36. Компоновка многоэтажного каркаса.

В зав от план-ки помещ-й и высоты зд-я прим-ся три типа несущ-х систем многоэт-х зд: бескаркасные, каркасные и смешанные. Наиб распр явл каркасные, кот подразд на связевые, рамные и рамно-связевые. Осн эл-ты каркаса – колонны и балки образ сис-му, восприн как вертик, так и гориз нагр-ки и перед-щую их возд-я на фунд-т. Кроме того, сис-ма должна иметь необх несткость в гориз напр, чтобы перемещения зд от ветровых нагр-к не превышали допустимых нормами.

Фунд-т – в виде сплошной ж/б плиты (лучше распред неравном прилож к ф-ту нагр-ки по всей площади основания зд).

Связевые сис-мы проектир-т в виде вертик-х связей, распол-х на некот расстоянии одна от др и соед-х м/у собой гориз жесткими дисками, рамные сис-мы – в виде рамных констр-й, распол-х по каждому ряду колонн, также связ-х гориз-ми дисками.

В 1м сл гориз жесткость каркаса обеспеч-ся сис-й вертик и гориз дисков, приним на себя всю ветровую нагр-ку. Колонны и балки констр-ся как обычная балочная сис-ма с шарнир сопряжением в узлах, восприн лишь вертик нагр-ку.

Во 2м случ гориз жесткость каркаса обеспеч-ся рамными сис-ми, распол-ми по каждому ряду колонн с жесткими сопряжениями балок с колоннами.

Связевая сис-ма отвеч-т принципу концентрации мат-ла и позвол-т проектир-ть большинство эл-в каркаса и их сопряжения более легкими, простейшей констр-ной формы и в максим степ типизировать.

Рамно-связевые сис-мы имеют вертик связи, восприн гориз нагр-ки совместно с рамами, распол-ми в одной или разных плоскостях со связями.

Рамная сис-ма – более сложная в констр-м оформлении и менее жесткая, рацион-на для сравнит-но невысоких зд.

Горизонтальные диски проект-ся ч/з неск-ко этажей и предст собой замоноличенные ж/б плиты перекрытия, иногда с дополнит сис-ми гориз связей. Нужны для перераспр ветровой нагр-ки м/у вертик связями или рамами и обеспечения общей жесткости каркаса.

Вертик связи – в виде консольных ферм, защемленных в ф-т. иногда – в виде сплошных ж/б стенок или вертик пространств-х сис-м-оболочек, распол-х внутри каркаса или по перим-ру зд.

Вертик нагр-ку м-но передавать такжк на мощные вертик фермы. В этом сл междуэт-е перекр-я подвешиваются к тягам, закрепленным на гориз-х траверсах. Отсутствие колонн облегчает вес каркаса. Для увел попер жест-ти тяги м-но закр-ть в ф-те, создавая в них предвар напр, и т.о. вкл их в работу на гориз нагр-ку.

Размещение колонн.

При разбивке сетки колонн надо стремиться, чтобы колонны в плане образовывали стандартные ячейки или чтобы расстояния м/у ними подчинялись единому модулю. В этом сл м-но добиться максим типизации эл-в каркаса – колонн и балок, а также эл-в огражд-х констр-й, стен и перекрытий. Кроме того расст м/у колонными опред расход стали на каркас: с увел-м шага общий вес колонн уменьш-ся, а вес балок возр-т, с уменьш-м шага колонн – наоборот. След-но, сущ оптим шаг колонн, при кот общий расход стали будет миним-м. Он зав-т от высоты зд: уменьш-ся с уменьш-ем высоты зд. (при высоте 30-40 этажей – 4-6м).

По высоте зд колонны должны идти не прерыаясь. Если прих-ся прерывать колонны, то колонны, распол выше этих помещений, опир-т на перекрытия, несущими констр-ми кот явл фермы высотой в один этах или мощные сплошные балки.

Компон-ка и геом. схемы связей многоэт-го каркаса.

Распол-е связей должно обеспеч-ть простр жесткость зд и способность сопрот-ся скручиванию. Связевые фермы для обеспеч жесткости след размещать в прод-м и попер напр, по возмож-ти симм-но относ главной оси зд. При нессим-м распол вертик связей ветровые нарузки будут закручивать зд и вызывать дополнит усилия в связях. Связевые фермы обычно идут на всю высоту зд. В нек-х сл связи прих-ся смещать в соседние панели, тогда нижние связи должны заходить на верхние на высоту этажа. Совместная работа всех связей обеспеч жесткими междуэт перекрытиями – дисками.

Наиб распр сис-ма решетки вертик связ-х ферм – полураскосная; допускает устр-во в панелях со связями дверных проемов и испыт-т небольшие дополнит усилия сжатия из-за укорачивания колонн под нагр-й. Крестовая решетка – наиб жесткая – в глухих стен панелях, раскосы получ значит дополн усилия от сжатия колонн. Также возможны ромбические решетки и неполные раскосы.

35. Подкрановые фермы целесообразны для подкрановых балок пролётом более 12м, кранов с грузоподъемностью до 30т лёгкого и ср. режима работы. Подкрановые фермы обычно проектируют с параллельными поясами, треугольной решёткой с дополнительными стойками Высоту ферм принимают в пределах 1/6 1/8 пролёта. Длину панели назначают приблизительно равной высоте но не более 3м, с тем что бы верхний пояс можно было выполнить из широкополочного двутавра. Т.к. верхний пояс воспринимает местный момент от внеузловой нагрузки, то его высоту принимают 1/5 – 1/7 длинны панели. Решётку выполняют из спаренных уголков, а нижний пояс из тавров или спаренных уголков. Фасонки принимают не менее10 мм и приваривают к верхнему поясу с проваром на всю толщину. Предварительный подбор сечения элементоав выполняется приближенным способом: осевые усилия определяют по л.в. в предположении шарнирности всех узлов, а изгибающий момент в верхнем поясе находят по формуле Мх=Fкрана кол*dдлина панели/3. затем определяют момент Му или продольное усилие Nт и местный изгибающий момент Мму. По расчётным усилиям подбирают сечения элементов и проверяют их несущую способность . Для этой конструкции решающей является проверка на устойчивость, т.к. она работает сжатие с изгибом.. проводят по приближенным формулам: при сплошной тормозной балке – N/фи.х*Ап+Мх/Wx+My/Wy1<Ry. При тормозной ферме : ((N+Nт)/Фи.мин*Ап)+Мх/Wx+Mмy/Wy1<Ry Нижний пояс работает и расчитывается на центральное растяжение или сжатие. Расчётные длины стержней подкрановых ферм определяют как у обычных ферм. Прогиб подкрановой фермы определяют по приближенной формуле: f=(Mн*L*L/10E*Iф)*мю