автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Пространственные перемещения многоэтажных объемно-блочных зданий при действии горизонтальной нагрузки

ЫССКОНЗКЛЙ СРДША традоваго КРАСНОГО шшшм ИШШРНО-СТРШТБИЬНЫЙ ИШТЛГУГ иы.В.В.КУЙБШШ

Ka правах рукошази

АЛЬ САША ХАСАН ШЗД

ДО 624.05.074

ПРОЗГРАШТВШНЫЕ ПЯРЙМЩВНШ МШГОЭГАШД СБЪШО-БЛОЧНЫХ ЗДАНИЙ ПРИ ДВЙЗТВИИ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ НАГРJQK/I

Спвциальноогь 05.23.01 -Строительные коногрукция,

здания н о оор ужа »«я

АВТОРЕФЕРАТ

диооартадии на ооионание ученой отвщии кандидата тиимоких яаук

Москва - 1932

Работе яыполнш а Московском ордена Трудового Креоного Знаиаая тжлнврно-агдоатвипои ¡тотитугв ян.В.В.Куйбшвва.

Научный руководитель - доктор тахиячеаких каух, срофеооор

ДРОЗДОВ П.«.

.' - - •

Официальные ощонвити - доктор технических неук, профессор

СМИРНОВ С.Б. - квндидат гэхничзоких паук

гщ с.в.

Бвдувдя оргеяазашш - ЦНИИЗП «иливд

8ещате ооогоигоя ОКи^Х^Л 199^ г. в и/5 чаоов ш еаоеданяи опвциализарованного Совета Д 053.11.01 в Московском ивканерносгроятальном яногитугв им. Б.В.Куйбшава по едреол Мооива, Шдоэовая иабзрекнея, д. 8 , а а уд. $ 413.

О дтоергехшэй кожа о озйаяоыатьоя в библиотека шш^м.

Проош Еао принять учаотио в занята в иаправагь Ваз. отеш» по ад;-80 Г* 129337, Иооква, Ярославоноэ шоооа, д. 26, ШШ аи. В.В.НуЯ&шэва, Уадный Совят.

Авгора^эраг рааоалаа "-<!#* 'СеЛ-м^ЗС^^Сх932 г.

ТЧашв овкрвгарл оаашшлаавровапного Совета кандидат техшчсаша наук

АЛ .«ролов

ШИ .UPAKTh?tí¡Tt!XA РЛБ(ЯЫ

2h~£¿LsJ• oohodhhx особенное тай ыного-

огатих зданий из исканных блоков пшшагоя огаутотвио жаотких дисков пэракрытйй, объединяющих вооь этик в целом. Таоретичэо-к:'с 'i экопаримэвгольнна иоолвдоэашш локазалл' ауциотшнную роль гориаонгальних сачзоя в проограногвзшюй работа нвоущвй о но теш» здани. особзшю пря дойзтвй-и горизонтальной нагрузки.

Бояшинотпо оуиэствупщих методой раочэга многоэтажных зданий яз объемных бяокоо огрянич.'.гйигоя рассмотрением отдельного бг:ока иля, в крайп.л одучаз, отдельного столба. При отом анакь ш» нагрузка разделяются не аду сголбамя пропорционально их ээо*-;ичуям, одняяо ото ■мрпгчдллио только при налички кяоткйх д»шков пвракрнтий и когда рнашмэ нвгрт.-. u-s imns&o? кручение нзауцвй c:'.ii"ew) эданля, Н ihhx плучзл.ч ;;зс>Зход>;.'.:э определит!, ¡v клкя.дяй-о?э>юа.-.э на KatvH! о тол б а учегем подлтлйносги опязей сдвига ttas-Ai' ОГОЛОЗ.ЧИ, црОСГГ."!!СТГ^НЙОГ, pCió-V^U конструкции il НОЛЙЧИЯ проз-мо« и сп'сньах üi'o.'iúoh.

11аль71:;ядаргнШ'.''. ti¡oлодошшие оо.л.-отлпмикя осуьагио-блоч-

иил ойзрок горизонтальным нагрузка". л г.азраоотия аигомгзгизиро-лэпкого «ягода pso'iara si1 их сиатем па оанова дач краг но-конт ииу-здыюз код=члл проф. ¡1.Ф.Дроздова, Для этого было проведено нооа-Taiiita мадола многоэтажного o(Jr,etnio-блочного здэняя лз оргсгакда, ь Т2.ЧЖЭ енлолная кйшишид екоигрлмяг для пиявцения ВЛИЯНИЯ О"— Д5ЛМ1НХ ко.мструкгшшнх оооолшоагя й блоков ¡1 овлуйЦ на работу и 8 о уд? п o.totei.ai здания,

ji^yni«.'¡, nuPtianq, naporti аакл»<шогоя и оладугщяц;

- Тоо[8глчбски асолвдопаио алиянле проаиоз на рзоткозгь njuaí-iüx див ¡'р^гм.

~ Г«:»рябот«нп пр.-йллулнноя мзгодикл ¡ю определенно акзиса-лашшх яэг«биих гооущммй «ротшх диоЭДагн о учэгом яямяия поляиеГлнх деформаций перемычек.

*■* - Предложен авгомзглз^р «впинмП pao 41 г многоэтажных обгам-но-блочлих здания о учетом шняш'л яроеко» л прортрпматкишоЯ рэботц кон^трукии,' адпния.

- Вняонвно i! результата мяшинного зконвртмнта алиями? некоторых оообантхзгвй конотруктмркнх элем-тяюп иОгекяо-блопн:« неоуодх оптом.

На зениту вщооятоя:

- Разработанная ко годика по проотранственноыу pao чату многоэтажных объешо-блочных зданий. . • .

- Предложения по определению эквивалентных иэгибинх гсог-иоотрй лроамних диафрагм.

- Алгоритм программы "ЛНГСБЛ1К".

- Реаульгагы машинного экояврдавнга ш программе "АВТШЛШ".

- Результаты иопнтания коде лай девятиэтажного фрагмента здания из объемных блоков.

Практическое значаниз работы

Проведенные гворэтичаокме к зкопэришнталышэ шоледовалш многоэтапных зданий вэ объемных блоков позволяют болов обоснованно проектировать такие конструкции.

ргр,укгура и объем работы. Диооаргашя coa гост из ввадаяая, чагырах глав, общих выводов, с инока литература ко 81 наименования и прилокэяия "Текст программы АВГОБЛСК". Общий обьсы работ 181 стр., ъ г ом чаоле IZO отр. ившияопиопого такота, 95 рйоунков и 5 таблиц.

КРАГШ ОСРРЖШЙ РАБОТЫ

Во введении обооновиваотоя акгувльноогь диссертационной работы, определяются оа задача и приводима основные положения, которые шшооятоя да зацату, и даетоя краткая шшотадая оодар-кания работы.

Д_парвоф глава опиоаш основныо яоштрухтивно-гвхЕЯчао--кие решения объемных блоков и зданий иа них и обзор таоретнчзо-кях и окопвришнзальяых исоладозаний, яоовяаошш вопросам проектирования шогоаганных зданий из объемных блоков.

Из множества существующих штодов pao чета шогоэтакнкх обьвшо-блочяых зданий можно вадзлить два основные группы в Вовиошоота os принимаемой расчетной модели:

- метода, в оояово которых принимается континуальная ашт диокрагно-контииувльиая модель;

- методы, а основе которых приншавтоя дяокраглая модель..

В дяокрвтио-контииуааышх ьгадалях сохраняется заданное

дяокрбгяоз расположение вертикальных отолбов неоущей системы, а осоредогоченныэ связи заменяются континуальными, т.е. непрерывно реопре до лонными по шсоте. Это позволяет заманить боя*-вое число наизвеогню в нвщш вертикальном шве одной функцией

- з -

распределения искомого неизвестного по высота здания. Диокрег-ио-континуальная модель получила большое распространение во многих исследованиях в облаоти многоэтажна зданий. Раочвт многоэтажных зданий из объемных блоков на ооновэ этой модели вотрачаотоя в работах П.Ф.Дроздова, Н.Н.Шоева, В.И.Лишака, в рекомендациях ЦНИИЭП жилища и др. работах.

Основным недостатком расчетов, основанных на применении диокротно-контщуальноа модели, явдязтоя трудноать определения эквивалентных жэогкоогва столбов, которая вызывается наличием проемов, швов и других неоднородноогей.

Большое количзогво наследований многоэтажных зданий из объемных блоков проводило»ь о использованиям дискретных схем, в которых в качества единичных элементов принимались отдельные блоки, соединенные связи;.«. Такиа исследования предложены ь работах Д.Ф.Березовокого, Ц.В.Смеха, Р.М.Блаушидьдв, Э.Л.Вайома-на, О .С .Гавриловой, С .Г.Сташэвской, Р.И.Макшавва, в реноменда-ших ЩШЭЛ жилица а др.

С участвующие методы расчета многоэтажных зданий лз объемных блоков на могут учэать ряд существенных факторов реальной работы конструкции. Это связано о наличием проемов, трэцин,ребер и т.д. Поэтому во воех предложенных методах проводптоя упрощавшие предпосылки, которые долины быть подтверждены экопери» ментально.

Экспериментальные исследования работы отдельных объемных блоков и фрагментов зданий из ни?, проводилио ь во многих науч-йо-коолодоватвльоккх и проемных организациях: ЩЬМЭИ жияща, НИИЗК Гозогроя СССР, ЩЛСК.им. В.А.Кучеренко, »ЮнА Гооогроя ШОР и др. Результаты я анализы проведенных исследований изломаны в работах А.А.Тучнина, Э.Л.БаЯсмяна, Б.К.Минкшш.П.Б.Малеева, С.С.Гавриловой, С.Г.Сгашевской, Н.Н.Шоева, Р.И.Макшаева а др.

Отмечено, что в теоретических и экспериментальных исследованиях работа отдельного блока при восх видах загруяения разработана полно а широко. В дальнейшем сюобаннро внимание необходимо обратить на исследования сложной пространственной работы объемно-блочных несущих оистем, которая до о их пор мало научена.

О учетом отмеченных в обзоре теоретически и зиопаримвн-гальных исследований были сформулированы цель и задачи наотоя-дай работы.

ЙШ>ая_глава диосергошш деошицзна оледувщим ьопрооь:.;:

- Разработка опгогагазироьшшого матода pao чага проограл-огюенних онотвм laorosiaaiux вдешй из объемных йлоков.

- Влеянйо прооыоз па экзиколзигиуп лзгибнуз гзоткоогь про-омшх оголбов.

- Влияшю нелышйаю: дсфоршций парзкичзи на гтшаьайзит-г.уо нзгибпу» могкоогь проошшх столбов.

Предложенная шгодшш расчета мяогоатажних здсакй сз объ-шшх блоков основала на пркшнэппи длскретно-копгинуальяо;; ко-дои! б ввде группы вергилодьшх объемио-блочлих оголбов,- ссадп-вошшх нзвду ообой горязонголшши пяоокпш СЕЯЗЛИВ, оопрогкс-ляюцелюя рсогйкзшю (oessbd) а одвигу а горпэопгольнод плоо-коэтя. Поэтому в опязях Еозкзкемг кок норка лышо, тек 2 попс-реедыо jo идия.

Реочог проводится в условиях упругой работы коиоурукгка.

ÍÜK ИВК ОЕЛзЯ U8 СОЯрОГИИДКаГСЯ изои-моглу ОДЕЛГУ ОГОЛбОВ В BSJ3-

яшальпом ихшравлешш и прообладаоаой вэргикаяьной нагрузкой яаляотоя оо6стездшц eco, доогаточпо равно:,upao роояродзлзшаС в плана сданяя, го расолзтриваотоя ¡только до£ог»ав горязопгаяь-jíoü нагрузки. Под ззияяшом wofi нагрузки црсогроиогсоиная по-ejчцая окота подвергается кручзвдо в нодарсчяо;;у пггиоу в двух перпендикулярных аапранязчвлх.

Пртшв окогому коордвдаг, пояазшшу» па раз.1, и согласию д1Щюроициалышм урашошш'рапновоокп суории шао запевать длл каждого о то лба ¡три дафЗДроныаалышх урзсдоная чзт вортого порядка:

¿L- - Bti + 2 J

где: , ^ поотупалышз пзрэмаиония цангра кручаакя i -ого osoatía по направлениям 1 , 2 поолодовагвльно;

- угол закручивания 1 -ого отолбз огиооительно его цангра кручзшиц

в . ву1 - экваториальные жзогкоогя i -ого оголбо отноов-гвльно ооэй z , t ;

- векториальная хооткооть i -ого столба огнооитвльяо его центра кручэиия!

и

■■¡х Ч.;

"га

- крутильная мсшость 1 -ого отолба при чиотом кру~ чанйн;

, ч> . - внешние нагрузки по направлениям осей У , ъ ;

- внешний крутящий момэнг относительно центра кручения;

. V ? , - оуимо усилий сг связей, действующа на 1

их

птолб ло направлениям озой V, а ;

- крутящие моментов от о вяза Я, действующих на 1 (Я'олб отнооятмьво его центра кручения.

агову (I) могло пэрепиоагь в »шричяой форме таким об-

-01

62

1 1

V

л , \ ► „ ,

¿'ш

«и к * ч V

• • (2) ¡Лй}, 1(0-

!!й!Ц9я мподои нэремо^еигй, поэтому будат прадотаа-

•.•¡пагшя задача оосго,;т п олредоязшш векгора

; г-."."!:

Ы.

1М-: |;:Ч(

!',

- К1-М

- магршю жесткоотных гоэдащ^энтов, которая отражает узклш, дэйзтвусяиг от связей ее 1 -нй столб л ой единичных яерамещанолх данного столба и шах прдоишквмх к нему столбов;

¡•') - трвмздоияй всех отолбоп по воем иаправле-

,ч : (¡"."¡"П/ге.ь'я штрря ИР5Д,толвг20тоя, что КО'"ДНЙ

1-у. -р.! ЗГ-П--:ЧЙ овободк, ЛрКЛОТаяЯЮ к ого взитру кручен;:;:: .-.¡п п-тувзеолышо л8рэмлдаш!Я но шправледао * и закручтом!.«; отповютлыю центра кручения, как это показано на рпа.2. Тогда г.аздай кошоквнт мзтпшш будет првдовавлявьоя ► Это эотг. усилие, дойвгзуадео на 1 -ий отодб по на-

прэздешю 0Т9ШМШ слободы п на млпч-::;? £

г

при перевощения степени овободц

£1 Ь * ' •

Подогнпмш рокгос {Л г^} в оглгоиу (2) к записав эту оно-

гену для говх отолбов пооудзй оиотеш, получим;

х к

о вяза

столбы

Рло. I. Раочетная модель в обобщенной окогана координат

ТО

-К.,,4*,

<8

7,2

Рио.,2. Степени авоводы столбов в плане здания

[ы - ы]. И - {«] О)

Система (3) ооотоит лз Зп диф{яренциальных уравнений четвертого порядка ( п - количество столбов). Эту оиотему модно решать методом конечных разностей. В принимаемой раочвтной модели отолбы расоматравовтоя ¡ш .снова континуальной модели. При наличии проемов необходимо определить эквивалентную жесткость поперечных сечений столбов. Проф. Дроздов П.Ф. доказал, что эквивалентный момент инерции проемной диафрагмы является величиной переменной, меняющей по высоте не только овою абсолютную величину, но дажо и знак.

В наотоящей работе был разработан опоооб определена прогибов проемных диафрагм через так называемый "условно эквивалентный момент инерции проемной диафрагмы /?1°". При этом проемная диафрагма рассматривается как глухая диафрагма, но о условно постоянным моментом д.нарции >81. Под условноогью лоотоян-нооти момента инерции имеетоя в виду, что для кавдого уровня по выооте имеется момент инерции (и для определения прогиба диафрагмы на этом уровна диафрагма условно рассматривается как консоль с постоянным моментом инерции ( •

Значоние А Iе определяется путем приравнивания прогибов проемной диафрагш, полученных при расчете диафрагмы на оояовз диокретно-континуальноц модели, о прогибами глухой диафрагш о условно постоянным моментом инерции Расчет проводитоя

на действие равномерно распределенной горизонтальной нагрузки. Соблвдая равенство прогибов глухой и проемной диафрагм, на воах уровнях по высоте,и после сокращения найдем:

---!---1° (4)

1 +

2а

гдо: 1° - момент инерции всего оечения о учетом ослабления проемами;

21 - сумма моментов шершы двух ватвей диафрагмы}

I .. . 1г . к%.: А? ь?

а1 + а2 .

х)"

120 [(вП\зг-еЛН) Ьи^Ч^,?),?._]

(ХН)4. [15 ♦ •(£)< - 20^ ] Н - вдаста диафрагмы;

Л ,, - в}1(л н)

С Ы\н)

б у. б «е-¿2

3

¡г • 1

12 • ъ -вп а1 + а2

Е • Ъ •А.1 • А2

У - коэффициент, учитывающий влияние сдвига в перемычках;

У - 1 + 2,95 ф2 - о,ог|

гх - высота этажа;

а - выоота перемычки;

1 - длина перемычки;

вп- изгибная жесткость подарочного ойчзнея дерамычкп; • б - модуль упругости материала диафрагмы;

А1 , Л2 - площадь поперечного оечения взтвой дпофрагьщ;

ь - расстояние между ценграш тядасти двух ветвей;

г - координаты по рис. 3.

Эпюры изменения ¿¡1° при разных значениях ХН, у.о. при разных значениях податливости перемычек показаны на рис, 4. Видно, что ¿31° является величиной постоянной для всех кодорэчшх оечэций по высота диафрагма лишь в двух случаях:

- при абсолютно гибких перемычках, когда \Н «я О я тогда

ы 11 «» поотоян.;

- при абсолютно жестких перемычках, когда д н « со и тогда « 1° * носгояа.

Данный метод определения прогибов проемных диафрагм очонь удобен при чдаленных решениях дифференциальных уравнений катодом конечных разностей, так что при замена производных разностными схемами каздоэ поперечное сочениа имеет свой собственный условно постоянный момент инершхи 1°.

Значение 31°, определенное по формуле (4), зависит в основном от характеристики податливости перемычек 3 , которая в линейной постановка расчета принимается постоянной. В ив дине й-^ ной стадии работы перемычек, т.е. после образования града значение б зависит от я по выооге и от действующей в перемнч-

з

л)

□

О □

□ □ □ □ □

О □

□

7/ УтТЮГГ frÏrrl ГГ'УтГ

ÛL.a I II „

J-Jt-j*

a) проемная диафрагма;

х/н ¿t

0.0 —

?иа. 3

б) принятая оштвмн координат

при определенна /3 I

)■ ') '¡m £Ii« fi)ö» Йм» »b^f® ijflce

P;:o. 4. Изменении I по высота диафрагмы при разных значениях X H

ке перерезывающей оилы .В наотоящей работе была разработана приближенная методика для определения прогибов проемных диафрагм с учетом неллшйннх деформашй перемычек. .Принимая билинейную диаграммы ц - й , можно определить характеристику податливости ао формуле:

31 ■ Б1 + - «ог> Ы где: э, - характеристика податливости перемычки в линейной

постановке;

32 - характеристика податливости перемычки в предельном

состоянии;

в* - предельная поперечная аила (континуальная) в перемычке по прочности сжатой полосы бетона меаду трещинами;

0 - поперечная сила в перемычке, соответствующая образованию трещин.

Перерезывающая сила в перемычке с) определяется приближенно после образования трещин по формула:

1 -[Х0°+ч(АсЬХх ♦ «ЬХж)] (6)

I •

<3«

1" и-31 • 2в"

Подотавляя ^ в формулу (5), можно итерационным методом

определить . Для начала расчета принимается 31"31 и определяется новое значение , которое снова вводится в правую чаоть формулы (5) и т.д.

Предложенная методика является приближенной, так как в ной принимается допущение об определении условно по формуле(б), также по формуле (5) получается для каждой перемычки но выоотв имеется резное значение 51 и для определения X для вовй диафрагмы принимается среднее значение з всех перемычек в одном шве. Крутильная жаогкоогь при чистом кручении и сектори-альная жесткость поперечных сечений столбов определяются в соответствии с теорией тонкостенных конструкций Власова.

Й_!ШШЙ_£ШЗ разработана программа "АВТОУИК", предназначенная для проогранотвенного расчета неоущих систем многоэтапных аданий из объемных блоков ц проведен маыинннй эксперимент по »той нрох'рамл'.е для изучения некоторых факторов, влияющих на работу несущих систем из объемных блоков.

' Программа "АВТИЗЛСК" разработана на основе метода расчета многоэтажных здании иэ объемных блоков, предложенного во второй

главе диссертации. Программа' написана на языке ФОРТРАН-77 в оиотеме IBM и состоит из главного модуля, который олужит для разделения общей задачи раочета на нвоколько главных этапов а оледувщих подпрограмм:

1. Подпрограмма "iiirw" для ввода во ex походных данных,, необходимых для расчета.

2. Подпрограмма "мошит" , в которой проиоходит вычисление значений условного эквивалентного момента инерции поперечных оечений проемных столбов по методике, предложенной автором во второй главе диооертации.

3. Подпрограмма "help" , о помощьо которой можно ознакомится о йлогрукциай по эксплуатация программы "АВТОБЛШ".

4. Подпрограмма "force" для ввода внесших усилий, действующих на ка>здый столб несущей о ко та мы здания.

5. Подпрограмм , где образуется обобщенная матрица гаоткооги несущей системы здания .

6. Подпрограмма "lffir , в которой проводится переход от оттвт дифференциальных уравнений четвертого порядка к оиотеме алгебраических уравнений методом конечных разностей.

7. Подпрограмма "oause"-, где решавтоя оиогвма алгебраических уравнения методом Гауоа.

S. Подпрограмма "РИНТ" , в которой определяются перемещения во ах отолбов и вое усилия от связей, действующие на кавдый отолб по wait направлениям и вывод результатов.

По программе "АВТСБЛСЙП mosho раосчитать несущие системы многоатаашх зданий из объемных блоков, имеющие произвольное расположение столбов и связей во взаимно перпендикулярных направлениях. Для количества отолбов, связей и числа расчетных йочений принимаются некоторые ограничения, связанные о объемом оперативной памяти, которой обладает электронная вычислительная машина. При принятых ограничениях программа трабуаг оперативную память не меньше 460 Кбайт. УЬловные обозначения, принимаемые в программе и полный текст программы "Aifft-bJIiK" изложены в приложении диссертации.

Для выявления влияния отдельных конструктивных особенностей блоков я связей, на работу несущей системы многоэтажных зданий из объемных блоков был проведен машинный эксперимент по программе "АВГСБЛ1К", в процессе которого были изучены следу^ дие факторы:

- Влияние шага решений дифферонциалышх уравнении на точность полученных результатов расчета.

- Влияние меткости связей на работу неоуцеЦ опогзш в палом.

- Влияние проемов на поваданле о то лбов и связей.

- Влияние расположения столбов и ад кесткоствй на работу пасущей оштвш здания.

При замена производных разностными охеюми большу» роль кг-равт вали чина шага ь и более точное решение получается, когда h стремится к кулю. Однако при этом увеличивается число расчетных сечэаий а, следовательно, потребуется больше ире.мекл и объема оперативной памяти вычислительных машин. В результата изучения влияния шага на точность яолучоышх по прегремш результатов установлено, что четыре расчетных оочзния по ix;oo;:c достаточны для получения .приаидвмо точных результатов. Црц и с;: расхождение не превышало Ь%.

Характерным для многоэтажных зданий из обьегаи.-: блокоъ является отоуготвие метких дисков перекрытий, ооодшшиык несу-иую систему в целой, и возможность закручивания стодбоз в гер.ь-Еонгальном плане относительно друг друга. В атом болы уд роль играет жесткость горизонтальных связей «ояду столбами. В резудь-reis рассмотрения несущей овотвш здания. из обьеишх блоков при разных значениях площади оачэния горизонтальных свясзй jcighoü-лено, что при площади поперечного сечения овязи больше, чзм Ь 01?, два металлические овязи швд каждыми омазашма блола*;:; достаточны для рассмотрения не судей оаотемц как оистеш о jwccuoj; конструктивной схемой и закручиванием оголбов огнооитедлю доуе друга мокло пренебречь.

Наличие проемов в отенках столбов тогоэтахпш: здаши; на объокшос блоков существенно влияет на работу их несущей слитыми б целом. Проведенные машинные эксперименты показали, чго наличие проемов непосредственно влияет.на перемещения как огдель-иих столбов, так и несущей системы в излом и, следовательно,это влияние отраказтея на распределении усилий в связях по ьшогс здания. Отмечено, чго усилия в овязях и, следовательно, крутя-иив моменты от них меняот по высоте кок величину, так и знак» Изменение знака объясняется изменением кривизна проашого столба ло выооте, особенно в сечениях, близких к верху столба.

При больших значениях " К Н( XН >30) влияние проемов на поведение столба становится но оудвотвоиннм а столб могло о»ш-!0?Ь оялозиим.

На порвивцонал столбов неоущец системы и распределение уоимП в связях влияет относительное расположение столбов в плана здания. Базяшм фактором при атом является лгзсгояахозде-нг.з цзнтроз крушил оооеднж столбов.

:;оояодовэниям шсгоотаг:ясс пдал.'Ш до обьешых блоко1? пи моделях m органического стоила.

К нсогояцзму грэсзнп боздспмсгно огааерамзлхалькых ~солздо-raiuta шого-наядо зданий нз обьеита блоков, проводилось па отдельных Одоксх иля з крэЛяои слуие на отдельных столбах, на учзтнвпя пря ото:? прсоуранотвэниуо работу иеоупей статош ада-,".¡iu а г.елсч. Для Оолеп слро.чого гкопэр^мантолыюго исолэдова-;;лл проотрапсгвзшкх '••:эгоога?.чых ::онотрукшп1 из сбьошнх бяо-::оа автором йалв яросгпэяы яошташ'Л двух моде лея давятлэгагяо- • го iJparysuTa разнал аз збът-лих блоков типа леаэдвго стакана. ]!зпыгалня проводились п лаборатории гзлезобетоняцх дояструнцяй V.tüí-i км.В.В.Куйбкавя s 1990-199I гг. иод руководством доктора гохнлчаоиах наук, про^зссорз П.О.Дроздовэ.

Цалн) яастояалх скопоримэяталышх иооледотапай явилась про-eapica сбдаго юхода рае чата ароотраветвааных о сотам гаогоотаз-них сбъакю-йлочглх зданий, предложенного во второй главе дко-соргашк!. Объектом ягпх исследований слугшл двз «ода л я девяти-этпудсго здпя.!л п масштабе 1:20. Модель 'Л 1 выполнялась баз про-ог:ов в стенках столбов, а нодэяь "> 2 имела проема, как показано па рад.5« Объемна блоки была изготовлены отдельно из орготзк-яяялих листов тоягушо.1 4 га. Ззего било изготовлено 72 блока рззнкя размзров £р«о. 5), яз которых <Шя возведены две модели.

В овязи о отсутствии вертикальной гагрузяз блока кавдого столба были оллаани етэду ообоВ по вертикальному яаяравлаяяв через орготекляниуа рамку по контуру блока. Для обеспечения пространственной раооти несущей с лете мы (Злое/ имели .между собод овязн по горизонтальному направлен?.» на уровне потолка каздого этаад. Размарн связ.1 и ж раоположанио показами на рао.С.

Для проведения экоаарямеятов Сил изготовлен металлический стенд нз прокатных уголков S 50. При .мпытении модели устанавливалась в вертикальном положении. Ах крепление к фуидамзату

диооергацлл яоегяцвяа экслоримзягалышл

а)

еГ)

¡ли -Ш.—ш__Г,_т

,----

64« (1

БЗ

Б5

*

»

•

ы

ii«——&.....Ц. тс

Рко, б. а) план модели & I; 0) план модели Л2

-•У. •

2

<г>

о вязь (толщиной 4 им)

объемные блоки

. Рао, 6, а) схема раополоквния овлзвй аа уровне кеждого втаха; 0) увел А

стенда осуцэствлялооь о помЗщьо болтов и эпокоцдного клал.

В хода испытаний запланировано оиимать оладующиэ показания:

- прогибов столба С1 по направлениям ооай z ш пятя уровнях (ом. рио. 6);

- угол'закручивания отолба С1 на пяти уровнях;

- максимальные прогиба воех столбов по направлениям ооай а , У в оамом верху модели;

- мзкоимальныз угли закручивания отолбов в оамом верху модели;

- усилил в связях;

- перемзцения фундамента,

2 качгстяз азмэрггзльных приборов была лопользошш гддгао-торы таоового типа о допой деления 0,01 юл и танзомэтричаокио датчики оопротивлания базой 5 г.м. Модели иопнтнеолись па дайот-впз равпокзрпо роопредоленноа горизонтальной нагрузки, которая создавалась грузи.®, подвешенными через блоки к од над у столбу гэдэли на пяти уровнях, т.е. чораз этаж по висота столба. Вазго било проведено четыре иопытания, а завксяшогя от моота прилоет-шя нагрузки. Нагруаониа мода лай производилось этапемя. На каждом зтапз давалась нагрузка я'43 И/м и создавалась гндеру&т под заданной нагрузкой в точзпиз 10-15 мин. Поола чэго ониаалиоь оточзги по механически?* приборам, и гонзометричеошш датчикам оо-противлзния.

По дояазшшям ¡шаничооиих. приборов били достроены еяюры па-рвмзпениа отолбов и зпвры углов закручивания при горизонтальной нагрузка 5 - 430 Н/м.

Для сопоставления эксперименталььых эпюр перемещений отолбов о расчетными, кодели были раоочитаны по программа "АВГСБЛСК". При атом принимались экоперимэнтаяышэ экваториаяьша жзсткости попоречиых сачаний отолбов, определение которых производилось путец папнтания отдолакнх отолбов на действие аоородоточеадоа горизонтальной нагрузка, пралогекной к верху отолба. Пород этгаа so о овязи меаду отолбами были разрезаны, и шдряь состояла из отдельных отолбов. При иоштании отдельгшх столбов замерялся its. . прогиб в оамом верху отолбов индикатором чаоового типа о цавод деления 0,01 мм. Затем экспериментальные экваториальные ааоткос-ти в„ , В^ определялись по формулам:

гдз: , - сосредоточенная горизонтальная оила, прилове иная к взрху отолба по направлениям г • 1 соответственно;

& < Ьу ~ промой по направлениям?, соответственно; - выпота столба.

Экспериментальные жаоткосги столбов оказались ыэньша, чем раочетные, определенные по формулам сопротивления материалов. Это объясняется той, чп> модели ¡шали дефекты при их склеивании, а неточность совпадения ооай стенок столбов по вертикали.

Б овязи о относительно больной кооткоать» сья-зой мааду отол-Оами ¿а ооовая и сдвиговая деформации были настолько шли, что в хода эксперимента не было получено верной информации об их волячинах к, следовательно, определить аццры уоплпИ, дзШгву»-¡цих на столоы от связей, но удалооь. Однако оперы зтпх усилий дагут бить получены приближенно другим путам. Узнав экспсрилзн-галькыз епвры прогибов и углов закручивания столба, моуло определить уошшя, которио вызва/хи эти перемещения. При этой с некоторым ДОПущеНЦаЦ бЦЛО ПРИНЯТО, ЧТО 8-ГИ УСИЛИЛ раОПрвД8ЯД»ТОЯ по Еысето столба,как покосано /га р.в.7.

Г.:с. Ч, Прибдпкааноэ рооиредоленнб усилие в связях

Тякое распределение проиаводно от рсочатных апер усилии, дсГятвуьаих на отолбы от опязав, полученных по программ "АВТОБДиГ.

Из оопоотавлвннй «копвришнталышх впор перемещений столбов и усилий, действующих от овлзей на отолбы, о расчетными •шорами, полученным.: по программе "АШМУИК", взмечено хорошее

■ -е

оовладение результатов.

Для проверки методики по учет/ влияния нелинейных деформаций перемычек иа вквквалентную изгибную жаоткость проемных диафрагм бшш попользованы результаты иопитания восьмиэтажной проемной диафрагмы. Испытание проводилооь Халой Муоой под руководством. проф. Дроздова П.Ф. По методике расчета были построены эпюры paoяределания перерезывающих усилий в перемычках а эпюры прогибов диафрагмы. Результаты расчета хорошо оогяаоо-ваяиоь о йкоперимантальшш результатами. Отмечено, что учат нелинейных деформаций пврэиычзк привал к увеличении податлв-гооти лэрвшчек в орэдяам в 2,89 раза и eso привело к ушньие-пкэ условно эквивалентной азгабной жвоткооти и, следовательно, к увеличении прогибов более чем а 1,5 раза по сравнению о прогв-Саиа упругого paoчага,

сдав ваводн

X. Heoysna OKOT3tai шогоэтсстах одапиЯ яэ обьэшшх блокоз , аалеоообразно представить в виде ароотранотвэиш« конструкций, созтояцях из отдельных оголбоа, ооадиявншх швду собой коптя-нуальнша горизонтальншл связями, оолротивлявчазгая раотяаз-ат (сЕатия) а одзягу в горизонтальяой ялоокоота,

2, Результатами раочета по данной методике явялзтся пэрвкэ-всния центров кручения оголбов по направлениям z ,v i угол закручивания оголбов а со« уоилия, двпотвувщиа на отолбы о? связей по воем направлениям.

.. 3, Иопытания модоявй даглтиэтолного здания из объаияй блоков подтвердили правнльяооть предложенной матодщш я разработанной иа ее основе программы "ABTUMiK".

4. Влияние проемов я податливооти овязэй одзигв (перемычек) аа азгабнуо esotkootj» проемных оголбов возыояно учеоть чараз условно вкзйвзлонткый иоиэят инерции Я Io.

б.Налмойяая дефоршшя перешгаек вляяег из работу яроэкннх отолбов и приводит к умзныаенив их упловно эквивалентных езгаб-вых «аоткоотей и, следовательно, к увеличению их лрогибов.

6. Прлбя.шнназ ив год определения условной анвивалемаой иэгибной жесткости о учатом нелинейных деформаций перемычек дал хорошее совпадение результатов о вкопериментадьиыми рэаудь-татаки, нолучеяншм ранее при иапитание восьмиэтажной лроеияой диафрагм*.

7. В результате машинного экоцериыанта по программе "АВГсБДсК" шяонилооь следующее:

- для получения приемлемо точных результатов при использования программы "/ВТСБЛШ" достаточно четырех расчетных уровней по аыоотв здания;

- в зданиях из объемных блоков .две металлические овязи в " каздои шве ыажду смежными блоками о площадью поперечного оеча-ния каадой овязи больше 5 о»? доотагочны для о образования жеог-ккх диоков перекрытия;

- наличие проамов в отенках отолбов сказывается на величине и знаке уоияий в связях между столбами;

- иа доведение наоущей оиотамы из объемных блоков влияют не только яааткоотши харакгершгики. блоков и связей, но и расположение блоков в плана здания относительно друг друга.

Подписано в печать 21,09.92г. Формат 60x84^/16 Пвч.офс. '•'г' И-221 Объем I уч.-изд. л. Т.100 Заказ 4/4 Бесплатно

Ротапринт ЫИСИ им.В.В.Куйбышава