автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Горизонтальные перемещения связевого каркаса с учетом сопротивления перекрытий скручиванию

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ШШШРНО-СТРОШтННЙ ИНСТИТУТ им.В.З.КУЙБЫШШ

На прав« рукописи

СОЗТРАДА ЙИРЮ

УДК 624.074.044

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СВЯЗЕВОГО КАРКАСА О УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПШХР1ШЙ СКРУЧИВАНИЮ

Специальность 05.23.01 - Строительна», конструкция,

вдаянл в вооружения

АВТОРЕФЕРАТ

ддооертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1992

Работа выполнена 8 Московской ордена Ч'рудового Краоаого

впемойн. е|шошрно-огрои?9льпм инотетутв пы.в.в.куйбкезбя.

НагшыЙ руководитель Официальные оппоненты

Ведущая оргешзахт

- доктор техническая паук, профэооор П.флр08д0э

- доктор тшаотаокаг нсув ТД.Црсшвлива

* кандидат тешпсешт. яаук В.В.Хандаи

- Иоапроект-З

8шшта ооотоатоя * бгоу^х^^Х 1932 г, в 0 4У* па йЕоелагша шедаадшзрогшшго совзга Д 033.11*01 в Ыоогово-ком инквнврно-отроигвлыш шюжгуте Ей,Б.В«КуЙбшева по соф^оу: Ыооква, Шлюзовая наб., д.0, отд. И ^ .

С диссертацией иохяо оаяавоатоя а библиотека идотптута.

Просил Вао принять учеогко ъ всщато й нсщишгь Ваз отзшз в яауз: вкземшшршс по едроо?8 129337, Моох®з, Яроолавокоа шоооо, д. 28, ШСН ш.Б.Б.Куйбышева, Учвш2 Соаст.

Автореферат равсхшш " ° 1932 г. во й_.

ГчзкнЭ сотфогара осацшшгаярсванного совета проузооор, кацдлехи.паук

А.К.Фролов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работа. Мировой опит строительства каркаоных многоэтажных,зданий свидетельствует о том, что рациональной оле-дует считать связевую систему каркаса при выполнении несущих конструкций из сборного железобетона. Учитывая при этом, что современное состояние гражданского строительства характеризуется интенсивным роотом применения сборных аелезобетонншс конструкций, мокио прогнозировать адекватное увеличение применения зданий о несущей системой со связевцм каркасом. Об этом свидетельствует эволюция распростаранонной в СССР (СНГ) серии ИИ-04, которая, будучи-вначале рамной, по мере увеличения этажности была прообразована _в рамно-связетзую, а затем утвердилась как чиото свяэевая.

Связевой каркас имеет существенный скрытый запас прочности и весткости, в основе которого лежит сопротивление перекрытий окручиванию. Неуче? этого фактора искажает образ действительной работы несущей системы а как следствие запао прочности и жесткости, закладываемый в конструкцию на стадии проектирования, попользуется нера ниональко.

Теоретические разработки по учету сопротивления перекрытий скручиванию опережают юс экспериментальное подтверждение а харав-теризуигоя фрагментарностью как в части постановки эадач, так Н в построении методик по их решению.

В свяэн с этим обобщение, формализация а совершенствование оущеотвущих методик по расчету несущей сиотемы со овязевыы каркасом и их экспериментальное обоснование являютоя актуальной задачей.

Целью диссертационно^ рабоур явилось экспериментальное и теоретическое исследование особенностей деформирования нэоудай ояотемы многоэтажного здания оо овязевым каркаоом с учетом сопротивления перекрытий окручиванию а совершенствование методов юс расчета.

В контексте этого решались следующие задачи:

- обобщить и формализовать методы расчета несущей овотемы оо связевым каркаоом о учетом сопротивления перекрытий окручиванию} ' Чч

-экспериментально иооледовать деформирование овязевой ои-стемн каркаса о монолитными перекрытиями на модели из орготекла» - экспериментально определить крутильную жеоткость ячейки

- 2 -

парзкрциш, додверзоявой чистому кручашш}

«вкомрэдвнтально опрздвлать конфигурацию кризой цаптров поворота, в такжэ es ыаотополонекмэ:

- разработать программу КРУГЕ? по расчету, о учомм сскру-чгшашш перекрытий, овязваой окотвма варквоа)

- проверить правомерность предлагаемой ыэтодакп ез основе сопоставления раочетнж, к oaimrux данных{

~ определите акачзшо коэффициента транофориацпя кщ?пяа-ной газегкоота шайка перекрытая, подвэрззнной частому кру-тош», дая определения круталятсЯ &оотжооте пэрэкраяад ара ри^жаш. схемах расположения даайззга в плане адания па основе 'зяачок-пого вкопершэнта;

- псодедовагь хшшш» яруииьвоЯ scoTKoain перекрутя, aif-оотпоотг вданая, изгибаой коотеоота дзза©>ага, раонодокошш диафрагм в гшт на дофоравтивнооть к раопрэкошша уошшй иогет елвиеитзш овязевоЁ оаотш парка а а. ,

Каупггр новизну работа оозявшет * • - результаты вковгвршйптеяьпис иссдадоваяяй дефорцатеш»-ав етд&ян Ю-огааного здашзя о наедай ояотоиоё со обяоошй! ' napssoois в косюкетрэтнш ш-üuomj

- результат Екокарнг^зн'гадыак воолсдсаакай по оврэдеда» шз Ергвой центров поворота}

- врогра-аш КР7ПЕР со расчету горЕвоатсдыгшс пбраизикшй HsoyasS о'потеш со озягоаза кархсосм; ■

- результаты расчета оаггпого образца, s способ ?раш|ор~ кзцш Ерутальной яэоисаати ячейкл порастет;

- рззуль.таги чеолзшого ексазрямзота ао rrporpaisis жшшв ВО вшшдзшш ВКИШПМ на дбфорш'дшяосгь 2 раСПргДОЛОЙЕО. УС1ШЙ шжау олежяшшя насущо2 озотеш оо овязоэна харкзега: крутт-ной еосткооти ячейки шракрагкя, высотности адашя, азгиЗшзЙ еоожютя даасЕраш, .раошлокаш: дшафрзга в шш,

^оотовэрттоота результатов вдшшрэдаегоя вровздощшш ра- , ess експйраьйятаяько-теорапгеестш Еселодопашшя [¡.©.Дроздова, Й.Й.Додонова» Н.П.Дрозяовой, Ю.И.Кевгз, А.Н.Машш, ОЛ'.Сгщш-га я В.А.Ярстз; согдасозгогшоогьо получоншсс в каотоящой рабом ОЕОИзршоотаяьшк к раочзгяьк даянаг. Достоверность окешэрзшк-

результатов обэспачгЕалась Ейвкеваащ» шгрояогачеокш обеспечена вы.

- з -

ррактпчоокоэ значение работы ооотоит в следующем: создана программа КРУПЕР по опрадвлзшга горизонтальних парэмбщшшй вноотннх зданий оо овязевым каркасом о учетом ооп-ротлвлоння перекатай окручиванию;

- выявлена мера влияния крутильной шоткооти диафрагма нише ячоея, высотности здания, иэгибной йестноотн диафрагм, рвополо-зоння даа<$загм в плат, о учетом сояротиалешм перенритьй окру-шшашш, на дефориятшшооть н рвспрздзленнэ усилий мавду эле-кэнтеш сеязойой сиотеад каркаса. На основа втого разработана л^ктическая рекомендация по размещению диафага в плана здания.

Дрробапи^ робота. Основные положения и результаты диоовр-тсции доложшш на заседании кафедри яэлвзобетонша конотрукшШ НИСИ ш.В.В.Куйбшюва,

- результаты эксперкмаоталытх исследований деформатпв-ноота модели Ш-отаяногй здания о неоущэй системой со овязевш коркакоа и неепшотричнш планом;

- рэзультаты экспериментальных исследований по определена» крутильной ¡меткости модели ячейки монолитного цервкрнтяя;

- рэзультаты экспершэнталышх исследований по опрздвло-1шо кргшоЗ центров поворота} с

« прогршша КШЕР;

- результата рзочота модала здвЕая в отоооб траяофор^вза крутильной жесткости ячзйкн перекрытия;

. - результаты численного эксперимента по программа КРУПЕР по выяллвтго влияния на двформативнооть а распределение уоаяий ысяду еавмоитами неоущей оиотвмн оо связевым каркасом: крутильной йооткооти порекритий, высотности здания, нагибной аеоткоотн диалога и расположения дяафагм в плане здания.

Диссертационная работа ооотоит от введения, четырех глав, основных выводов, опиока литературы а приложения (листинг программи КРУПЕР); содержит 118 отраивд иашяяопасного текота, 53 рисукха, 6 таблиц,

ОСНОВНОЕ СОДЕРШШ РАБОТЫ

ро вводенни обооновнваотся актуальность темы исследования и налагаютоя цель рйботн и научная новизна.

р рервой глпио. посшпцонной обзору литературы, рассмотрены

конструктивные решения эдаккй оо овязевш каркасом, получившие распространение в мировой строительной практике (Польша - 8В0, Чехословакия - Б-Ти, Германия 8КВБ -75, Венгрия - АЕ¥, СССР (ОНГ) - ИИ-04); проанализированы методы расчета нооущих ею таи многоэтапных аданяй, дано ооаоатавданиэ дискретных и ДЕСкратно» копхицуальных расчетных моделей; аннотированы методика по учету сопротивления перекрытий деформированию. Разработкой ыото-дак, основанных на дисхфатно-контаяуалъной модели к учатшшэ-щнх работу перекрытий из своей плоскости эаншшюь М.И.Дрдо-иоз» П.Ф.Дроздов, И.П.Дроздоза, Ы.Ю.Кашд, Б.Л.Косщдш, О .Г. , Сдарнов, В.А.Яров.

Следует отаетать» ччо тзорзигевскпе ноолодования,' прово-доншэ П.Ф.Дроадовда и его последователями, вшшши, что рао-сыатршзаеыая система каркйоа имеет сущзотвэншй неучитываемый: практикой проектирования резерв прочности и кеоткоогк, в осно-во которого лазшт сопротивление перократий езгрзгчивакаю. '

Очевидно, что этот развит будет находиться в связя о крутильной нооткоошо перекрытий п, следовательно, с их конструктивным решением.

Ииедаивоя теоретические мэтодщш по учету оопротзтяошт перекрытий окручиванию требует обобщения,, форма* лнзашш и екопершэиташюго подяверздешг.. На основе этого в конце главц сфоргфшрованн задачи исследования. •

Во .второй щавэ. взлояена методика экеаоршэигаяьхшк исследований. Доля зкоперттанталькше исследований приведена в пунктах 2, 3 а 4 ооновшсс зодоч исследования.

Испытанию подвергалась ыодзль каркаоно-овязоной несущей 02схе',и1 Ш-атаащого здания о яесиидарзчтм планом (риз. I).

Моделирование врозодоось с ооблгдошзм геоштричесЕого подобия в шешгобо 1:50, Варг¡шшышо олеьшют здания изготавливались целиком па вою шаоту иодадв. • В качестве материала дая изготовления модели <5ыяо пршшхо лшогсаоо оргстекло'- по-дащатшшотакрилат. Зйроигерпсгаки шториала ~ модуль упругости в коэффициент Пуассона, бшш определена для всех ооотагшшда: • шоушеЭ оиотеда в соответствии о регламентацией ГОСТов,

В ооотва-тстеш! о персчЕсжаннши вша гадачамп бшш определена поыотаатура нзыарэтелькня приборов г схеш по ах разиевс-пжю. Лдя определения характера изиенсная деформированного ооо-5ояшгл вертикальных ооставдяша иодшш здаиая, бшш поподьзо-

паны электротензодатчики с базой 5 ш, общим числом 200 ит. На диафрагмах я колоннах электротензодатчики были размещены по их Енсоте в четырех уровнях: в серздине первого, четвертого, седьмого а девятого этажей модели. Для обеспечения более надежного и достоверного замера деформаций а тензируемом меоте тензоре-засторн были приняты парными. Все элактротензодатчики через интерфейсное плато были подключены к электронным-измерителям деформаций СИИТ-3. Для измерения горизонтальных перемещений модели здания были использованы прогибдаоры Максимова о ценой деления 0,1 ил,, сбощм числом 15 шт. (рис. 2).

Для проведения экспериментальных исследований был изготовлен специальный стенд, образованный болтовым соединением основания стенда - равд из прокатных швеллеров, наклонной лестницы о блокаш а вертикальных стоек для крепления прогибомеров (рио. 2).

Модель испытывалась на действие равномерно распределенной по высоте горизонтальной нагрузки. Модель испытывалась в три цикла нагруненне-разгрузка по 6 этапов в цикл равными грузами.

Максимальное значение точечной нагрузки для этих схем лимитировалось технологическими факторами и составило 17,2 кг. Максимальное напряжение при этом наблюдалось в средней даафраг-ш вблизп заделга я составило 6,11 МПа, что свидетельствует о том, что исследования проводились в области упругой работы материала .

Дня определения крутильной кеоткости ячейки перекрытия модели здания была нсштанн три образца-Фрагмента на чистое кручение. Образцами служила пластинка из орготекла, корреолоняи-рущав с размерами ячеек перекрытий модели здания - 120х120х5ш. Для испытаний была изготовлена специальная установка. Нагрузка па модель прикладывалась довеском плоских гирь по схеме (рио. 3). Для замера вертикальных перемещений в местах прялокзння нагрузок была использована индикаторы часового типа о ценой деления 0,01 мм. Иопытатае проводилось в три цикла нагруженио-раз-грузка в шесть этапов равными грузами массой 0,5 кг. Макоималь-воэ значение нагрузка на точку составило 4 кг. Линейный характер зависимостей " Р — ^ " свидетельствует о том, что пластинка работала упруго. Можно отметить, что теоретическое и опытные вначения крутильной жесткости достаточно близки (погрешность 5,8£).

гв

{.. аа | т | 4!* ^

17

Рио. I, Паан модели Ю-этекного вдеиия

Рао, 3. К определению крутильной каоткооти

» /У 1

г8

* г /3

" Аг—*

Г Л

/Л

Рво. 2. Схема загруаегош модели здания: I - грузы; 2 - блок; 3 - гибкая тяга; 4 - прогибомор; б - шюткатор; б - основание ыоявли

Било проведено акспериментальное иооледованиэ по определению местоположения кривой центров поворота модели здаггая и по изучают вопроса об инвариантности местоположения искомой кривой по отношению к интенсивности внешней нагрузки. Если точечная нагрузка по высоте здания прикладывается таким образом, что здание не еакручиваотся, а только смешается, то линию, образованную соединением этих' точек по высоте здания можно принять ва кривую центров поворота при данной нагрузке. Чтобы иметь возмоз-нооть'менять место приложения точечной нагрузки вдоль фасада .здания, были предусмотрены конструктивные а технологические мероприятия.

Третья главе посвящена пополнению, обоОщенив и формализации наиболее комплексной, на наш взгляд, методики по расчету горизонтальных перемещений зданий со овязевнм каркасом, пред-ловенной П.ч>.Дроздовш4.

Основные положения денной методики базируются на следующих допущениях:

1. Перекрытия обладают бесконечной жесткостью при сзботе в своей плоскости, т.е. принимается гипотеза о жеотком контуре плана здания,

2. При работе иа плоскости перекрытая сопротивляются яиш. окручиванию.

3. Изгибной йёсткоотью колонн пренебрегаем. Рамы каркаса работают по сдвиговой схеме.

4. Сдвиговыми я крутильшаи деформациями дав^агм преивб-регавм.

5. Основшга уравнения записываются относительно нвдафэрш-рованной схемы, т.е. задача геометрически линейна.

6. Работа материала подчиняется закону Гука, т.е. задача фвзичеокн линейна.

При выборе допущений наш ставилась цель по отграничению второстепенных факторов, которыми в настоящей работе слушш: деформации перекрытий в своей плоокости, сдвиговые деформации несущей оистены п т.д. Шесте о тем отмотим, что возможность учета »тих фзкторов в рамках дискретно-континуальной модели показана s работах Н.Ф.Дроздова и его последователей.

Важным фактором, окозшшщим существенное влияние на де-йормативнооть шоотннх ¡зданий со свяяевнм каркасом, наряду о «еоткоотннми хпп.-ютприотикями диафрагм, янляется сопротивление

- а -

перекрытий окручиванию. Этот зффекг, т.е. закручявакпо пзрзкры-тнй является следствием разных схем деформирования вэртикаль-гах ооотавяягакх здания: диафрагмы жеоткооти яефоршруютоя по изгибкой схема, раш - преимущественно по сдвиговой. Ригеля ври смещения оотаютоя почти горизонтальным, а понзречнае сечзная даафраги поворачиваются на некоторый угол и, как следствие, те ячейки перекрытий, которые одной стороной опираются па диафрагму и другой - на раму, подвергаются при этом окручгвашш (ряо.4).

Рно. 4. Схеиа дефсрмярозашш сбязвеого каркаса.

Диафрагмзпныш ячейками называем то ячейки перекрытий* которое одной отороноЗ опиражгоя па колонны, а другой - па диафрагму.

Сопротивляясь.-. заирртшвашш, диафрагшивне ячейки в итого ползает общую аеегкооть даафрагш:

b¡. « бй1 4- |цвл (i)

Здесь? Б^ - сушарзая взги<3ная Евоткооть I-диафрагка; {ц -праведевное количество деафрагизшэмх ячеек, сопротшшшцгхоя скручк&атш; &П1 - уолошая допелаательнал яесткость I- двоф- . рэгш, адокваткая оопротивяотаэ дгафрагизтюй кчойкп скручиваюш;

Вд1 - каоткость диафрагмы обусловленная со сечением.

Зтагашй момент Мп , скручивающий одну ячейку перекрытия на угол X , моют быть выражен впвиоиыоотьго (рпо. 4)

.^п ет -f1 * (2)

. Здеоь 2 - росотоягазз меадг диафрагмой и рамой; Dt - крутильная жэоткооть ячейка перекрытая о учетом взаимного влия-Ш1я омета ячеек:

Dt - 5t • к ,' (з)

гдо ■ к « коэффициент нвразрознооти; Dt.~ крутильная яоот-поать ячейка перекрытия, подверженной чпотоыу крученш.

Кснтинуализируя горизонтальные элементы здания - перек-рнтия - по его выоотв, получим:

- ¿W и)

Откуда

Mü(k) « £ф) (5)

где прогиб диафрагмы.

С другой стороны,

М„(х) « -¿в(*)»*(*>

Прзравтавая правда чаотв (5) п (б), получш

&„(*) - -Cv(*)/t/{x>, (7)

где -

с ■ - Bt/he (в)

i - шаг колона j ti - высота этажз. Варапопда (I) о учетом (7) пршэт вид

DlOO Ьм~ PiC»i(x)/ofCx) , <9>

где - врогпб 1 -ofl дивфрагш.

Учктшвя известное уравнение упругой лиши при пзгнбо, получим для диафрагм

jUiW - + fiiC(10)

1 i — 1, ..., n

гдэ п - количество диафрагм,

В подученной система нензвестннх в дез раза больше, чем уравнений, поскольку неизвоотшми является зшк М ¡.(х), так в , Дополнительные уравнения были получены из условия совместности, прогибов диафрагм. Математическая интерпретация втого уоловия будет заключаться в постоянстве угла закручивания здания на некоторой х £ [0,Н] , где Н - высота эда-шш.

f - ЩМ Л fit-n - si Е 1 I «• 1,... ,'п-:

(И)

где ¡4 - расстояние от места прилояешш внешней нагрузка Сгэоыатрачаожой сок) до осе диафрагмы.

Кроме того, моменты но диафрагмы Mi(x) не могут быть произвольными; они-долены быть статически эквивалентны внешней нагрузка - шешему полному ноиенту : í Mr{x) - ¿J MiM

" g. (12) l 0 — XMvWít

Уравнения CIO), (II), (12) в совокупности позволяю? определять искоша Mi(x) 2 vi(x) из реаашя састош дифференциальных уравнений порядка 2п Г

| Мt<*> - -lAiv{{*) -t-mtvH*) l l « 1,..., n

l i -1.....

м'(к) - '^j ML(K) 0 «= ^ MtWst

Нагрузке на диафрагаш оояоотавим узловые силы 6ij *, внеаь нхяз трапециевидную нагрузку ваменим на еквивалентнуи узловую dfe . Введем также в рассмотрение вмвото функций г/( (*) увловьт перемещения t/ц ,

Вместо зоикнутшс соотношений (13) можно запасать разрешающее соотношения по определению узловых сил или узловых перемещений или же узловнх сил и перемещений одновременно.

Разрешавшие соотношения, зйписпшшо через узловне силы, • имеют вид:

, 1П

т

1*1 *

1,..., п-г

1, т

0 ^

^ ^ т

В штрэтзшй форме:

и [0]в [л»] с - о ¿а.] © - а аде - о

гда 8 » Ц . О. - векторы узловых опл, перемещений и сил от внешней нагрузки, соотзаствешю; [0]" матрица узловых перемещений от еджшчишс о ил; [Д,], [Лг] • [А5] - матрица, элемента которых образованы ооглаано (14)

(17)

(15)

(16)

где

[А] 8

Р.

[А,}

ад ад

(18)

р «01,0,0)

Пооло решения оиотомн(14), (17) находим покошо усилия я перемещения по олодущим формулам!

[А Г'р [0] 8 [С] и [В 1 б м - м„ .

гдо [С}-Г|^[Е1{ [Е]-.единичная матрица порядка т; 10]-кптр:шя геометрического риспологолпл уэлоп; М, Мд. Мл -

О

и

Мп

м м

р.

(19)

(20) (21) (22) (23)

ооотвествзнно, векторы моментов: суммарная, приходящихся на диафрагмы и на перекрытия. " •

В третьей главе также приведены разрешающие соотношения, записанные через узловые перемещения, а также через узловые силы и перемещения одновременно,

Одним из недостатков "классического" метода расчета несущей системы оо свяаевым каркасом, основанном на двух главных допущениях о tosí, что перекрытия являются абсолютно шоот~ киыа в овоей плоскости и абсолютно податливыми из своей шюо-кооти, являетоя совпадение центров язгибной жесткости и поворота, тогда как на самом деле последние располагаются в общем случае, на пространственной кривой, в то время как первый на прямой. Развиваемая методика позволяв? определить действительное местоположение кривой центров поворота.

На оонозе изложенной методики была разработана а реализована программа КРУПЕР по определению горизонтальных перемещений высотных зданий со связевым каркасом с четом сопротивления перекрытий окручиванию.

В четвертой главе проведен анализ екопершанташш а теоретических исследований, выполненных в двосэртациошой работе.

Здесь приведены результата экспериментальных исследована!} показаны графики иараотання дефоршдей модели в процессе нег-ругеная; по деформациям колот наедены усилия, которые обосновывают моюнти, приходящиеся на скручивание перекрытий; по деформациям диамата найдены моменты, приходящиеся собственно на диафрагмы; построены кривая центров поворота и егшры углов; поворота плена здания.

Опытный образец Сил рассчитан на основе консольной модели и по ыетоцшкам, учитывающим сопротивление перекрытий окручиванию, в тоа числе по развиваемой методике. Как следует кз анализ в аотр (рис. 5), при расчете, несущей системы со о вязовая каркасом на основе консольного метода, действительная работа конструкции значительно искакается.

Далее было проведено определение коэффициента трансформации крутильной меткости ячейки перокрытия на основе итерационного реочета. Суть проблемы заключается в построении схема по определению о приемлемой точность»} крутильной жесткости диафрагменннх ячеек в соотвве перекрытия при произвольном расположении диафрагм в плане эдшшя. Исходнши при этом слу-

Bao. О* Эй

МОМ81ИОВ диафрагма 1

- or ваваной шгрузка Mг.

- по кошомной CXGlKI,

- Mí = M?,;+Mri. - по развзшавмой методино, " f<li e.M^Mnt по экопаршгапту,

—о— . ао згдяеркмолту, — —~ - Mai . по развиваемой методика,- .

----- - M Ri до ивтодяда Й.П.Дроздовоя

дая сборных пэрокрютй, ------— - M»; по цотсюшЬ О.Г.Смнрпова

ка? крутильная гоотаоогь ячейки перекрытая, подверкошой тар-год? вручений, в охеиа разшщаная диафрагм и плане едашзя. Решила етой проблемы отроалооь на синтеза результатов, получен» пж И.П.Дроздозой и В.Ы.Каша. Sa основу пртшьшетоя охегаа, прздасшэнная И.П.Дроздовой, получаемое прй отаы пршидениое число даафагившшх ячеек перекрытия ушюааетоя на ковффща-' еш; Езраарээпооти, зшшояияй от конструктивного ргаешя neps-щязтея:

^ Кдц (24)

где fli - коеффздаепт тратфоршцаи$ К - коэффздент кэ-рэарэваооти} ' jij - приведшшов число диафрагыешшх ячеек (для обгшаовенпше коштруктивиыг схем |це<4,6>.)

" Коэффщпен? неразразиоота ограааэт поашшшю крутильной 1 sfiOTEOOTH ячеек d cootobo перекрытая за счет, его нарозреоиоота во сравнена» о крутильной кеоткостыз, определенной раочетш . ели иопитаниеи отдельных ячеек перекрытия, Коеффодзепт иэрза», раавоотп {агасуиулпрУЕЛпЙ г овйа по^ггшо еффзкте кераярэзпоатд ' rntse п другие факторы, такаа кап ргашШ еффзкт, uaaras ша-' йрашш: усилий в т.д.) для конооитпого перекрытия ощиашет-бя чаолш {»ваш 12,3 против 4,85 дал оборш порепршчШ.

Коэффициент традофор^зцдп. кешлепеная хйрактераотша.дз-сз оценку крутильной Евоткоотв перекритш.

Еад проведен чвелешшй експерадавт по прогрвшэ КРУШР» / Бшш носледована влияния крутильной азсткоота ячеШш перокру-тня, иэгибной веотксоти да^раги, виоотнооти одвная п раопо-лоаашш диафрагм в плаиока дефоразтяваость и раопрздолзииэ усилий ыевду елеаентшаа ивоувей системы зданий.

Объектом исследования сдувало 20-атааное каркасное ада-ше, рассмотренное ранее П.Ф.Дроздовьы, о несущей о ко темой «с овязовым каркаса о немшиэтричшш, для общности, пленоу. Крутильная каоткооть менялась в доотаточио широком диапазона Dt е (2.I04 ♦ 2.10е кШ2 ). Заметное влияние вариабельность Dt оказала яа дела полного момента МД1 и ' Mni При »той значение М01 растет о увеличением вначекия кру-тхдьпой веотеости - Dt , в то время как момент, приходящийся собственно на диафрагму, понижается (рас. 6), При пятйхрат-

h * ¡Ш м*

1

Ni.KHM

Рпо. G» Г££фш:п яггдшангл цсмзгаов 'M<u ? Mfli , Mt

в задояка дофрагм ярд гаряаяая значащи прзтяаьдой sooiRocta яад&и сорзгрпгял »»«■»frfriii» «• Ji^} ft«

mmm*$jfmm mm f-Л Ä»

^^ - îЛ «

нш уваличатш и сходной крутальной каоткости значение Mni уве~ доталооь болге чеы в два рааа, а МД1 уменьшился на такую so величину, Следует оплатить ,что при дальнейшем увеличенид значения Bt е ÍX.IO6, 2.I06 кНм2) степень влияния ое на раопрэ-даление в MnL заметно понизилась (рио. 6).

Аналогичное исследование было проведено при вариации и8-габаой saoTKocia диафрагмы в фиксированной крутклькой воот» ' roots перекрытия. Кертшш получалась схожей с рассмотренной. -'. вше,

Бцао иоследовано зушяша высотности адшшя на измз-HCHJXS соотношения МД1 и Мц1» Выявлено,что о увеличением . высоты вдання при ркоарованных Вод и Bt отношение Мп1 к Мд .возрастает, i.e. в большей-стесана сказывается влияние сопротивления перекрытий оркутавакгэ, В частности, при увеличении етакности вдвое отношение Mni/Mju возросло втрое»

В реальных условиях в зданиях возникну? ситуации, корда количества днафрагиежшх ячеек, пршсодшюоя на диафрагмы, буду? неодинаковыми. Для'йшш этого фактора <5ыа проведен числэшшИ вкопершеит» в погром вариабельными яра-шавдась праведешше количества диафрвгившшх ячеек |Ч,!

Иа анализа результатов раочетов слздуеу, что деформагав-вооть адбвия ыокет быть регулирована схемой раополовешш да-aijparu в плане,

основные шведа

1. Здания о несущей ояотеыой оо оаязевш каркасом имеют неучитываемый в практике проектирования существенный резерв 88откооти, s основе которого легат сопротивление перокрытлй окручиванию.

2. Скрученная поверхность ячейки перекрытия в области упругой работа материала описывается аоверхноотье гиперболического параболоида. Крутильная явотхооть ячейка перекрытия может быть оценена по известным формула» сопротивления материалов,.- .

3. Результаты вкспериыеитальншс исследований, получен-шв при испытании модели десятиэтажного зда!шя, свидетельствуют о повышении жесткооти здания за очет сопротивления

' — 17 -

порзкрагий окручивании. В чйогностп, при пятлхратном ув«утопил походной крутильной наотаоота перекрытия общая жесткость здания увелггшлясь а два раза.

4. Неуче? сопротивления парэкратий окручиванию при раоче-то паоущэй системы оо связовш каркаош сущеотвеяно искокает картину распределения усилий мавду алемонтами несущей ояотеш. Шкаталътв разница опытного а расчетного (по консольной схема) значений прогибов составила 2ЬЪ%, а расчетные значения моментов в даефратаах в заделка дали погрешность по отношению к оанткш 1893!.

5. Кривая цактроа поворота описывается монотонной убывающей ®гшщиой, пригашающей какокналыюэ значение на уровне Еор-ха здашш а сливашейоя о линией центров изгнбных »эоткостой вблизи заделки здания.

6. ДефорьгзтнвЕООть яэоуиеЯ оистеш оо овязовш каркасом .при действия горизонтальной нагрузка достаточно хорояо оценивается по предлагаемой методика, о чем овшютельотвуот согласо-ва'шгоои. экспериментальных и расчетных данных.

7. Трансформации крутильной азоткоота ячейки яорокрнтил

по учету реальной охош размекаидя отфрагы в плане вдапия оло-дуот производить о учетом коэффщлаета иоразрезноотн, ицдифф!-.. рентного по отношашэ к охеме располокапия диафрагм в плане и находящегося в связи о конотруптпвнш решением перекрытия.

8. Чиолешше доследования влятш вариабельности крутша-пой каотиооти дазйрагшюшх ячеек па дефэрыативность здания, показали, что прп пятякратпой увеличении исходной крутильной ©эоткоота ячеек перекрытая прогиби адвнзя понизитесь вдвое. Дальнейшее увеличен®» крутильной наоткостп оказалось нецелесообразный, поскольку влияние ос ш доформативнооть здания при этой заметно упало.

9. Чшшшннд исследования по програшо КРУПЕР показали, что эффект учета сопротивления порэкрытий окручивания повша-отоя о ростом зтагшоста. В чаотяооти, при увеличении этажности даюо отношение М^- / Мм воаростоот втрое.

10. Крутильная яеоткооть перекрютЯ зависит,' помимо прочих факторов, от приведенного числа динарагионпых ячеек. В связи о этим, о точки эра ¡тая повышения оффектв от рассматриваемого явления» целесообразно размешать диафрзгш в плаке таким «Зразой, чтобы каждую из них окружало по периметру каксшетльао возможное количество ячеек перекрытия, т.е. шооть.