Особенности и классификация соединенных зданий

Особенности соединенных зданий

Конструкции соединенных зданий сложнее, чем обычных, поэтому напряженно-деформированное состояние конструкций еще сложнее, чем у обычных. При проектировании соединенных зданий необходимо уделять внимание следующим их особенностям:

1. Возникающий в таких зданиях крутящий эффект. По сравнению с другими формами зданий деформации от кручения в соединенных зданиях значительны, и их необходимо учитывать. При ветровых или сейсмических воздействиях в конструкции возникают не только горизонтальные деформации, но и деформации от кручения. Чем больше несимметричность здания, тем больше крутящий момент. Например, для двух башен с галерейным переходом могут происходить горизонтальные перемещения двух башен в одном направлении, либо в разных. В реальном объекте от землетрясения в разных башнях возникают разные колебания, противоположные смещению двух башен. Для НДС конструкций галерейных переходов это опасно.
2. Сложное напряженно-деформированное состояние галерейных переходов. НДС таких конструкций соединенных зданий еще сложнее, чем обычных. Галерейный переход, с одной стороны, суммирует деформации двух башен при воздействиях горизонтальных нагрузок и испытывает большие внутренние усилия. С другой стороны, при большом пролете кроме воздействий вертикальных нагрузок на переход необходимо учитывать влияние вертикальных сейсмических воздействий.
3. Вид сопряжения галерейного перехода. Опорное соединение конструкций галерейного перехода с двумя башнями является важным вопросом при проектировании. Вид соединения обычно принимают на основе варианта строительства и расположения перехода. Можно использовать жесткое, шарнирное или скользящее соединение. Способы решения разных соединений неодинаковы и их необходимо подробно анализировать при проектировании.

Классификация галерейных переходов

Существует два способа соединения конструкций галерейного перехода: жесткое соединение и шарнирное соединение.

1. Способ жесткого соединения. Если галерейный переход выключает много этажей и жесткость конструкции достаточна, то переход соединяет главные конструкции башен, для обеспечения согласования их деформаций и напряженного состояния. Если из четырех точек соединения - две жесткие, а две шарнирные, то такое соединение называется жестким. При проектировании конструкции с жестким соединением необходимо, чтобы башни с переходом образовали единое целое.

Соединяемая конструкция должна не только выдерживать силы тяжести, но и обеспечивать регулирование перемещений по двум соединяемым краям, а также и часть сейсмических колебаний. В общих случаях опорные узлы этих конструкций испытывают большие нагрузки, и их конструирование достаточно сложное.

Способы соединения башен

a, b - жесткое соединение; с - шарнирное

2. Способ шарнирного соединения. Если конструкции галерейного перехода недостаточно жесткие и не могут обеспечить регулирование совместной работы двух башен, тогда можно принимать метод их шарнирного соединения, т.е. один край соединяется шарнирное опирание, другой край - скользящая опора, или с обеих сторон делаются скользящие опоры. При этом важно правильно рассчитать перемещение скользящей опоры и установку демпферов.

Если галерейный переход имеет маленький пролет и располагается в нижней части здания, то с одной стороны перехода устраивается шарнирное соединение, с другой - скользящее соединение или с обеих сторон делаются скользящие опоры. В этом случае две башни работают отдельно и галерейный переход испытывает небольшие воздействия. Если две опоры перехода приняты скользящими, то при сейсмических воздействиях, когда относительные колебания двух башен велики, важно обратить внимание на то, чтобы не происходило соскальзывание опорных частей с башен и переходная конструкция не передавала толчок от одной башни к другой, так как это может привести к разрушению главных конструкций.

В реальном объекте можно применять в местах опирания резиновые прокладки или плиты политетрафторэтилена, кроме этого в местах сопряжения башни с переходной конструкцией устанавливают демпферы для ограничения перемещений. Если демпферы запроектированы в виде амортизаторов, такое соединение относит к категории податливых. При таком способе соединения можно не только уменьшить усилия, которые испытывают галерейный переход и его опоры, но и можно ограничивать колебания галерейного перехода в допустимых пределах. При таком соединении необходимо проводить тщательный анализ и расчет основных конструкций и уже на основе расчета производить выбор резиновых опор или амортизаторов.