Плоские и пространственные элементы конструкций многоэтажных зданий

 

плоские и пространственные элементы конструкций многоэтажных зданий

Крупные успехи, достигнутые в теории расчета конструкций каркасов в течение 40-х и 50-х годов, были в большой степени результатом разработок в области проектирования конструкций военных кораблей, самолетов и объектов гражданской обороны. После войны многие высококвалифицированные специалисты освободились для других работ и строительная индустрия приобрела инженеров, знания которых в области теории расчета конструкций были большими, чем когда-либо требовалось для нужд строительства.

Развитие строительства многоэтажных зданий было задержано сначала кризисом 30-х годов, затем войной в начале 40-х годов и в первое десятилетие после нее вследствие интенсивных восстановительных работ. Речь идет о развитых капиталистических странах.

Строительство здания Эмпайр Стейт Билдинг, начавшееся до кризиса, было окончено в 1931 г., и высшее достижение в высоте здания, установленное его строительством, продержалось в течение 42 лет. Эмпайр Стейт Билдинг было спроектировано в виде ряда плоских рам. Когда строительство многоэтажных зданий возобновилось в 60-х годах, принцип расчета конструкций как плоских систем уступил место более экономичному принципу расчета пространственных замкнутых конструкций.

Многоэтажные здания требуют специальных стволов для лифтов. В последние годы в стволах размещают также вертикальные системы кондиционирования воздуха и электроснабжения. Эти стволы должны иметь достаточные размеры в плане, особенно для лифтов. Кроме того, стволы должны быть обетонированы для защиты лифтов от огня. Чем выше здание, тем более крупный ствол и тем больше он должен быть связан с несущими конструкциями здания.

Здание должно иметь наружные стены, несущие колонны которых вместе с обвязочными балками образуют пространственную замкнутую коробку. Таким образом, наружная оболочка вместе со стволом создают как бы «трубу в трубе». Вместе они воспринимают вертикальные нагрузки как составныеко- лонны и горизонтальные нагрузки — как коробчатая консоль.

Принцип совместной работы конструкций был использован фазлур Кханом в проекте здания Джон Хенкок Сентр. Шесть ярусов перекрестных связей придают наружному коробу жесткость на сдвиг подобно раскосам в простых фермах. Гигантские диагонали, однако, создают необычный архитектурный облик здания, который нравится далеко не всем.

Принцип проектирования пространственной конструкции дает значительную экономию материалов, даже когда диагональные связи не применяются. Наружная коробка здания рассматривается, как перфорированная труба, а не как система балок и колонн, образующих рамный каркас. Этот подход был использован Лесли Робертсоном при проектировании Всемирного торгового центра, строительство которого было закончено в Нью-Йорке в 1973 г. Его высота 411 м была первым случаем превышения высоты здания Эмпайр Стейт Билдинг. В здании Сире Тауэр Фазлур Кхан применил многосекционную коробчатую систему в виде нескольких связанных между собой коробок различной высоты.

Концепция коробчатых систем в проектировании многоэтажных зданий вызвала значительное увеличение пролетов конструкций перекрытий. Относительно тяжелая конструкция перекрытий между колоннами в уровне наружных стен и лифтовой шахтой, выполненная без дополнительных опор, требует горизонтальных элементов в наружной коробке, которые воспринимают горизонтальные нагрузки. Такое решение конструкций здания, получившее развитие в США в 60-х годах, применено в большинстве последних многоэтажных зданий.

В каждом многоэтажном здании должны быть определенные служебные  устройства на крыше, например, водяные баки и подъемные механизмы для лифтов. Во многих зданиях ранней постройки эти элементы обслуживания оставались открытыми, так как они были выше других конструкций и соседних зданий. После появления более высоких зданий вошло в практику устройство верхнего технического этажа, включающего все обслуживающие устройства, находящиеся на крыше здания. В 60-х годах этот технический этаж стал использоваться как верхний пояс, придающий зданию дополнительную жесткость и повышенную сопротивляемость ветровой нагрузке.

Источник материала: grensi.com

Категория: Архитектура
 
Предыдущая статья
Расчет по предельным состояниям
  Следующая статья
Ограничение высоты зданий
 
Нравится  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Комментариев нет
 
 
Оставьте комментарий
Имя*:      
Ваш e-mail*:     (не отображается)
Адрес веб-сайта:      
 
 
Имя:  
Цитата:  
    Закрыть
 
 
 
 
* - обязательные поля
 
 
Сайт продается, присылайте
свои предложения на
cloudinfo@ya.ru