Стальные каркасы многоэтажных и высотных зданий

Сентябрь 1, 2022

Главная
Физика
Стальные каркасы многоэтажных и высотных зданий

Содержание

2. Общие соображения Сталь или железобетон (?) По сравнению с железобетоном сталь обладает большей несущей способностью при
3. Многоэтажные здания Главный корпус МГУ, 25 этажей
4. Высотные здания Нью-Йорк, Рокфеллер-центр, 70-ти этажное здание «Радио-Сити» (1931-1932 г.) Чикаго, «Сирс-билдинг» (1972-1974 г.) 109 этажей,
5. Высотные здания ВТЦ в Нью-Йорк-Сити Время строительства: 1966-1973 Число этажей – 110 Высота – 411 м
6. Высотные здания Снаружи здания устроена жёсткая пространственная решётка из колонн и ригелей, воспринимающая все горизонтальные нагрузки.
7. Высотные здания Колонны – пустотелого сечения 450х450 мм Ригели высотой 1320 мм из стального листа, жёстко
8. Высотные здания При проектировании был проведён расчёт на прочность от удара самолёта (Боинг-707, вес 150 т).
10. Каркасные несущие системы многоэтажных зданий Каркасные несущие системы Рамная (жёсткие узлы) Высота – до 20…25 этажей
11. Рамная и связевая несущие системы Жёсткий узел Стойки (колонны) Ригели (балки) N + 2Q N Q
12. Рамно-связевая несущая система Связевая часть воспринимает 70…90 % горизонтальных нагрузок Вертикальная связь (ростверк) способствует более полному
13. Виды решёток связей Раскосная Позволяет устраивать проёмы Крестовая Полураскосная [+] Железобетонные диафрагмы жёсткости Уменьшает пролёт балки
14. Размещение связей в плане Связи следует располагать: симметрично относительно главных осей здания, чтобы не возникало его
15. Конструктивное решение узла соединения ригеля и колонны Соединительную планку недопустимо приваривать и к ригелю, и к
16. Конструктивное решение узлов
17. Конструктивное решение узлов
19. Скачать презентацию

Слайд 2

Общие соображения
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
Главный корпус МГУ, 25 этажей

Слайд 4

Высотные здания
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

Высотные здания
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

Высотные здания
Снаружи здания устроена жёсткая пространственная решётка из колонн и ригелей,

воспринимающая все горизонтальные нагрузки.
Внутренние колонны воспринимают только вертикальные нагрузки

Технические этажи

Слайд 7

Высотные здания
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

Высотные здания
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

Слайд 10

Каркасные несущие системы многоэтажных зданий
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
Жёсткий узел
Стойки (колонны)
Ригели (балки)
N + 2Q
N
Q
Q
M
M
Схема усилий

в узле при расчёте на вертикальную нагрузку

N + 2Q

Связи

Рамная

Связевая

Слайд 12

Рамно-связевая несущая система
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
Раскосная
Позволяет устраивать проёмы
Крестовая
Полураскосная
[+]
Железобетонные диафрагмы жёсткости
Уменьшает пролёт балки
Работает только на

растяжение

Слайд 14

Размещение связей в плане
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
Соединительную планку недопустимо приваривать и

к ригелю, и к колонне. В шве могут возникнуть перенапряжения.

N = M / h

Жёсткое

Шарнирное

«Рыбка»

Монтажный болт

Слайд 16

Конструктивное решение узлов

Слайд 17

Стальные каркасы многоэтажных и высотных зданий

Содержание

Общие соображенияСталь или железобетон (?)По сравнению с железобетоном сталь обладает большей

Многоэтажные зданияГлавный корпус МГУ, 25 этажей

Высотные зданияНью-Йорк, Рокфеллер-центр, 70-ти этажное здание «Радио-Сити» (1931-1932 г.)Чикаго, «Сирс-билдинг» (1972-1974

Высотные зданияВТЦ в Нью-Йорк-СитиВремя строительства: 1966-1973Число этажей – 110Высота – 411

Высотные зданияСнаружи здания устроена жёсткая пространственная решётка из колонн и ригелей,

Высотные зданияКолонны – пустотелого сечения 450х450 ммРигели высотой 1320 мм из

Высотные зданияПри проектировании был проведён расчёт на прочность от удара самолёта

Каркасные несущие системы многоэтажных зданийКаркасные несущие системыРамная(жёсткие узлы)Высота – до 20…25

Рамная и связевая несущие системыЖёсткий узелСтойки (колонны)Ригели (балки)N + 2QNQQMMСхема усилий

Рамно-связевая несущая системаСвязевая часть воспринимает 70…90 % горизонтальных нагрузокВертикальная связь (ростверк)

Виды решёток связейРаскоснаяПозволяет устраивать проёмыКрестоваяПолураскосная[+]Железобетонные диафрагмы жёсткостиУменьшает пролёт балкиРаботает только на

Размещение связей в планеСвязи следует располагать:симметрично относительно главных осей здания, чтобы

Конструктивное решение узла соединения ригеля и колонныСоединительную планку недопустимо приваривать и

Конструктивное решение узлов

Конструктивное решение узлов

Похожие презентации

Общие соображения
Сталь или железобетон (?)
По сравнению с железобетоном сталь обладает большей

Многоэтажные здания
Главный корпус МГУ, 25 этажей

Высотные здания
Нью-Йорк, Рокфеллер-центр, 70-ти этажное здание «Радио-Сити» (1931-1932 г.)
Чикаго, «Сирс-билдинг» (1972-1974

Высотные здания
ВТЦ в Нью-Йорк-Сити
Время строительства: 1966-1973
Число этажей – 110
Высота – 411

Высотные здания
Снаружи здания устроена жёсткая пространственная решётка из колонн и ригелей,

Высотные здания
Колонны – пустотелого сечения 450х450 мм
Ригели высотой 1320 мм из

Высотные здания
При проектировании был проведён расчёт на прочность от удара самолёта

Каркасные несущие системы многоэтажных зданий
Каркасные несущие системы
Рамная
(жёсткие узлы)
Высота – до 20…25

Рамная и связевая несущие системы
Жёсткий узел
Стойки (колонны)
Ригели (балки)
N + 2Q
N
Q
Q
M
M
Схема усилий

Рамно-связевая несущая система
Связевая часть воспринимает 70…90 % горизонтальных нагрузок
Вертикальная связь (ростверк)

Размещение связей в плане
Связи следует располагать:
симметрично относительно главных осей здания, чтобы

Конструктивное решение узла соединения ригеля и колонны
Соединительную планку недопустимо приваривать и