Что такое сдвиговая стена?
Стенка сдвига – это структурный элемент в железобетонной каркасной конструкции для сопротивления боковым силам, таким как ветровые нагрузки. Стенки сдвига обычно используются в высотных зданиях, подверженных воздействию бокового ветра и сейсмических сил.
В железобетонных каркасных конструкциях воздействие ветровой силы возрастает по мере увеличения высоты конструкции. Практические кодексы устанавливают ограничения на горизонтальное перемещение или раскачивание.
Для предотвращения бокового прогиба должны быть установлены ограничения:
- Ограничения на использование здания,
- неблагоприятного воздействия на поведение ненесущих элементов,
- ухудшения внешнего вида здания,
- дискомфорта для жильцов.
Как правило, относительный боковой прогиб на одном этаже не должен превышать высоты этажа, деленной на 500.
На рисунке ниже показаны профили прогибов для сдвиговой стены и жесткой рамы.
Одним из способов ограничения раскачивания зданий и обеспечения устойчивости является увеличение размеров сечения элементов для создания жесткой, сопротивляющейся моменту рамы.
Однако этот метод увеличивает высоту этажей, тем самым повышая стоимость здания. Он редко используется для более чем 7 или 8 этажей.
Другой способ заключается в создании жестких, сопротивляющихся сдвигу стен, связанных с гибким каркасом. Это могут быть наружные стены или внутренние стены вокруг лифтовых шахт и лестничных клеток (ядро), а иногда предусматривается и то, и другое.
Конструктивные формы или типы сдвиговых стен
Монолитные сдвиговые стены классифицируются как короткие, приземистые или консольные в зависимости от соотношения их высоты и глубины.
Как правило, сдвиговые стены имеют плоское или фланцевое сечение, в то время как основные стены состоят из швеллеров.
Во многих случаях стена пронизана отверстиями. Эти стены называются соединенными стенами сдвига, поскольку они ведут себя как отдельные непрерывные секции стен, соединенные соединительными балками или перекрытиями.
Обычно стены соединяются непосредственно с фундаментом. Однако в некоторых случаях, когда боковые нагрузки относительно невелики и нет ощутимых динамических эффектов, они могут опираться на колонны, соединенные передаточной балкой для обеспечения свободного пространства.
Расположение сдвиговых стен в здании
Форма и расположение сдвигаемой стены в плане существенно влияют на поведение конструкции. С конструктивной точки зрения, наилучшее расположение сдвигаемых стен – в центре каждой половины здания. Однако это редко бывает практичным, поскольку это диктует использование пространства, поэтому их располагают по краям.
Такая форма и расположение стен обеспечивают хорошую жесткость на изгиб в коротком направлении, но в другом направлении полагаются на жесткость каркаса.
Такое расположение обеспечивает хорошую жесткость на изгиб в обоих направлениях, но может вызвать проблемы, связанные с ограничением или усадкой. Также как и в случае с одним сердечником, но без проблем с удержанием и усадкой.
Однако в этой схеме отсутствует хорошая жесткость на кручение, как в предыдущих схемах, из-за эксцентриситета сердечника.
Если сердечник остается в таком положении, то он должен быть спроектирован с учетом кручения. Чтобы избежать этого, гораздо предпочтительнее использовать симметричное расположение.
Читать далее:
Что такое фундамент в строительстве? Назначение и функции фундаментов
Как предотвратить ошибки при составлении плана здания на местности?
Виды экономичных систем перекрытий для железобетонных зданий
Типы сборных элементов в здании
- Концепция проектирования высотных зданий из железобетона.
- Высотные сооружения.
- Типы структурных систем высотных зданий.
- Стенки сдвига – типы стенок сдвига и их эффективность.
- Железобетонная каркасная конструкция – типы и основные компоненты.
- Проектирование навесных стен для ветровых нагрузок – детали и расчеты.
- Рамы с раскачиванием и без раскачивания: В чем разница между ними?.