Барцайкин Д.О.
ОБЗОР КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ *
Аннотация:
в статье рассматриваются конструктивные решения высотных зданий в строительстве. Рассмотрены три решения, основанные “на анализе потенциально возможных повреждений конструкций”. Разбор современных различных конструктивных систем и схем с разнообразными вариантами компоновок, применяемых в современном строительстве.
Ключевые слова:
высотное, здание, фундамент, конструкции, характеристики, анализ, конструктивные решения
Высотные здания во всем мире относят к объектам самого высокого уровня ответственности и класса надежности. Удельная стоимость их строительства значительно выше обычных зданий. Это обусловлено не только технологическими, конструктивными и другими факторами, но в значительной степени и мерами комплексной безопасности, принимаемыми на всех стадиях – проектирования, строительства и эксплуатации. Возникновение и развитие аварийных ситуаций в высотных зданиях может иметь очень тяжелые последствия не только материального, экономического, экологического, но и социального характера. Сравнительный анализ затрат на строительство и расходов страховых компаний по возмещению ущерба для различных вариантов обеспечения безопасности объектов высотного строительства приведен в статье дра техн. наук проф. В.О. Алмазова. Рассмотрены три решения, основанные “на анализе потенциально возможных повреждений конструкций” и обеспечивающие различные по характеру последствий уровни устойчивости к прогрессирующему разрушению при развитии аварийной ситуации: 1) конструкции не достигают предельных состояний несущей способности и пригодности к нормальной эксплуатации; 2) конструкции не достигают предельных состояний несущей способности и не теряют устойчивости, при этом предельное состояние по пригодности к нормальной эксплуатации достигнуто и может быть даже превышено; 3) конструкции достигают предельных состояний по несущей способности и пригодности к нормальной эксплуатации, но при этом сохраняется возможность эвакуации людей. Высотные здания и их отдельные конструктивные элементы в процессе возведения и эксплуатации подвергаются действию нагрузок и испытывают усилия, намного превосходящие эффект от внешних воздействий, характерных для обычных объектов строительства. Так, ветровые нагрузки заметно возрастают с удалением от поверхности земли и характеризуются не только существенной статической, но и динамической составляющей. Для большинства высоток горизонтальные (главным образом ветровые) нагрузки превалируют над вертикальными. Кроме того, в связи с высокими темпами производства строительномонтажных работ на несущие конструкции, выполненные из монолитного бетона (подавляющее большинство высоток возводят с применением монолитного бетона и железобетона), в раннем возрасте передаются достаточно большие усилия, что требует принятия соответствующих решений. В несущих системах высотных зданий возникает опасность накапливания еще в процессе строительства неравномерных вертикальных перемещений, которые в сочетании с деформациями от эксплуатационных нагрузок могут приводить к достижению бетоном и сталью, в том числе арматурной, предельных состояний в отдельных сечениях некоторых элементов, что также следует учитывать при оценке напряженнодеформированного состояния конструкций. В современном высотном строительстве применяют различные конструктивные системы и схемы с разнообразными вариантами компоновок. Вместе с тем все конструктивные системы можно разделить на три категории (рис. 1.1): каркасные, стеновые и смешанные (каркасностеновые). В свою очередь каркасные системы подразделяются на рамнокаркасные, каркасные с диафрагмами жесткости, каркасноствольные. Среди стеновых систем следует выделить схемы с перекрестными стенами и коробчатые (оболочковые). Смешанные системы сочетают в себе отдельные признаки двух других систем, к ним относят каркасноствольные и коробчатоствольные. Анализ несущих систем высотных зданий, построенных по всему миру, показывает, что их конструктивное и компоновочное решение зависит главным образом от высоты объекта. Однако существенное влияние на выбор конструктивной схемы оказывают и такие факторы, как сейсмическая активность района строительства, инженерногеологические условия, атмосферные и в первую очередь ветровые воздействия, архитектурно-планировочные требования. В случаях, когда жесткости стеновой, каркасной или ствольной системы недостаточно, прибегают к комбинированным решениям, сочетающим в себе признаки разных конструктивных решений. В частности, для повышения сопротивления несущего остова здания возрастающим с высотой над уровнем земли ветровым нагрузкам применяют комбинацию ствольной и стеновой систем. В этом случае горизонтальные нагрузки воспринимаются не только внешней оболочкой и центральным стволом, но и внутренними несущими стенами. Комбинированная конструктивная система обладает большей конструктивной гибкостью в части возможности распределения доли воспринимаемых усилий за счет варьирования жесткости несущих элементов остова.
Номер журнала Вестник науки №7 (28) том 4
Ссылка для цитирования:
Барцайкин Д.О. ОБЗОР КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ // Вестник науки №7 (28) том 4. С. 35 - 38. 2020 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/3470 (дата обращения: 26.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2020. 16+