каркаса основная часть горизонтальных нагрузок вос принимается вертикальными элементами жесткости — связями, а некоторая часть — рамами. Связевымп эле ментами каркаса могут служить шахты, диафрагмы, на ружные стены и др. Плиты перекрытий, бесшовные в пре делах отсеков, в данном случае выполняют роль жестких дисков, распределяющих горизонтальные нагрузки меж ду элементами жесткости.
В случае использования шахт в качестве связевых элементов пространственная компоновка каркаса может быть осуществлена по двум принципиально различным схемам. По первой схеме все основные горизонтальные нагрузки воспринимаются шахтами, а вертикальные на грузки через плиты перекрытии передаются колоннам каркаса. При этой схеме место для расположения шахт в системе каркаса назначается таким образом, чтобы обеспечить благоприятные условия работы перекрытий. Этого можно достигнуть, например, при расположении шахт вне опорных зон плиты (в пролетной части пере крытий) так, чтобы избежать превращения отдельных ча стей перекрытия в механизмы. Соединение каркаса с шахтами осуществляется шарнирно, обычно с помощью гибких консолей. Такая конструктивная схема, например, была принята для 12-этажных зданий (см. § 11).
При сооружении шахт с некоторым опережением по отношению к возводимому каркасу устойчивость послед него обеспечивается шахтами как при подъеме этажей, так и при подъеме перекрытий.
В системе, состоящей из двух самостоятельных кон струкций— гибкого каркаса и жесткой шахты, имеется возможность повышения поглощения энергии колебания зданий путем включения между шахтами п плитами перекрытий каркаса специальных демпферов (см. § 23, 24). В результате образуется новая пространственная система, обладающая сравнительно лучшими динамиче скими характеристиками. Это имеет важное значение, например, в условиях сейсмики и для высотных зданий при действии ветровых нагрузок.
По второй схеме шахты помимо горизонтальных не сут и вертикальные нагрузки, передаваемые от плит пе рекрытий. Поэтому здесь шахты выполняют частично роль колонн каркаса и одновременно воспринимают ос новную горизонтальную нагрузку. В рассматриваемом случае система утрачивает свойства, присущие каркасу
с шахтами в виде двух самостоятельных систем. При этом исключается возможность применения демпферов между каркасом и шахтами. Шахты вписываются в си стему каркаса по местам колонн, и консольные вылеты плит перекрытий равняются пролету перекрытий. Здесь надо учесть, что усилия, возникающие в плитах вследст вие изгиба шахт при действии горизонтальных нагрузок здания, будут весьма малы (см. § 11). В стадии эксплуа тации здания плиты перекрытий поэтажно должны опи раться на стены шахт. В связи с этим в подъемно-мон тажный период необходимо: создать опоры в зоне шахт для установки подъемников; обеспечить условия для временного крепления поднятых плит перекрытий; обес печить горизонтальную жесткость каркаса в подъемномонтажный период.
При реализации второй схемы возможны рассмотрен ные ниже три варианта.
П е р в ы й в а р и а н т . Шахты выполняются в же лезобетоне с жесткой арматурой, с установкой подъемни ков на торцах металлических стоек. На стойках преду сматриваются отверстия для крепления поднятых плит перекрытий. Устойчивость возводимого каркаса обеспе чивается пространственной системой, образованной из стоек и раскосов, способной воспринимать горизонталь ные нагрузки. По мере установки плит перекрытий в проектное положение снизу вверх производится поэтаж ное обетонирование металлического каркаса шахты. Это конструктивное решение было реализовано при строи тельстве 10-этажных жилых зданий (см. § 9). Здесь уме стно отметить, что поэтажное бетонирование ствола шах ты снизу вверх с проектных отметок этажей является бо лее трудоемким, чем изготовление ствола шахты с плиты кровли в процессе подъема последней.
Возведение зданий методом подъема этажей по этому варианту представляется нецелесообразным, так как вся ветровая нагрузка в данном случае передается на метал лическую пространственную систему и обетонирование шахты возможно только после установки всех этажей на проектные отметки и снизу вверх.
В т о р о й в а р и а н т . Шахты возводятся в перестав ной пли скользящей опалубке. Подъемники устанавлива ются на вершины железобетонных шахт или же опираются на скользящие металлические платформы, охваты вающие и опирающиеся на шахты. По ребрам шахт пре*
дусматриваются отверстия для крепления плит перекры тий. Устойчивость возводимого каркаса в этом случае обеспечивается шахтами. Этот вариант применим как при подъеме этажей, так и перекрытий. В связи с необхо димостью выполнения довольно трудоемких работ по воз ведению железобетонных шахт в переставной пли сколь зящей опалубке этот вариант едва ли может получить широкое распространение.
Т р е т и й в а р и а и т. Шахты возводятся с плиты кровли в процессе ее подъема. В зоне шахт создаются временные монтажные металлические стойки для опиранпя на них подъемников и поднятых плит перекрытий. Таким образом, в подъемно-монтажный период возводи мое здание представляет собой две самостоятельные сис темы— шахта II каркас. После поэтажного возведения каркаса на стенах шахт по их контуру создаются опоры и плиты перекрытий опираются на шахты. После возве дения здания металлические стойки вырезаются и удаля ются. Недостатком этого варианта является необходи мость создания временных стоек и их последующее уда ление, а также необходимость создания дополнительных воротников в плитах перекрытий для монтажных стоек и др., что сопряжено со значительными затратами труда.
В свете изложенного среди рассмотренных трех вари антов предпочтение следует отдавать первому варианту.
Многоэтажные здания, решенные по рамно-связевой системе, могут иметь одну или несколько несущих шахт.
Ниже рассматриваются особенности, которые необходи мо учесть при проектировании таких зданий. Одним из основных требований проектирования многоэтажных зда ний, в особенности при наличии значительных горизон тальных нагрузок (сейсмика, ветер), является обеспе чение симметричного расположения масс и жесткостей здания. В рассматриваемом случае для выполнения это го требования шахту следует располагать в центральной час'ти здания. Конструктивно и технологически целесо образно внутри шахты разместить лестнично-лифтовые и инженерные коммуникации. При этом плиты перекры тий получаются без вырезов, цельные на весь этаж, т. е. более простые для изготовления. Так как жесткость зда ния в основном создается шахтой, то вокруг последней можно образовать любую симметричную форму каркаса с цельными плоскими плитами перекрытий, благодаря чему зданиям в плане можно придать любую конфигура-
дню. Однако такое решение, оптимальное с архитектур ной, конструктивной и экономической точек зрения, при водит к необходимости искусственного освещения лест нично-лифтовой клетки, а в зданиях более 9 этажей — обеспечения специальных мероприятий по их незадым ляемости. При естественном освещении п обеспечении пезадымляемости лестничной клетки с образованием воз душной зоны возникает необходимость вынесения лест ничной клетки из объема шахты и расположения ее у периметра здания. В этом случае в плитах перекрытий необходимо предусмотреть проемы для пропуска лест ничного каркаса. Последний проектируется так, чтобы не создавать дополнительные нагрузки на перекрытия. С целью избежания возникновения в здании несиммет ричной жесткости каркас лестничной клетки решается с шарнирными узлами. Вынос лестничной клетки из объема шахты приводит к конструктивным осложнениям, появ лению дополнительных сборных элементов и, самое глав ное, к значительным потерям объемов здания на осуще ствление переходных коммуникаций. Описанное решение было реализовано при проектировании и строительстве 10-этажных жилых зданий (см. § 9).
В зданиях с двумя и более шахтами представляется возможным размещать шахты симметрично, по контуру здания и одновременно обеспечивать естественное осве щение и при необходимости незадымляемость лестнич ных и лифтовых клеток. Конструктивное решение с дву мя шахтами было использовано в 12-этажных зданиях типа «спаренный трилистник» (см. § 11). Следует, одна ко, учесть, что при значительной ветровой нагрузке, а также при сейсмических воздействиях необходимо до биться одинаковых динамических характеристик шахт в здании, так как нарушение этого требования при колеба ниях приводит их к неодинаковым перемещениям, вслед ствие чего могут возникнуть крайне нежелательные из- гибно-крутильные деформации здания.
Практически одинакового периода колебаний несколь ких шахт можно добиться при возведении стволов шахт примерно одной высоты, из бетонов, имеющих одинако вые упругие свойства, и при устройстве их фундаментов на однородных грунтах с одинаковой податливостью ос нования. Для соблюдения этих условий и обеспечения одинаковой высоты стволов шахт необходимо предъ явить повышенные требования в отношении качества
