автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Влияние габаритных размеров элементов высотных зданий на их общие геометрические параметры и технико-экономические характеристики

^ „ ордена дружбы народов

российский университет дружбы народов

ГТ"^ ~ 4 С чу

На правах рукописи

МУНЬЯНДИНДА ЛЕОНАРД

УДК 69.032 : 624.012'07 : 338.45

ВЛИЯНИЕ ГАБАРИТНЫХ РАЗМЕРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ НА ИХ ОБЩИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

(05. 23.01 — строительные конструкции, здания и

сооружения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва —

199 3

Работа выполнена' в ордена Дружбы народов Российском университете дружбы народов.

Научный руководитель —

доктор технических наук, профессор А. Г. Соколов.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Л. Л. Паньшин, кандидат технических наук Л. 3. Аншин.

Ведущее предприятие — Московский Архитектурный институт (МАРХИ).

Защита диссертации состоится «9» марта 1993 г. в 15 часов 30 мин. на заседании специализированного совета К 053.22.20 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в ордена Дружбы народов Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Орджоникидзе, 3, ауд. 348.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке университета: 117198, Москва, В-198, ул. Миклухо-Маклая, 0.

Автореферат разослан « » февраля 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук, доцент

С. Н. КРИВОШАПКО

О^тя ^ют^твриптокл рпботц

Актуарно дут. тгг.т. При строительство зданий в лослздлае вр«'Л наметились тенденция ^вэллчешга статности.

Особое значено строительство высотных зданий и .-а от для ГуСТОНЛСОЛеННЫХ стран, л числу которых относится и родшт яно-сортанта Роспублихз Руанда, Влаяниа габаритных размеров высот-ша зданий на их о&оно геометрические параметры и тахшхко-эко-яошчоскпэ характеристики недостаточно изучено и нулдаотел п дополнительной исследовании. В современных высотных зданиях глрог.о используются струннобетоа или совместно сталь и па-лззобзтон с задздзнкыи свободным тросом. ' . .

Актуальность текого исследования увеличивается из-за того, чго етн систоьщ дают чоткоа сштаняо а стоимости и повышение ар-агчтзктурно-струхтуряой эффективности и выразительности. Саша г.оЕна формы аддитивного совэрвэнстшвания будут несомненно развиваться в будущем очень быстро.

Цель работу, - исследовать влияние конструктивных элементов и габаритных размеров элементен гнсотных зданий на их тахняко-эг.ономичвскне характеристики, разработать методику инженерного расчета для их определения и уменьшения общей зысотц высотных зданий.

Научная новизна. Научная новизна, во-первых, связана с анализом и обобщенном основных '¿-акторов,- влияющих на технико-экономические характеристик и выявление ранае на использованных, относящихся к возможности уменьшения толщины перекрытий и высоты здания при сохранении его полезного объема (и площади); во-вторых, уменьшение причин локальных разрушений зданий. Предложено использовать решения перекрытия в вида стала и плиты перекрытий с защищенным волнистым свободным тросом.

Практическое значение работы. Установлена возможность уменьшения высоты плиты перекрытия ыа 20,5% и общей высоты зданий на' 2,1%, используя новый способ армирования с преднапрягаешм защищенным свободным синусоидальным тросом. Намечэны направления деятельности, позволяющей повысить надежность высотных зданий.

Апробатш работы. Материалы диссертации доложены я обсуждены на ХХЛ11 (1992г.) научной конференции дрофессорско-нропода-вательского состава инженерного факультета Российского университета дружбы народов и на 3-х семинарах кафедры строительных

t

конструкций и сооруазакя ннаэнерного факультета Российского yiui-„оролтота дружбы народов.

Объем работ» - диссартация изложена ш 262 страницах. Состоит нз введения, пяти глав, ословялх выводов, списка литературы { из 378 наименований, 144 рисунков, 21 графика, 2Б таблиц и дрз-лолшаля, кзловонного яа 170 страницах.

Содержание работа

Во введении дается обоснование теш исследования и налагается содержание * основные положения д :ссертационной работ.

В результате проведенной работы автор ознакомился о паровой практикой создания высотных зданий. Особоо значение имеет многотомный труд, выполненный воду, ;ми учеными и инженерами различных стран шра под руководством Л.С.Евдла в период 1978-1936 гг. \.о томов), а также работы ранее вшолненныо в УДИ им.П.Дуыумби Оскаром Гонсалосоц (1972г.) и Моаззамом Удцшшм Ахмедом (1Ш6г.).

В результате провзденной автором работы установлено современное с столице к тенденции развития строительства шеотних зданий: уменьшение габаритных размеров сооружений с сохранением постоянной полезной швдада и объема достигается путем уменьшения толдшщ перекрытий, стен, перегородок, уменьшения площади вспомогательных помещений при удовлетворении требований специфической технологии в высотных оддн' чк.

Р первой глава дается исторический обзор и перспективы создания высотных зданий в современных условиях.

С 1885 года по 1974 год этажность зданий возросла с ГО до ПО, а высота с 55 до 443 м соответственно.

До 1961 года в 36 различных странах мира было построено более 1000 высотных зданий.

Первое место по числу высотных зданий занимают США, где построено 63/Ь всех высотных зданий мира. Второе место принадлежит Канаде. За период'1968-198I гг. в Японии построено 41 высотное здание и страна зашагает третье место в шре. Четвертое и пятое места занимают Австралия и Бразилия соответственно.

В крупных промышленных и торговых городах, таких густонаселенных стран, как Сингапур,Малайзия, Гонконг, Корея - вдет массовое строительство здании повышенной эт&1:шосги. Много высотных зданий построено в Европе, ЮАР.

В Индии, Таиланде, Индонезии, Израило, Филиппинах,Тайване, Египте, Кении, Саудовской Аравии, Нигерии,Кот Д'ивуар, Заира, Руанде - строятся здания сродней этажности.

Наиболее высоккэ здания используются в качества опор для антенн, породащих радио и телевизионных станций, благодаря чо-му исключается необходимость в возведший специальных дорогостоящих радио п телевизионных батон.

В настоящей работе на примерах 104 зданий высотой более ВО этачей, построенных в основном в' 1965-1972 гг., рассмотрены конструктивные схемы, конструкции зданий, основные предпосылки проектирования и'расчета, а также основные тахпшю-экопомяческно показатели.

Выполненный анализ приведенных вьае данных позволит сформулировать основные задачи настоящой диссертационной работы-и наметить путь их решения.

' Во второй главе приводятся основная схемы и их классифика-цш! рте созданных высотных зданий.

Среди рассмотренных зданий', 23 шшх, 68 административных, 10 гостиничных, два здания смешанного функционирования я одно учебное. Наибольшая высота жилого здания - 70 этажей (195 м), административного - 110 этапей (443 м), гостиничного 54 эт&та (240 м).

Высота типового этажа в жилых зданиях составляет 3,2-2,6 и, в гостиничных - 4,6-3 ы, в административных - 6,4-3,8 м.

Обобщение сведений о применении конструктивных сзс'ем рассмотренных высотных зданий показываем, что наибольшее распространение получила каркасно-ствольная схема. По этой схеме возведено 33$ общего числа зданий со стальными конструкциями и 45 52 зданий с железобетонными. На втором месте коробчато-ствольная • (оболочково-ствольная) схема, приманенная в.21$ зданий со стальными конструкциями и в 27% - с железобетонными. Обе схемы находят применение в зданиях самого различного назначения высотой до 60-70 этажей. Сравнительно малое распространение имеет рам-нокаркасная схема, причем применяется она только в зданиях со стальными конструкциями, преимущественно административных.

Наиболее высокие здания (100 этажой и выше) возводятся по коробчатой (оболочковой) схеме. Эта схема наряду с коробчато-ствольной (оболочково-ствольной) наиболее распространена в высотных зданиях со стальными конструкциями.

Площадь ствола составляет 15-25$ общей площади этажа. Для получения более компактных объемно-планировочных решений и обеспечения требования эвакуации применяются различные схемы

Л)

р.

Ш

в

а

си

си

Рнс. I. Конструктивные схемы высотных зданий •м) радаоклртлсцак; С) каркасная с диафрагмами жесткости; в) каркасно-ствольная; г) коробчато-стЕольная (оболочко-во-ствольная); д) коробчатая (оболочковая); о) ствольная; •л) бескаркасная с поперечными несущими стонами.

организации вертикального транспорта для различной этажности, сгруппировав различии подсобнйе помещения и помещения "инже-нориого оборудования и увеличив скорость лифтов.

Перекрытия высотных зд-ч.ий по своей конструкции могут быт решены различно.

В зданиях со стальными конструкциями наибольшее распространенно получили монолитные железобетонные плиты по стальному профилированному настилу и стальным балкам.

Перекрытия сборно-монолитной конструкции собираются из ребристых плит заводского изготовления типа "одно" и "два 1"' и замоноличиваются поверху слоем бетона. Перекрытия осуществляются из трехслойной конструкции, состоящей из нижнего и верх-наго железобетонных слозв и размещенной между шага решетчатой стальной-плиты. Перекрития такой конструкции оказываются на 25-40^ легче традиционных железобетонных перекрытий.

При проектировании несущих конструкций высотных здании используется элементы из высокопрочных материалов, которые обусловливают большую гибкость конструкции здапул при аэродинамических воздействиях. Огракичение динамической реакции и 'г-ооизоаталь'мго гчрчгсягпяя мо;::ет бить достигнуто набором э&-

фякти'зной сормы здание созданном 'дополнительных усилий для уравновешивания внешних горизонтальных воздействий, учетом при проектировании но только несущих, но и дополнительных конструкций.

Жесткость высотных зданий шкот бить увеличена наклоном наружных колонн в виде усеченной 'пирамиды. Применение такой форма уменьшает es личину горизонтального прогиба па 10-50$, применением цилиндрической форма здания в плано, применением в плане здания серповидной и змеевидной формы.

Существует несколько способов ограничения перемещений и колебаний здания уменьшением динамичэской реакции здания, воспринимающего внешние воздействия. Они требуют специфического исследования на натурных сооружениях в условиях рассматриваемой

МОСТНОСТРГ.

Анализ конструктивных схем высотных зданий показывает,что кавдая cxGï.a экономически целесообразна для зданий определенной высоты дли отношением высоты к ширине. Рациональная область лз-яит при U < 5 при ступенчатом построения конструкций с уширенном уступов ü к основан:«).

Третья главд. Третья глава посвящена направлениям в области научного и экспериментального исследования дая созда!Шя конст-pyjaytii высотных зданий.

Дчя уточнения расчетов на сейсгщотоУасоеяь,проектирование зданий производят с учетом податливости конструкций, а такхо - с -учетом работы вспомогательных конструкций (от.работу Моаззама УЛ.).

Экспериментальные работы воздействий колебаний на человека были рассмотрены в работах Ченг O.K., Чин П,В. и Робертсона Л.Е., Гото Т., Хэнсена и др., Ханта Е.С.Р., Хан Ф.Р. и Пармоле Р.А.и др.

Предельные значения горизонтальных ускорений ап зданий принимаются от 0,05 до 0,12 м/сек2 в зависимости от порога чувствительности человека к горизонтальным ускорениям.

Наиболее полно вопросы создания конструкций высотных зданий рассмотрены в монографии под редакцией Еидяа Л.С., а такяе в работах Гон сале са О, Д.У., Моаззама У.А., Клепикова Л.В., Попковой О.М., Смита Р., Харта'О., Андрю Артура Е. и др. Различные конструктивные системы рассмотрены в работах Андрю A.S., Барсукова A.C., Кука П., Гашлелл Г., Хана 3., Лсшна O.P., Минка Г., Полякова C.B., Смита Н.Р. и Свинсона А., Троицкого п.Н. и др.

Метеорологические параметры в натурных условиях изучены в

paf'o;ax ¡Ьязи-Нэрга А.Г., К-такоз.^ 4-.X., ¿орлсйаьэ П.:Л. ,?стго» га Э.-i., Хила (.ус;: Т. ;; д>-.. и.хор».ь-инклэш»; -

lo ü работах Чоигс С.С,, Оузптк IVi., Itoca Ii. л Ь-тпри E.X., ■ Нл.Доналда 1.Р., üoxtu Г..С., Яуддч LU Бз:г.:;:оотшзь -ли-ду чели:;-ком, здапием к округа«со2 средой paceiavpxmtca в работа» ¡.□¡¡а Н. к др. .

Результаты исслэдоЕаакй язйхэдо£сджй взтра со вдаи^-иг.: a соорухошиш расс.\:отрыш з работах 2>арлтоШ:а М.О., Соколлщ Л.Г., Сс..аша Г М., Гусева H.A., Азшсллаа P.M., Длг.ошшорта А.Г., Скмиу Е. я Лозлера Д.Б., Тхо^эш X., Бзи Когога, ¿'лллп-

öa и др.

Ойдао иршщщшальциа БС..роси конструцроваица, рос-йзта проектирование сооружений несудзй систэш шогоэтаглих зд-эпл» рассмотрены в квотах Стродсцкого И.С., Г-алдою Б.И., Дроздом И.О., Собоклна U.M., Дахоьпчкого D.A., Баланс Е.Л., Еуллерл В., КлзШ1Коез Л.В., Лллака Б.IL, Подольского Д.1.1. it др.

OipasKuoyae конструкции зданий о&исопы в работах Ермилова С.Б., Дасаэ Ы.Б., Клнндата Л. и Клейна 3., Цардора А.П., Дроздова В.А., Ханула X., Побентяна Д. Дай Р.П.-Д.С. и др. Расчет олзмзитов внешних ограждений на действие вотровой нагрузки изложи d работах Брауна В.Г., Далглейла В.А.

Расчет носуушс конструкц зданий к кх эломантов с исиоль-зова: юи сВ'Л рассмотрен в работах Дндуха £.Н., Мак Кузна н Ричарда X., Коузна U.3. ц Майэра Г.

Метода испытаний элакэнтой строительных конструкции под действием статической и динамической нагрузок рассмотрены в работах Злочавского A.b., Касзбьяла Д.В., Почтовика Г.Я. и др.

Метода моделирования зданий и сооружений и их эломантов предложены в работах Уастаченко В.П., Назарова А.Г., Пи глюка Д.А., Пелбоурна В.Х., Обэрти Г. и Калтолдц А. Розультаты испытаний модели многоэтгшшх и высотных зданий опубликованы в работах Балинта 0. и Ро O.Iii., Карпендэра Д.Д.' и Лу Л.В., Коуэна Х.2., Като Б., Мэкино Ц., Цнллера П.О. и др. Измерениями динамических характеристик высотных зданий в натурных условиях на дойствиэ вотрового и динамических воздействии занимались Блпни-кова-Вяземская ¡.'..В., Карциладзе Г.Н., Слесиелски Р., Харт Г.С., Холле К.Д., Коале Р., Нуток, Новак 1,1., Олмар , Панагиогоду-лос П., Леирот А.Х., Снеидэр й. п Ьиттмзн Ф.Е.

С целью дальнейшего исследоьгкпя дслстялтельного характера

roísv. ..üDOíiiKX ?Д1 r:.'l --i yc:i^:.'':i¡y рх;о':э::,~о~з':ъ поутл

co:v:.t!,tc''0.i :r;oc."':G3 здз.ь-'.о, оейас.ам. оборудисиазн, r;::\: j ccniivo s^ceo имргтэ^а wxasyavnim пгогодитх» необходим г.ослздотагч'ч над ii;'"uíG!>.;:;m состоя;:,:зч а и.':пз»лзг,г1кш«я.

р-.г^'уучч.г.-^яч. Пр:г;зло:;!п:а чп^.чкиз гследоэпакя и дис-c.'ipvaivfs г'.-гло:."ло?, -:го оотяиэхьпоо решало .".кг о? место пр:.: Ц .-ч 5, что ''опоп'о r.pa «гугсачатеи постройка яопструкцин с

y1..'r.o:u'ü:* /cryuo:? к овнсвъшо ítri лрл {ииксззити га;:?'• гэ~ .т.п 3'W» усочзяноА яиг.аг.кд'д. Гдлз^ аразкяш» оирвдзта-::-. í-ác-:сол оа-.ти, относя .»го из •/. e(fc;¿'.y «^«.-у здания {яла г. с&ц'Л

dti.v.oü) , а относ.л:. ого и аолззпому o0be¡7 з.щйг.ч (;;.••,! г, ойчч.ч сслсззол пле-яда зсох r'.car.oií) глк ото одалано з wi'ícowra:::-!.

Г.сагз r.;:a rm члслс.пихлх розультатов вехе IG варианте:! (р'гс, ?.) /т'лгк/кяцгиух nxou, с гадолкой и глршфяом на уровне усг«довкзпэк tío оСолочт;ог;я схомл лозголяет угмнь-л 11,!> ¿-аз ло сравнения с рамнокярзсасноЗ сха-v a йззгяззш! - л 7,5 пл.",. Рсо расчзтп намытою: на ГО . 10GJ. по ррогртит

II'-одi вьлзчга результатом í^1 вариаитов армирования плит перекрытий установлено такг.;з, что использование свободного троса для ар)'.51'зван;-л г.оиголпот уизшаить толлнну штат на 20,5;*, bvooTj эт.-,пая на 2,1, а аох'п^э-ог.оно.'.гэтяоп'.т глраотвряотйгд яа 'I/'. Эзэ p-íC'ir.:^ кнпэхааки на ксмкатзро Ш'Л ^00 33 до нрогрекма (ш.прчлияшп к I/-ofl главо).

•• В итого ycTiVioiwuso, что нс-илуч^т конструктивным релз-нием высотного здания являотся такое, при котором с оптималъ-¡шмл габаритными разборами его элеконтов следую? надмоньиче расхода заторлала' к затраты донес н, удовлетворяются вез условия прочностз н дефориатяшюсти при воздействии отатдчоскях :i динамических нагрузок при их нглхудаих сочетаниях. ■

ряпя глпдч. В пятой главе устанавливаются способы уменьшит габаритных разкороз з пространство при заданной полезной плоцад!, пртпзодзпа нэтодчгл проэктпровачия пзрекрытпй и способы уменьшения их высоты; на осноло примера расчета коробчатой оболочковой cncrevjj, состоящей из шарнирной балочной систзга, способной воспринимать лгль вортшеальныа нагруззщ и иаруз/лол стеновой коробшх в ввдо кэсткой пространственной расг.осчой ро-еоткя, восприншан'.чей вез горизонтальныо иагрузш! (см.рио. 2).

Установлены преимущества оболочковой конструктивной схо.\аг, тек умк она способствует облегчена. парокрнтий л свободное распознание пространства мезду колоннами и ядром п создание седых высотных зданий.

Установлены преимущества: надежность, анти-;оррозиошша достоинства, структурная целостность и огнестойкость при щул:з-цошш свободного троса.

Свободные тросы являются альтернативой на традиционные инъокцировашше арматурные пушен, которые очень дорогие дач ех применения в п—атах перекрытий и покрытий. Свободные тросы по~ кязывают технические и коммерческие проимущестал.

1. Поскольку свободный трос не сцепляется с бетоном, он способен двигаться для распределения любых местных высоглх пря-уений, например, те напряжения, которые появляются в здании, когда один пролет очень загру>.!он, а другие не загруконн, или когда специфическая часть этата сильно перегревается.

2. Если одна секция поврездонз пли получила трецяны в результате удара или перегрузки, то она возвращается в первоначальное положение и транши исчозаат после удалошм перегрузки.

3. За счет перераспределения напряжений местный прогиб монет быть каньке чем у связанных с батоном арматурных пучков.

4. Поскольку свободны^ трос имеет маленький диаметр, то могно размокать его цонтр тяжаста блика к грашш бетона (в соотьотствии с требованиями к его защитной оболочка), чем это нозмокао с связанной с батоном арматурной так, что болое значительное плачо обеспечено.

5. Свободный трос имеет низаша значения трения. Замедление, вызванное инъекцией цаментно-песчанного раствора и ожидания его затвердения избегается, так что применение свободных тросов приводит к увеличению скорости возведения зданий.

6. Првднапряконная железобетонная плата работает без сцепления свободного защищенного троса с батоном и в связи с этим надежность работы в течение всего срока эксплуатации здания на зависит от долговечности иньекцнрованного цементно-десчашюго раствора.

7. В процесса эксплуатации возможно повторное натяжение или полная замена отдельных пучков. Эти данные частично изложены в нормах Великобритании В5 4447.

Вертикальная нагрузка на каздом этажа я на всех пролетах:. 3014 кг/м

Рис. 2 Вид исследуешх конструктивных систем

А,А1,Б,Б£,В,В1,Г - оболочкоьая (коробчатая.)

Д - рамнокаркасная

J- о:;/ча: ,;.jiii с.'сп'-м, ro¡'po;:-j'.ji:..¡ л.г.тти

• :, с с.и^сд.^:'- тр.-с":., о,- хт;//:;! o-xir.o--

i:io . сх-д/нгурн»; х с-,; ч; i Í;., CJ./D,

oy пожар:; глхх от штас/гч-с-иадсжой ш-А.-огрух-ка, «~><.(ь- в»ь:чги потари д^дааиргышад и косуауй способиоотч .^гугпя пгз.;„>г. t Лох-тому npaAjс; лдаьаотсд в случае шшод' i-:;ux ci»r-c

двух юн Си.ае ,";-ол„то:з с преднаиряжсннам xi-,lv:o а од.кч.: Ji:3ir,:i:. достаточно yc.:v::;i".c йонапрях'ио-ло.. а^.лаауро!. дгл xxna.uj'x-врацчшк структурного разрушен.«; sa ьсказчоатогл, ce¿.-: '...усi cíiúü„oííu с проиокуючкига анкерам::. Полах аться, vro перо-

i:puii:il, врсдааарякзниао по двум клраалыинй под ьря-ли.: уг,:ам мзпео рашыао, так глк поторя продкапршль.^и в одло;: прологе шиоо вероятно причинит обздю поторэ r.Gcjj;3li способно-.тл, чс.> в системах с прзднапряжениом в одном цапраши.ч;.г.,

Для продотврахьния востопекцого раэхфшзшм ь высот»: зданиях, которое кого? случиться, уогдр сильная iiopex-pyaiu, w*¿;i или взрыв причинят разрудекгх одного пролета, но о л схода-.: г о б результата костопошюго разруяышг остальных пролзтоь структуры, ограничивает непрерывное«» свободных тросов i- £аст:-.чх;о покрыт..-« вт их так, что од-ia чаем, тросов ааквряруотся в х:лждом пролог.-. Итак, структурна! цалосмость обеспи читаетоя своСодошы тросом, Кристдчэская to.Lxioparypa для проднапряжеиххя обычно считается около 425°0, поело которой начинает происходить постоянный потери сопротивления материала. Свободные троек за-дазпы от достижения стой температуры, благодаря толаквэ бетонного зац'.хтпого слоя и специальной огнестойкой оболочки.

Два сильных пожара в Лоо Анжолзса ц в Сан Козе в Кала&орыа в IS78 г. показали, что- езобздныа тросы и их оболочка был.' найдены неповрежденными, так что всладствио бетон бил-только отро- • монтирован в опредолешшх местах зпокенднх.п строительным раствором и плиты перекрытий и, были еще раз вхиьзчены в работу.

Эти и другие сильные пог-ары иллюстрируют врожденную огнестойкую безопасность проднапрягаемых железобетонных конструхаи:и со свободным тросом.

В тахахх районах с сейсмическими воздействиями, где учет сгШсмнкп обязательный, свободные преднапрлга&мыи тросы потребляются для перекрытий или для других перегруженных элементов, так что в структуре используются стоны-диафрагмы, связавые каркасы, или железобетонный о непостоянным момантохх сопротивления

(

i. ~orv; ллл'11.: л'лк'л л.'л смтсет'лллон л1 л?:;лллллл\, слллл, л ";L т. ОзбиГ.мт грэсч j.ojewjot лмон: лег:.

■X. .,'•) ■'.•'СС/ о.: "!;,'': Г--Ч, Л''О (;ЛЛЗРДЛЛ СЛГЛСГКЛ'Л I

л'/л,.л еллоотлз-лапел рлзрt/l-v ■> ';,

[[рллллолл л cap':1 по.ая?л; ллл но vjiancnrc-л-л.: ег^л-ллм лр^лллл лорелерлтлл хоро";„ сспротлллкллсг> золлт:рлс:>лл'"'. Кл'фл--"jp ллл с '.-.ы:о:% гсгуэтгсттпт: з Zon Аллоллсз н ТЬ'/L г, Лз '.Ю-т.- лрлллл с С1\лч>дчг.4 лрлд'л;лр;гл:сллл троссго'ЭУ о В полу-"."'.'■: ¡лзллл ати'ллг'л по.л е:>дпл:1Л. Но л.1 едлиого олэлзпта о

':ЛЛ7 "Г^С ЛЛ '"РОСЯЛ Л? ¿лл ЛСЛри.ЛЛ'Л! И ЛЗОЛО ПСЛ'ЛЛ'т

'•.•см л пллллрр, i с'лслл бчта в; цущогш и ^леллуалли:^. .

О-оСздч'л! /грсо у;лл!,'л.глс:сл до с'сглл: рзлан:_л л прлдлог '¡.•7 лс ■■¡i.-'j". про^лль. Кч гз-^о i sonij-j у опорл огагдтся епсин-

лд":1лс л!л ''ллог.л i,

crc'^siiiix тросоъ ;:а ooieti осуцвстгсзтотся после доо- .июля лм прочшзстя, соотгзгстэуюцай прозктпел марко специальным ги/фмгягллским доглчрэтом до -грябусмого усилия. Ja ■ si'ors уроглз уллллюлле трсол противостоят роочэтноиу игосш-)шп; если cm достаточно, то трос за1;рол..глют. "под закрепления jbhcii? от используемой слоте?.?.!, т.о. попутный материал троса снимают и покрывают ату часть у анкоровпл специальными розиппми для ее ззнгаты от поррояии.

В итого установлено, что свободные тросы шшазывапт тогда себя хорошими с тспси зрения безгласности и они могут быть применены с болыпим доверием. .

Устаноь..оно, что использование защищенного свободного троса для армирования позволяот уменьшить высоту плиты перекрытий иа 20,5,? и высоту зданий на 2,1%.

Для свободного троса фрикционные потори нреднапрякония равняются: ' „ х

-(Ш1+ Кх) , ,

Рх = Р0 • о ^ КН (I).

где Р0 - напрягаемая сила; - коэффициент фрикции (= 0,05-0,12 для струн); К - коэффициент надэх'люсти по отношения к прямой (К=0,С03/м); е - экоэнтрицитет; 4.- угол наклона стру1ш.

У ЮЛ ВиьЬОЕа струнц ОПРОГ? :ЛЯЭТС!!"

= : рад/и £2)

гда Н - высота прогиба струны; I - дата пролета. До передачи ццпряЕзпи потеря саяы на I и. и. равняй тел:

Р - Р

чг, в . КЦ/м (3)

о/

Изменение даны Д от прилагаемой сила: Д => -;мм (4)

где А - уменьшение дшш клина, ш; С- - длина иролоы; Р а»^ [Ш] - средняя сила; А = Ар^ - плошадь сечения струны, iz.fi; Е = Е^ - модуль упругости струни, НДс,;'-.

Тогда Д в 1000^ (5); Отсвда. Д1ЕЖ] „ (6)

% ' Е-< 3 ......

1000 т

где 14. - дозоря' силы на I ал'.; Ц - длина, па которую илияот величина А /мм/ клинового соединения.

Потеря силы Р1д, на ашкзровка от клиновою соединения равняется: = у-ы ; ш (7) Суммарные другие длительные потери а^, составляв! пример-

но 7,66%

Посла учета всех потерь: Р)мл ^ Р0-Р[Си -Р^,; Ш (6) '

где В,к; - максимальная сила натяжения троса; обычно не пра-ЕШ1аоТ'70$ от расчетного сопротивления.

Равновеишвавцая сила натяаения равняется:

'¿Г1 (3)

где Ри. - равновадшвахцая сила натяжения; Я - равномерно распределенная внешняя нагрузка на плиту перекрытия; дай-

на пролета; о - эксеытрицитет.

Количество тросов на I п.м. ширины плиты определяется: р

Ку = ; шт/м (Ю)

"мал

Установлено, что уменьшение нагрузок от перекрытий может быть достигнуто правильным выбором несущей системы перекрытий, ьнбором архдтактурно-шшыяро.Бочного модуля с использованием

rn.vm удторгялов для Еиугренних 'огрзддащих конструкций, а

таг;"» выбором коробчатой конструктивной схеш, таг. у.гл о:;;? ссз-гас.' ло'-.-лохноотъ дол некоторого облегчался конструкции пврзкрц-• nit, дрсксльку о;ш осЕсбоэдеагся от передачи горязоасошчас rpvccR на стпол, п использованием в качестве ар.чатугы гзююп-:'ого свободного троса, который позволяет угзшдись существенно -олщ-'чу л.готн ппрэкртий л сечэнпо балок перекрнтгги.

г, -рпЧртщо 7, приведены •ззультати сравнения использования: прещ:зпрягазмоп пркатури Д®* сборной mor опу стоят 21 хиати пэро-<:ри*яД л загнанного свободного троса в качестве ар:.'лгуры.

Таблица I

чепант

высота плит в

ММ

i i.'ioi-Lbnauze размеров

"Жсота" зд~вт*л

II

л.:аньнониз! ¿шадрит-равмерол !ная за-

tj at ! в1.си-

¡MOCTB

луби— ' чес-кая эа-

ЕИСИ-

ICCtf

:'/Бпн 220 - 100$ 97,62

Свободный 175 95,605

'.рос (-4,5 см) 79,5¡? (-2,015«) 2,-Ií? 97,9^

4,25? 6,3$

з^шо^окда.

1. Проведоно изучение современного состояния по созданию .tuco них зданий на основе ранее выполненных сабот и трудов ведущих ученых и инженеров мира, а так жз р^да раяео выполненных диссертационных работ. Проведена классификация направлений про-годимых ранви (см.глз. Ш) и установлена степень изученности воп-пса.

2. Установлены основные причины разрушения высотных зданий, показавшие, что-до настоящего времени:

- глобальных разрушений не возникало;

- локальныо разруления во'-никалп:

а) в отдельных элементах при сейсмических воздействиях;

б) в оконных переплетах при штормовом воздействии ветра;

в) взрыва газов в трубопроводах;

г) при не обеспеченности техники безопасности;

д) при столкновении самолетов.

3. Технико-экономические характеристики высотных зданий сгязаны с отношением полезной шгодада или объема здания к ого сбдай ллозада или объему. На эти соотношения влияют:

а) габариты внутреннего ядра (лифты, водопровод, канализа-

15

дня, магистральные возд/ходувц и т.д.), подсобно помжшшш £суала!ш, кладовые, иатоьаз и• дэстшада)козф&щиешг. шутрзц-иого ¿гдра; б) габариты горизонтальных связок по этаку (ишрипа 1;оркдоров); в) толщина нарушшх стой или габаритные размзры кои струкций; г) высоты этажей, зависящей от высота помещения, конструктивной внооты перекрытия и свободной высоты для размищ;„.-да горизонтальных разводок инженерного обе. /дования - отшюсть здания.

4. Б настоящей работа разработана методика улучшения тох-нико-акономической характеристики высотных зданий, одним иг локальных способов - путем уменьшения габар :тных размеров (толщины) перекрытий, заменяя наиболее часто ранез применявшиеся ке-лэзобетошшз •парелрытия, перекрытиями с преднапрягаешм свободным синусоидальным зацищентш тросом.

5. В результате проведенных исследований было установлено, что оболочк зая схема позволяет уменьшение горизонтальных перемещений и сниконие напряжений ш сравнению с рамнокаркаснои схемой. Была также показана возможность уменьшит, толщину перекрытия на 20,5^, высоту здания на 2,1%, а технико-экономические характер!, .тики до

6. С целью дальнейшего исследования действительного характера работы высотных зданий в условиях Руанды рекомендовать первое создаваемое высотное здание, оснастить оборудованием, позволяющим в течение всего периода эксплуатации проводить необходимые исследования над напряженным состоянием и перемещениями.

Основные результяты научных исследований опубликованы в работе: Соколов А.Г., (¿уньяндивдя Л. "Способы уменьшения гоОп-ритных размеров высотных зданий в пространстве при заданной полезной площади'.' (принята к опубликованию./. // Экспресс-ин-, формация, ВНШНТПИ, 1993, серия "строительные конструкции и мяториялы", вьш.З.