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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

(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?

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