Презентация на тему "Стальные каркасы многоэтажных и высотных зданий"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Стальные каркасы многоэтажных и высотных зданий

• 
  Слайд 2

  Общие соображения

  1 Сталь или железобетон (?) По сравнению с железобетоном сталь обладает большей несущей способностью при меньшей собственной массе. С повышением этажности здания целесообразность применения стального каркаса увеличивается. В смешанных каркасах колонны нижних этажей выполняют из стали, а верхних – из железобетона. Основные предпосылки строительства многоэтажных промышленных зданий Вертикальная организация технологического процесса (перемещение материалов за счёт собственного веса); Невысокие технологические нагрузки; Отсутствие взрыво- и пожароопасных производств, требующих быстрой эвакуации; Требования архитектурной выразительности в городской застройке; Необходимость сокращения площади застройки из-за высокой стоимости земли в городах.

• 
  Слайд 3

  Многоэтажные здания

  2 Главный корпус МГУ, 25 этажей

• 
  Слайд 4

  Высотные здания

  3 Нью-Йорк, Рокфеллер-центр, 70-ти этажное здание «Радио-Сити» (1931-1932 г.) Чикаго, «Сирс-билдинг» (1972-1974 г.) 109 этажей, высота 445 м.

• 
  Слайд 5
  

  4 ВТЦ в Нью-Йорк-Сити Время строительства: 1966-1973 Число этажей – 110 Высота – 411 м Размеры в плане: 63,5 х 63,5 м

• 
  Слайд 6
  

  5 Снаружи здания устроена жёсткая пространственная решётка из колонн и ригелей, воспринимающая все горизонтальные нагрузки. Внутренние колонны воспринимают только вертикальные нагрузки Технические этажи

• 
  Слайд 7
  

  6 Колонны – пустотелого сечения 450х450 мм Ригели высотой 1320 мм из стального листа, жёстко соединён с колоннами Перекрытия – сборно-монолитные по стальным фермам высотой 900 мм. Опирание фермы на колонну - шарнирное

• 
  Слайд 8
  

  7 При проектировании был проведён расчёт на прочность от удара самолёта (Боинг-707, вес 150 т). Каждая башня выдержала удар самолёта Боинг-767, который весил примерно на 30 т больше. Пожар начался от взрыва топлива в баках самолётов, которые были заполнены на 70 %. Температура 1000…1200°С вызвала быстрый нагрев стальных колонн и ригелей, из-за которого они потеряли свою прочность и произошло лавинообразное разрушение башен (соответственно через 103 и 62 минуты после удара)

• 
  Слайд 9
  

  8

• 
  Слайд 10

  Каркасные несущие системы многоэтажных зданий

  9 Каркасные несущие системы Рамная (жёсткие узлы) Высота – до 20…25 этажей [-]Повышенный расход металла [+]Свободное пространство между колоннами Связевая (шарнирные узлы) Высота – до 40…45 этажей Рамно-связевая (комбинированная) Высота – до 150 этажей [+]Лучшее восприятие горизонтальных нагрузок [-] Слабая устойчивость к прогрессирующему разрушению Геометрическая неизменяемость и восприятие горизонтальных нагрузок в рамной системе обеспечивается жёсткостью узлов, а в связевой – установкой системы связей.

• 
  Слайд 11

  Рамная и связевая несущие системы

  10 Жёсткий узел Стойки (колонны) Ригели (балки) N + 2Q N Q Q M M Схема усилий в узле при расчёте на вертикальную нагрузку N + 2Q N Q Q M M Связи Рамная Связевая

• 
  Слайд 12

  Рамно-связевая несущая система

  11 Связевая часть воспринимает 70…90 % горизонтальных нагрузок Вертикальная связь (ростверк) способствует более полному включению вертикальных элементов каркаса в работу по восприятию горизонтальных нагрузок В продольном направлении – рамная, в поперечном – связевая (или наоборот); На нижних этажах связевая, на верхних – рамная.

• 
  Слайд 13

  Виды решёток связей

  12 Раскосная Позволяет устраивать проёмы Крестовая Полураскосная [+] Железобетонные диафрагмы жёсткости Уменьшает пролёт балки Работает только на растяжение

• 
  Слайд 14

  Размещение связей в плане

  13 Связи следует располагать: симметрично относительно главных осей здания, чтобы не возникало его закручивание; не обязательно на всю ширину здания, но обязательно на всю его высоту. Жёсткий диск перекрытия распределяет горизонтальную нагрузку между связевыми элементами, поэтому их можно устанавливать не в каждом ряду, а через 2-3 ряда.

• 
  Слайд 15

  Конструктивное решение узла соединения ригеля и колонны

  14 Соединительную планку недопустимо приваривать и к ригелю, и к колонне. В шве могут возникнуть перенапряжения. N M N = M / h Жёсткое Шарнирное «Рыбка» Монтажный болт

• 
  Слайд 16

  Конструктивное решение узлов

  15

• 
  Слайд 17
  

  16

• 
  Слайд 18

  Благодарим за внимание