Отношение поперечной жесткости здания выше и ниже переходного этажа
Конструкции зданий со стенами-диафрагмами с переходными этажами представлены на рисунке ниже. При проектировании необходимо регулировать высоту расположения переходного этажа, учитывая при этом угол сдвига между переходным этажом и верхним и нижним этажами и изменение поперечной силы в переходном этаже. На рис. 8.1.6 показаны изменения относительного угла сдвига между переходным, верхним и нижним этажами (θ1/θ2) и относительного перемещения (V1/V2) в зависимости от поперечной жесткости переходного этажа к жесткости верхнего этажа, при расположении переходного на 2-м, 3-м, 4-м, 5-м, 6-м этажах.
Из анализа зависимостей, представленных на рисунке, можно сделать вывод, что для зданий со стенами-диафрагмами при неизменном расположении переходного этажа, если высота нижнего этажа под переходным этажом увеличивается, при уменьшении отношения поперечной жесткости переходного этажа к жесткости верхнего этажа отношения θ1/θ2 и V1/V2 увеличиваются.
На рисунке показаны основные варианты конструктивных схем переходного этажа, в таблице анализируются значения поперечной силы в конструкциях этажей выше и ниже переходного 5-го этажа, в зависимости от десяти вариантов конструкции переходного этажа.
Поперечная сила на внутреннем и внешнем стволе конструкции ядра жесткости
|
|
Поперечная сила внешнего ствола, Q0 |
Поперечная сила внутреннего ствола, Q0 |
||||
|
6-й этаж |
5-й этаж |
4-й этаж |
6-й этаж |
5-й этаж |
4-й этаж |
|
|
А1 |
0,532 |
0,221 |
0,03 |
0,457 |
0,774 |
0,967 |
|
А |
0,573 |
0,246 |
0,031 |
0,415 |
0,748 |
0,966 |
|
А3 |
0,553 |
0,192 |
0,029 |
0,435 |
0,802 |
0,968 |
|
А4 |
0,584 |
0,212 |
0,03 |
0,402 |
0,781 |
0,966 |
|
B1 |
0,899 |
0,189 |
0,019 |
0,173 |
0,803 |
0,977 |
|
В2 |
0,999 |
0,205 |
0,021 |
-0,03 |
0,787 |
0,975 |
|
С1 |
0,964 |
0,168 |
0,014 |
0,013 |
0,823 |
0,981 |
|
С2 |
1,057 |
0,18 |
0,016 |
-0,083 |
0,811 |
0,98 |
|
С3 |
0,98 |
0,139 |
0,016 |
0,005 |
0,852 |
0,979 |
|
С4 |
1,076 |
0,165 |
0,019 |
-0,094 |
0,93 |
0,978 |
Из приведенных результатов видно, что жесткость внешнего ствола ядра жесткости верхней части здания сильно влияет на жесткость здания в целом и соответственно на распределение величины поперечной силы. Если внешний ствол здания выполнен в виде каркаса, в общих случаях при варьировании результатов нередко возникает изменение поперечной жесткости здания, но реже возникает изменение величины поперечной силы.
Отношение поперечной жесткости переходного этажа к жесткости верхнего этажа и зависимость θ1/θ2 при расположении переходного этажа на 2-м и 5-м этажах представлены на рисунке ниже.
Зависимость отношения поперечной жесткости переходного этажа к жесткости верхнего этажа от отношения V1/V2 при расположении переходного этажа на 2-м и 5-м этажах представлена на рисунке. После уменьшения жесткости внутреннего ствола (переходный этаж находится на 5-м этаже) уменьшается отношение поперечной жесткости переходного этажа к жесткости верхнего этажа и, соответственно, зависимость V1/V2, где V2 — поперечная сила, воспринимаемая внешним стволом верхнего этажа над переходным этажом, V1 - поперечная сила, воспринимаемая колоннами каркаса переходного этажа.
Анализируя зависимости, представленные на рисунках, видно, что, для конструкции ствола с переходными этажами при уменьшении отношения поперечной жесткости переходного этажа к жесткости верхнего этажа отношения θ1/θ2 и V1/V2 увеличиваются.