сталежелезобетонных конструкций, их достоинства и недостатки [Электронный ресурс] // www.npprusmet.ru URL: http://www.npprusmet.ru/articles.php?id=147

4.Овчинников И. И., Овчинников И. Г., Чесноков Г. В., Михалдыкин Е. С. О проблеме расчета трубобетонных конструкций с оболочкой из разных материалов. Часть 2. Расчет трубобетонных конструкций с металлической оболочкой // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ». — 2015. — № 4.

Гордеевцева А. М.

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

СРАВНЕНИЕ ГЛАВНЫХ ПРИЕМУЩЕСТВЕННЫХ ВАРИАНТОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЕЙСМОСТОЙКОСТИ В РАЗНЫХ СТРАНАХ МИРА

Землетрясение - сильное сотрясение поверхности Земли, в результате внезапного высвобождения энергии в земной коре, которая создаёт сейсмические волны. Оно относится к числу наиболее смертоносных стихийных бедствий и часто приводит к разломам земной поверхности, дрожанию и сжижению земли, оползням, толчкам или цунами. А эти толчки приносят страшные разрушения зданий и сооружений.

Согласно мировым исследованиям самыми сейсмоопасными местами в мире выступают такие страны как Япония, Непал, Индия, Эквадор, Сальвадор, Филипины.

Согласно проведению международной программы оценки глобальной сейсмической опасности в 1992 -1999, проводившейся под эдигой ООН, было подтверждено, что самой сейсмоактивной зоной мира считается Тихоокеанское огненное кольцо — здесь происходит 81% самых мощных землетрясений. Этот пояс охватывает Тихоокеанское побережье Южной, Центральной и Северной Америки, южные части Аляски, Камчатку, Курильские, Японские, Филиппинские острова, остров Новая Гвинея, Соломоновы острова и Новую Зеландию. В этой зоне расположено большое

271

количество растущих гор и вулканов, глубоководных океанических траншей, краёв тектонических плит и других тектонически активных структур, которые

Рис. 1 –Карта сейсмоопасных зон мира

делают эту зону сильно подверженной землетрясениям.

Вторым по количеству землетрясений считается АльпийскоГималайский пояс, который охватывает Кавказ.

Конечно же защита зданий и уровень их сейсмостойкости зависит в первую очередь от бальности района, но все же сейсмостойкие технологии разных стран мира немного отличаются, и давайте разберёмся, в чем.

В Японии, как в самой опасной стране данного критерия, применяются новейшие технологии, и вырабатывается свод новых правил. Именно Япония сформулировала простейшие правила строительства сейсмоустойчивых зданий, которые подойдут любой стране.

Главный принцип такого строительства – равномерное распределение жёсткости конструкции и массы. Это достигается за счёт укрупнённых сборных элементов и антисейсмических швов, в пределах которых плиты стен могут двигаться без риска разрушить здание. Конфигурация зданий должны быть простыми и симметричными: квадрат, прямоугольник, круг и шестигранник.

Одним из важных моментов строительства в Японии – это использование «изолирующего фундамента» в конструкции здания между основанием и надземной конструкцией здания. Именно оттуда пришёл этот всеми распространённый и широко применяемый способ. Конструкция этого устройства состоит из свинцово-прорезиненной подушки, позволяющей фундаменту «ходить» под зданием при сильных толчках, не увлекая основную постройку за собой.

272

Такой фундамент активно применяют в Англии, Франции. Но один из недостатков такого метода – достаточно высокая стоимость строительства, примерно 30% от стоимости всего здания.

Так же одним из самых распрастраненных методов сейсмозащиты в азиатских странах-это устройство амортизатора в виде маятника у вершины здания, который сдерживает постройку, заставляя её двигаться в обратном направлении. По этому принципу построен небоскрёб «Тайбэй 101» в Тайване.

Данный вид сейсмозащиты далее начал применяться уже в строительстве высотных зданий.

Под воздействием силы ветра верхушки высотных сооружений откланяются от своей оси. В небоскрёбах высотой 300 метров и более при сильных порывах ветра значения отклонений могут достигать десятков сантиметров. Иногда жильцов высоких зданий даже укачивает от колебаний

— у них развивается «воздушная» болезнь.

Поэтому для компенсации колебаний, вызываемых сильными порывами ветров, а также для ослабления эффекта горизонтального сейсмического воздействия, в современных зданиях применяются инерционные демпферы — специальные грузы, подвешиваемые или устанавливаемые на гидравлических креплениях, на верхних этажах башен.

Что касаемо строительства в нашей стране, Северный Кавказ, Алтай, Саяны, Курилы, Камчатка, Приамурье, Байкальская - зоны сейсмически опасных районов. В нашей стране применяются кинематические опоры, в которых фундамент и над фундаментная часть соединены шарнирными элементами.

Системы с вязкими демпферами считаются одними из наиболее эффективных методов уменьшения амплитуд колебаний здания. Вязкие демпферы представляют собой цилиндрические поршневые устройства. Они работают за счёт силы реакции силиконовой жидкости, которая проходит через отверстия заданного диаметра или клапанную систему.

273

Рис.2 – Устройство амортизатора в небоскрёбе «Тайбэй 101»

Особенно широкое применение данная система получила в жилищном строительстве. Ее преимущество состоит в том, что она позволяет снизить вертикальную и горизонтальную составляющую сейсмического воздействия. Ускорения сооружения с данной системой снижаются в 8 раз.

Система демпфирования активно используется и в станах Латинской Америке, например, в здание Torre Mayor, в Мехико, расположен практически в эпицентре землетрясения 1985 года. Здание построено из стали и бетона со стальными колоннами в железобетонной упаковке до 30го этажа и стальными рамами выше. На здании есть 98 сейсмических демпферов – амортизаторов, встроенных в стальное крепление.

Проведя сравнительный анализ использования сейсмозащиты в разных странах, можно сделать вывод, что самые рационально применимые способы – это способ демпфирования, способ изолирующего фундамента.

Литература

1.Коренев Б.Г., Резников Л.М. Динамические гасители колебаний: теория и технические приложения. - М.: Наука, 1988г., 304с

2.Древнейшие и новейшие сейсмостойкие конструкции. Кириков Б.А. 1990

3.Новые сейсмостойкие конструкции и железобетонные механизмы сейсмоизоляции зданий и сооружений. Назин В.В. 1993

274

Токмакова Е.В.

ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

СРАВНЕНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И МАТЕРИАЛОЕМКОСТИ ФЕРМ ИЗ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ И КРУГЛЫХ ТРУБ

При выборе типа сечения элементов металлической формы следует стремиться к наименьшей трудоёмкости, наименьшему расходу материала, следует отдавать предпочтение профилям с большим радиусом инерции при меньшей площади поперечного сечения. Принятый тип сечений должен обеспечивать удобство изменения площади поперечного сечения поясов, возможность устройства их стыков, а также удобство конструирования узлов. Сечения элементов ферм, как правило, принимают симметричными относительно плоскости фермы.

Одним из наиболее эффективных является тонкостенное трубчатое сечения. Оно имеет одинаковый радиус инерции во всех направления, также имеет небольшую материалоёмкость, обладает высокой устойчивостью. Трубчатые сечения менее подвержены коррозии, в отличие от других типов сечения, так как они обладают обтекаемой форме, на которой мало задерживается грязь и влага.

Аналогичными особенностями отличаются и фермы, спроектированные из замкнутых гнутых прямоугольных и квадратных профилей.

Узлы из трубчатых и гнутосварных профилей чаще всего проектируются с непосредственным примыканием друг к другу с обваркой по контуру. Учитывая отсутствие узловых фасонок, масса трубчатых ферм и ферм из гунтосварных профилей ферм на 15-20% меньше, чем ферм из спаренных уголков.

Проведём сравнительный анализ фермы состоящей из гнутосварных профилей и трубчатой фермы. В качестве анализируемого объекта возьмём трапециевидную ферму покрытия общественного здания, находящегося в городе Нижний Новгород. Пролёт фермы 36 метров, тип покрытияпрогонное.

275

278

Рис. 4. Вертикальные перемещения от комбинации загружений для фермы из гнутосварных профилей.

Для фермы из круглых труб максимальный прогиб будет составлять

2,66 мм.

Рис. 5. Вертикальные перемещения от комбинации загружений для фермы из гнутосварных профилей.

При сравнении напряжённо-деформированного состояния ферма из круглых труб имеет меньший прогиб, но гораздо более большую материалоёмкость. В данном случае экономически рационально применять сечения из гнутосварных профилей.

Литература

1.СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. [Текст] / Минрегион России – М.: ЦПП, 2010 г. – 81 с.

2.СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81* (с Изменением N 1);

3.СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии /

279