Конструкции высотных зданий

пояса работа|от как распорки, переда1ощие осевь1е нё посредствен}1о колоннам по перип1етру здания. 3ти колоннь] в сво]о очередь работают как стер>кни, препятству}ощие прогибу ствола' [аким образом, ствол полностью воспринимает горизонтальнь|е сдвигающие сильт' а гори3онтальнь1е пояса передают вертикальную сдвигающую нагру3ку от ствола на каркаснь]е конструк|\ии нарух{- нь]х стен.. |1ри этопп 3дание работает как едттлтое целое по схет\1е' ана логичттой схеме консольного стер}кня коробнатого сечения. Б здании мо}кг]о-устроить один ил11 несколько горизонтальнь]х поясов х{есткости. 1{ем боль:пе используется поясов' тем вь1ше сте_ '{апря}кения

мощью поясов )кесткости (рис. !!. 19, Ф, то поворот верха с].1стемь1 ограничен' так как колонньт п0 пери}детру свя3ь1вают пояса }кест_ кости_с ни3ом зда\1ия и в колоннах не возникает изгибающих момен_ тов. !{астичное 3ащемление верха системь1 отра)кается на фор.," э,,'_ рь1 моментов. €истема не работает больтпе как чистая консоль' по_ сколь^ку имеет защемления. вверху. и вни3у. Б результате получа_ ется 5_образная кривая деформ)цйй с нулеЁь:м йзгйбающим момен том в точке перегиба. 1'1згибающий момент в основании здания мень 1ше' чем в случае' пока3анном на рис. 1!.19, а.

пе}{ь совместной работь1 ствола и нару}кнь]х колонн. Фни могут бьтть ра3мещень{ в тех местах внутри 3дания' где диагональнь]е свя3и не ме1па]от функшиональ[1ому на3на_ чению 3дания (т-таприш:ер, в уров_ нях технических эта>кей). Разме_ щение горизо}1тальнь1х поясов )ке сткости вверху и посередине вь1со ть| 3дания представляется достаточ но экономичнь1м до вь1сотьт пример но 60 эта:кей. _ 3пюра напряжений на рис. |!. 1 6 иллюстри!ует эффективность 1парнирного сопря}кения поясов )кесткости с нару}кнь}ми колонна д_ ми по сравнению с их }кестким со_ !/ единением' Бсли бьл пояса }кест

1[

|т

ф

б)

")

в)

Рис. ]!.19 |[ронность и )кесткость системьт еще более увеличивается при введении дополнител-ь-н-ь|х поясов в проме)куточнь]х уровнях по вь!- соте 3дания (рис. 1!.19, с). Б уроЁне ка)кдого пояса )кесткости поворот системьт 3атруднен. )(есткость в этих уровнях определяет скачки..на эп]оре изгибающих моментов. Б уроййе основания изги бающий момент еще больтпе сни>кается " с""зй с появленией '-*",'" усилий от горизонтальньтх нагру3ок. |1ри этом горизонтальное пере мещение 3дания так)ке умень1шается. коРоБчАть|в систвмь! €овременному направлению развития методов проектиро вания строительнь1х конструкций соответствует концепцйя короб_ чатой схемьт' предло}кенной Ф. (ханом. Б настояще" "р.'й четьтре и3 пяти самьтх вь1со1{их зданий в мире*запроектированы по 'ор'б- ::]-'] :-"9*" (трубьт). 1( ним относятсй А>коЁ {энкок ь"'д",'., ёй[с билдинг1, здание компании <€тандард-Фйл> в 9икаго и здание }ор.!д тцейд (ентр в Ёью_йорке (см. рис. ]м.20, 0, 3, е; ;;;;;;тствен_ но). (оробчать1е систем{т настолько эффективны' что в большйнстве случаев суммарньтй расход материалов на 1 ш:2 полезной площади со поставим с расходами для традиционнь]х рамньтх конструкций с вьтсотой зданий, вдвое меньгпей. - 'ъ;;'ние ветречается в литературе также под на3ванием <€ирс 1ау эр>. (1ртлм. наун. рео.1

2\ Рис. 1!.18.3пюрь: напря>кеттий при кости бьтли неразрь1вно связань1 с сопря}кениях - колоннами' все 3дание работало бьт 4 _ }кестком; б _ шарнирн.ом|'.{.:..^'9|,_', как единая система' исполь3уя швольа х(ест1(ост!{; 2 _ }!ару)кнь|е ко- только т{есколько процентов не_ гиб, так как его стень] ,'"''''?Ё"? ##я:ж*"а",?*,3';'"Ё;: тральной оц1 3дан:*!я. Фб этом свидетельствует эпюра распреде- ле}!ия напря)кений в х<есткой системе (рис.- 1у. 1в, ;). € другой сторонь1' упругие консольнь]е элементьт' 3ащемленнь1е в стволе х{есткости и 11]арнирно свя3аннь1е с нару>кнь1ми колонна_ ми, в больтпей мере способствуют повь11пению нЁфщей способности ствола )кесткости на изги6 и работе нарух{нь|х колонн как элемен_ тов х<есткой системь1 (см. рис. !у. 1в, б). Фднако поскольку 11]арнир нь]е сопря)кения не. вь13ь|ва1от изгибающих моментов в колоннах' их несущая способность при осевь{х нагрузках увеличивается. !,а_ рактер деформироваъ1ия здания с ре1петчать]м стволом и поясами х(есткост|1 при горизонтальной нагрузке пока3ан на рис' 1!.19. (ог да рама 1шарнирно соединяется со стволом '{есткости' он работает как консоль' а верх ствола м0х<ет поворачиваться. Рама плохо со- ]1ротивляется такому повороту. Бсли рама связана со стволоп,{ с по ю2

103