Файл: Шахназарян С.Х. Возведение зданий методом подъема этажей и перекрытий. Исследования, проектирование, строительство.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 224
Скачиваний: 0
(см. рис. VI.16) здание рассматривается как рамно-свя- зевая система, при этом податливость основания не учи тывается, так как в данном случае основанием для зда ний служат скальные породы. По этим расчетным схе мам горизонтальную нагрузку в поперечном направле нии воспринимают шахта и рамный каркас; в продоль ном— шахта, вертикальные диафрагмы и каркас зда ния. Шахты на рис. VI. 16 выделены двойной штрихов кой, а диафрагмы — одинарной. В расчетных схемах рамно-связевой системы соединение шахт с каркасом
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а VI.5 |
||
Экспериментальные и расчетные значения периодов |
основного тона |
||||||
|
свободных колебаний 9-этажных зданий |
Отношение |
|||||
|
|
Периоды колебаний, сек |
|||||
Лз расчетной |
|
в поперечном |
в продольном |
периодов |
|||
|
направлении |
направлении |
колебаний |
||||
схемы |
а |
расчет |
опыт |
расчет |
опыт |
л |
т, |
|
ные |
ные |
ные |
ные |
|
|
|
|
в* |
|
т2 |
|
т, |
г„ |
Т, |
|
о |
|
|
|
|
||
|
£ |
Т, |
|
Т, |
|
|
|
I |
1 |
0,85 |
0,6 |
0,72 |
0,53 |
1,42 |
1,36 |
(рис. VI. 16, а) |
3 |
0,81 |
0,55 |
0,57 |
0,46 |
1,47 |
1,24 |
|
4 |
0,91 |
0,63 |
0,69 |
0,5 |
1,44 |
1,38 |
II |
1 |
0,35 |
0,6 |
0,27 |
0,53 |
0,58 |
0,51 |
(рис. VI.16, б) |
3 |
0,33 |
0,55 |
0,26 |
0,46 |
0,6 |
0,56 |
|
4 |
0,37 |
0,63 |
0,26 |
0,5 |
0,59 |
0,52 |
III |
1 |
0,97 |
0,6 |
0,85 |
0,53 |
1,62 |
1,6 |
(рис. VI.16, в) |
3 |
0,93 |
0,55 |
0,81 |
0,46 |
1,69 |
1,76 |
|
4 |
1,04 |
0,63 |
0,81 |
0,5 |
1,65 |
1,62 |
IV |
1 |
0,73 |
0,6 |
|
0,53 |
1,22 |
— |
(рис. VI.16, г) |
3 |
0,7 |
0,55 |
— |
0,46 |
1,27 |
|
|
4 |
0,74 |
0,63 |
— |
0,5 |
1,17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
— |
V |
1 |
|
0,6 |
0,68 |
0,53 |
—- |
1,28 |
(рис. VI. 16, б) |
3 |
— |
0,55 |
0,65 |
0,46 |
1,41 |
|
|
4 |
— |
0,63 |
0,69 |
0,5 |
— |
1,38 |
VI |
I |
|
0,6 |
0,69 |
0,53 |
_ |
1,3 |
|
— |
||||||
(рис. VI.16, е) |
3 |
— |
0,55 |
0,66 |
0,46 |
1,43 |
|
|
4 |
— |
0,63 |
0,7 |
0,5 |
— |
1,4 |
226
предполагается шарнирное; диафрагм с каркасом для схемы 5 — шарнирное, для схемы 6 — рамное.
Результаты расчета периодов изгибно-сдвиговых ко лебаний основного тона для трех 9-этажных зданий, воз веденных методом подъема перекрытий, и соответству ющие экспериментальные данные, полученные при ис пытании зданий в натуре, представлены в табл. VI.5. При определении расчетных значений периодов свобод ных колебаний зданий с учетом результатов проведен ных опытов (см. § 18, п. 5) суммарная изгибная жест кость и суммарная жесткость при сдвиге железобетон ных шахт и вертикальных диафрагм принимались:
впоперечном направлении
ЕІ = 28,2-10° тм2 и GF = 2,6■ ІО6 т\
впродольном направлении
ЕІ = 35,8-10Gтм* и GF = 4,94ІО6 г.
Значения периодов свободных колебаний для пер вых трех расчетных схем определялись по следующим формулам:
при изгибных колебаниях (см. рис. VI. 16, а)
|
|
т _ |
2я#2 |
|
|
|
(VI.2) |
|
|
|
1? |
|
9 |
Ѵ і г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
(t = |
1,2,3); |
|
|
|
||
при |
сдвиговых колебаниях |
(рис. VI.16, б) |
|
|||||
|
|
т,.= |
|
|
|
|
|
(ѴІ.З) |
при изгибно-сдвиговых колебаниях (рис. VI.16, а) |
||||||||
|
T ‘ = |
^ - |
] |
/ r - W ^ + A ^ ’ |
|
(ѴІ-4) |
||
где |
— коэффициенты |
частоты, |
принимаемые |
сог |
||||
|
ласно |
[10]; |
|
|
равная |
для |
здания |
№ 1 |
|
тп— погонная масса, |
|||||||
|
10,4 т-сек2/м2\ для здания № 3 9,5 т-сек2/м2; |
|||||||
|
для здания № 4 10,7 т-сек2!м2\ |
отношение |
||||||
|
А — коэффициент, |
характеризующий |
||||||
|
изгибной и сдвиговой жесткости системы: |
15' |
227 |
Ynp— коэффициент, учитывающий повышенную деформативность элементов системы;
К і — коэффициент, учитывающий форму и разме ры сечения конструкций при сдвиге.
Значения А, уПр, К і приняты согласно [10]. Значение периодов свободных колебаний для рамно-
связевых систем (рис. VI.16, г—е) |
определялось |
по сле |
||
дующей формуле: |
|
|
|
|
Т і |
= at Н 21 /~ — |
(VI.5) |
||
|
|
V |
#ЗД |
|
|
(i = |
1,2,3), |
|
|
где В 3д — суммарная |
пзгибная жесткость здания в на |
|||
правлении колебания; |
|
колеба |
||
йі — коэффициент, зависящий от формы |
||||
ний и характеристики |
жесткости здания 5.; |
|||
Н — высота здания; |
|
|
|
|
m — ярусная масса. |
|
|
|
|
Значение параметра Я определяется по формуле |
||||
1 = |
|
У взя |
|
(VI.6) |
|
|
|
|
|
Сдвиговая жесткость каркаса, согласно [51], опреде |
||||
ляется из выражения |
|
|
|
|
Сэд— |
12 |
|
(VI-7) |
|
|
|
|||
|
/ |
■+ — |
|
|
|
|
г |
|
|
где I — высота этажа; г и s — сумма погонных |
жестко |
стей соответственно ригелей и стоек одного этажа. Ори ентировочное расчетное значение жесткости каркаса на сдвиг, определенное по формуле (VI.7), в поперечном направлении равняется Сзд=3,67-104 т, а в продольном направлении Сзд= 2,9- ІО4 г. Значения параметров Я, вы численные по формуле (VI.6), оказались равными в по перечном направлении 51=1,0; в продольном направле нии Я=0,8.
В продольном направлении расчеты выполнены так же при представлении расчетной схемы здания в виде рамно-связевой системы с рамной диафрагмой (см.
228
рис. VI.16, е). В этом случае величина сдвиговой жестко сти С3д определяется, согласно [37], по формуле
Зг ( г + 12s) (1 -Ь т|п)
С ЗД —
/ (г + 3s)
где ііо= — (см. рис. VI.16, е).
h
Результаты расчета периодов и форм колебаний в этом случае практически совпадают с результатами рас чета рамно-связевой системы (см. рис. VI.16, д).
Упругие линии основного тона колебаний 9-этажных зданий представлены на рис. VI. 17. Здесь сплошные кривые вычислены, согласно [10], по расчетным схемам,
показанным на |
рис. VI. 16. Штриховая линия |
построена |
по результатам |
натурных испытаний (см. § |
21, п. 1). |
Нетрудно заметить, что при колебаниях в поперечном направлении расчетные изгибные и изгибно-сдвиговые упругие линии (см. рис. VI. 16) практически совпадают с экспериментальной упругой линией. Однако для рас смотренных схем между расчетными значениями перио дов первого тона колебаний и экспериментальными зна чениями имеется существенное расхождение (см. табл. VI.5).
При основном тоне колебаний здания в продольном направлении между экспериментальными и расчетными значениями имеются существенные отклонения не толь ко по периодам, но и по формам упругих линий (см. рис. VI. 17,б)- Следовательно, в качестве расчетной для изученных 9-этажных зданий нельзя принять шарнирносвязевую схему вследствие значительного влияния же сткости каркаса.
Если в качестве расчетной схемы принимается рам- но-связевая система, то и в этом случае между опытны-
Ри с. V I . 17. У пруги е линии ос новного типа изги бно-сдвиговы х колебаний 9 -этаж н ого здания
а — в поперечном направлении;
б—в продольном направлении. Циф ры соответствуют номерам расчет
ных схем, приведенных в табл. V I.5. Штрнхлинин построены по экспери ментальным данным
229
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
VI.6 |
|
Эксперим ентальны е и расчетные значения собственны х частот |
||||||||||
вы сш их форм |
изгибно-сдвиговы х |
колебаний |
9 -этаж н ого |
здания |
№ 1 |
|||||
|
|
Значения частот второго и третьего |
Отношение час |
|||||||
|
|
тона собственных колебаний, |
|
тот колебаннЛ |
||||||
|
|
в попереч |
|
|
|
|
fp |
|
|
|
|
|
ном нап |
в продольном направлении |
f P |
f P |
|||||
№ расчетной |
равлении |
|
|
|
|
' 2поп |
' 2np |
' 3 | i p |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
схемы |
рас |
опыт |
|
|
|
|
f 3 |
|
h np |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
чет |
расчетные |
опытные |
'2поп |
- I I P |
||||
|
|
ные |
ные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f? |
'Э |
fP |
f P |
f3 |
4 p |
|
|
|
|
|
' ^поп |
'2поп |
'2Пр |
' Зпр |
'2пр |
|
|
|
|
|
I |
7 , 1 4 |
5 ,7 5 |
8 ,3 |
25 |
6 |
11,1 |
1,24 |
1,38 |
2 ,2 5 |
(рис. |
V I . 16, а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
8 ,3 |
5 ,7 5 |
11,1 |
16,7 |
6 |
11,1 |
1, 44 |
1,85 |
1,5 |
(рнс. |
V I . 16, б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I I I |
5 ,2 6 |
5 ,7 5 |
6 ,2 5 |
— |
6 |
11,1 |
0 , 9 |
1,04 |
— |
(рис. |
V I . 16, в) |
7 ,7 |
5 ,7 5 |
|
|
6 |
П ,1 |
1 ,34 |
|
|
|
I V |
— |
— |
— |
— |
|||||
(рис. V I . 16, г) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
— |
5 ,7 5 |
8 ,3 |
25 |
6 |
11,1 |
— |
1,38 |
2 ,2 5 |
|
|
|
||||||||
(рис. |
V I . 16, д) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V I |
|
5 ,7 5 |
8 ,3 |
25 |
6 |
11,1 |
|
1, 38 |
2 ,2 5 |
(рнс. |
V I . 16, е) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S)
г»
0,8
0,6 |
3 - |
/ |
jV / 1 |
|
|
5 |
|
0,4
W
О
г
i
-1,0 -0,5 D |
0 ,5 1,0 |
-1,0 -0 ,5 |
О 0 ,5 |
1,0 |
-1 ,0 |
-0 ,5 |
О |
0 ,5 |
1,0 |
Рис. VI.18. У пруги е линии вы сш их ф орм |
колебаний 9 |
-этаж н ого здания |
|||||||
а — колебания |
в поперечной направлении; |
6 , в — колебания |
в |
продольном |
|||||
направлении; |
/ — экспериментальные |
кривые; |
2 — расчетные |
по |
схеме |
||||
рнс. V I.16, в; |
3— расчетные |
по схеме |
рис. V I .16, б; 4 — расчетные |
по |
схеме |
рис. V I.16, г при Я=9; 5 —Я.=5,5
230