бетона и выполнять дополнительные работы нулевого цикла.
Вследствие значительной изгибноп жесткости шахт при их соединении с плитами перекрытий большой протя женности иа проектных отметках в шахтах могут воз никнуть усилия, обусловленные температурными дефор мациями плит, которые необходимо учесть соответствую щим расчетом. Для уменьшения температурных усилий рекомендуется применение податливых соединений.
В случае, когда строительный участок представлен разнородными грунтами и неодинаковыми сейсмически ми характеристиками (например, в пределах участка ос нованием фундамента одной шахты может оказаться скалистый грунт, а другой — рыхлый, пескалистый грунт), применение в здании двух и более шахт с цель ными плитами перекрытий на этаж нецелесообразно. К тому же, если участок расположен в пересеченной мест ности, возникают дополнительные производственные трудности, связанные с изготовлением пакета плит пере крытий значительной протяженности. В этих случаях бо лее целесообразно применение зданий с одиночными шахтами, где отпадает необходимость создания шахт с одинаковыми динамическими характеристиками. При этом основания двух смежных зданий застройки могут быть представлены различными грунтами и неодинако вой сейсмической балльностью.
При необходимости осуществления застройки значи тельной протяженности здания с одиночными шахтами могут быть сблокированы между собой с устройством со ответствующих швов между ними. При этом этажность блоков застройки предрешается только градостроитель ными требованиями.
Вмногоэтажных зданиях с рамно-связевым каркасом
вкачестве связей могут быть использованы вертикаль ные диафрагмы. Диафрагмы представляют собой пло ские элементы, работающие эффективно только в плос кости наибольшей жесткости. Поэтому для обеспечения пространственной жесткости зданий диафрагмы необхо
димо устраивать в двух взаимно перпендикулярных на правлениях. Надо также иметь в виду, что диафрагмы существенно повышают пространственную жесткость здания только в случае надежного их поэтажного соеди нения с элементами каркаса (колоннами и плитами пере крытий) .
При подъеме этажей железобетонные диафрагмы ус танавливаются на плитах перекрытий и вместе с други ми элементами этажа поднимаются вверх вдоль колонн. При этом окончательное соединение плит перекрытий с колоннами и диафрагм с колоннами и перекрытиями может производиться только сверху вниз, по мере подъ ема этажей на проектные отметки. Следовательно,, в подъемно-монтажный период здания диафрагмы не мо гут служить связями для возводимого каркаса. В силу сказанного в процессе подъема этажей устойчивость и поперечная жесткость каркаса должна быть обеспечена другими дополнительными видами связей (тросовые от тяжки, раскосы и т. д.). Поэтому при возведении зданий повышенной этажности методом подъема этажей компо новать каркас с помощью только диафрагмы нецелесо образно.
Совершенно иную картину имеем при строительстве зданий методом подъема перекрытий. В данном случае соединение диафрагм с плитами перекрытий и с колонна ми производится снизу вверх и тем самым обеспечивает ся устойчивость каркаса не только в эксплуатационный период, но и в процессе его возведения.
Поскольку каркас возводится с некоторым опереже нием по отношению к диафрагме, подъемно-монтажную схему здания необходимо разработать с таким расчетом, чтобы обеспечить горизонтальную устойчивость каркаса при всех стадиях возведения здания. Здесь следует отме тить, что применение сборных диафрагм в производствен ных условиях связано со значительными затруднениями. Поэтому диафрагмы рекомендуется выполнять монолит ными. В этом случае для подачи бетона в плитах пере крытий в соответствующих местах должны быть преду смотрены проемы.
При необходимости, в основном с целью ускорения подъемно-монтажных работ, могут быть использованы металлические связи, которые по мере возведения карка са обетонируются, образуя диафрагму с жесткой армату рой. Такое конструктивное решение было использовано и пятиэтажных корпусах комплекса Ереванского поли технического института. При устройстве диафрагм, кро ме обычного способа обетонирования, может быть при менен также метод торкретирования и др.
В многоэтажных зданиях с рамно-связевой системой каркаса в качестве связей могут быть использованы на
ружные ограоісдшощие конструкции здания. Такому конструктивному решению присущи те же особенности, что п в случае использования вертикальных диафрагм. Поэтому применение таких связей при возведении зда ний методом подъема этажей также нецелесообразно. Однако в данном случае эти связи можно выполнять как в монолитном, так и в сборном железобетоне, так как кран без затруднения может обеспечить монтаж наруж ных элементов. Компоновка каркаса здания с элемента ми жесткости, расположенными по периметру, создает определенные преимущества по сравнению с предыду щим случаем в отношении возможностей свободной пла нировки этажей. Такое конструктивное решение было ре ализована при строительстве 5-этажного административ ного здания в Ереване (см. § 8).
В ряде случаев в практике могут быть применены не только рассмотренные выше виды вертикальных связей. Иногда в зависимости от объемно-планировочного ре шения проектируемого здания может оказаться целесооб разным одновременное использование шахт, диафрагм и т. д.
♦ * *
Выбор системы каркаса производится в зависимости от назначения здания, этажности, планировочных реше ний, а также условий строительства и др. на основе тех нико-экономического анализа.
Здания повышенной этажности с тонкими безбалоч ными бескапительными плитами перекрытий необходимо проектировать по рамно-связевой или связевой конструк тивной системе. При это.м устойчивость каркаса па воз действие горизонтальных сил целесообразно обеспечить с помощью шахт, предусмотренных преимущественно в же лезобетоне, обладающих достаточной пространственной жесткостью как в период эксплуатации, так и в период монтажа.
Прочность, жесткость и устойчивость здания и от дельных его несущих элементов должны быть проверены расчетом в соответствии с действующими нормативными положениями. Расчетные схемы должны соответствовать принятым конструктивным решениям и учитывать спосо бы подъема и закрепления конструкций в период их стро ительно-монтажных работ и эксплуатации здания. Необ ходимо учитывать, что условия работы каркаса при раз
личных стадиях подъемно-монтажных работ, а также в стадии эксплуатации здания могут принципиально отли чаться друг от друга. В свете изложенного расчет зданий должен выполняться для двух стадий работы:
подъемно-монтажной, на основании расчетных схем, отражающих работу несущих конструкций здания на эта пах возведения;
эксплуатационной, для законченного здания с приня той конструктивной системой.
При расчетной оценке жесткости и динамических ха рактеристик зданий повышенной этажности с шахтами следует учесть, что шахты являются преимущественно изгибными элементами, а каркас с заполнением — сдвиго вым. Ненесущее заполнение каркаса существенно увели чивает как сдвиговую, так и крутильную жесткость зда ния. Наличие шахты в конструкции здания, обладающей значительной крутильной жесткостью вследствие замкну того сечения, является одной из основных отличительных особенностей указанных зданий при крутильных колеба ниях. При определении расчетных параметров рекомен дуется учитывать результаты экспериментальных иссле дований, приведенные в § 21, 22.
Для уменьшения воздействий горизонтальных нагру зок в зоне взаимодействия каркасов и шахт рекомендует ся применение демпферных устройств (см. § 23, 24), эф фективно поглощающих энергию колебаний.
Основные особенности проектирования и осуществле ния отдельных частей зданий приводятся ниже.
Фундаменты. Расчет и конструирование фундамен тов производится согласно действующим нормативным положениям. При этом рекомендуется учесть следующие особенности. Фундаменты под несущие шахты и примы кающие к ним колонны следует проектировать общими.
С целью уменьшения свободной длины колонн и воз можности их унификации фундаменты под колонны реко мендуется проектировать с удлиненными стаканами. При этом верхний обрез фундаментов должен быть несколько ниже уровня, на котором предполагается изготовление пакета плит перекрытий. Элементы конструкции фунда ментов (связевые балки, анкерные болты и др.) в зоне прохождения грузовых тяг (у колонн) должны быть рас положены на 50 мм ниже поверхности бетонной подготов ки, на которой бетонируется пакет плит перекрытий.
Колонны. Функциональное назначение колонн: слу-
жить направляющими при перемещении вдоль них пере крытий; являться опорами для временного и постоянного закрепления перекрытии, а также установки на них подъ емников. Колонны могут быть железобетонные пли стальные. Размеры поперечного сечения колони назнача ются в соответствии с действующими нормативными тре бованиями с учетом характеристик используемых подъ емников; условий работы колонн при различных стадиях возведения здания, а также в эксплуатационный период. При применении электромеханических подъемников, ус танавливаемых в обхват колонн, с расстоянием между осями грузовых тяг 690 мм оба размера поперечного се чения колонн не должны превышать 450 мм.
Колонны зданий повышенной этажности по высоте не обходимо разделять на монтажные ярусы. Длину ярусов колонн следует назначать с учетом применяемого типа подъемников. При этом необходимо, чтобы их гибкость в процессе подъема не превышала допустимой. При подъ еме кровельной плиты гибкость первой секции железобе
тонных колонн |
\ = |
расчетная длина колонн, |
Ь — наименьший |
размер |
поперечного сечения колонны) |
можно принимать до 60 и верхних секций до 55 по срав нению с предельной гибкостью А,=40, регламентирован ной действующими нормативными положениями (см. §5). При назначении длины ярусов колони необходимо учи тывать также условия их изготовления, транспортирова ния и монтажа.
Количество стыков колонн по высоте здания рекомен дуется назначать минимальным (см. § 11). Исходя из ус ловий, обусловленных подъемно-монтажной схемой, сты ки колонн следует устраивать между перекрытиями эта жа. При этом расстояние от верхней поверхности кровельной плиты до торца колонны должно позволять размещение подъемника, установленного в обхват, и кон дуктора, необходимого для наращивания колонны верх него яруса.
При определении горизонтальных нагрузок, действую щихна колонны в процессе монтажа здания, рекомендует ся учитывать нагрузку от трения ветра о верхнюю и ниж нюю поверхности плит перекрытий. При подъеме плиты кровли, когда колонны работают по консольной схеме, изгибающий момент в заделке от совместного действия продольной сжимающей силы и поперечной ветровой на
