Рама считается нераскачивающейся (скобообразной), если она достаточно укреплена боковыми элементами жесткости, такими как структурные стены. С другой стороны, рамы, обеспечивающие боковое сопротивление только за счет колонн, считаются рамами без раскосов. ACI 318-19 может быть использован в качестве справочника для проведения различия между раскачивающимися и нераскачивающимися рамами.
Следует отметить, что на практике редко встречаются раскачивающиеся и нераскачивающиеся рамы, поэтому проект должен быть подготовлен на основе требований. Например, проектировщик должен заранее решить, будет ли достаточно усиления, обеспечиваемого сдвигаемыми стенами, лифтами, шахтами, лестничными клетками или другими элементами, чтобы ограничить конструкцию от значительного воздействия раскачивания. Возможно, что определенный этаж в конструкции может раскачиваться, в то время как другой этаж не раскачивается.
Как отличить пролетные (скобообразные) и непролетные (не скобообразные) рамы согласно ACI 318-19?
ACI 318-19, раздел 6.6.4.3 гласит, что конструкция считается нерастяжимой (без скоб), если выполняется одно из следующих условий:
где:
Если вышеуказанные условия не выполняются, то рама считается раскачивающейся (не закрепленной). Факторами, вызывающими боковое раскачивание рамы, являются:
Рама с раскачиванием и без раскачивания
Различия между рамами с раскачивающимися (скобами) и нераскачивающимися (без скоб) рамами можно обобщить в Таблице-1:
Таблица-1: Различия между рамами с раскачиванием и рамами без раскачивания
Раскачивающиеся (нераскачивающиеся) рамыРамы без раскачивания (с распорками)Качающиеся рамы не обладают достаточной жесткостью против горизонтальных сил в плоскости, поэтому в анализе необходимо учитывать дополнительные силы или моменты, возникающие от горизонтальных смещенийНекачающаяся рама реагирует на горизонтальные силы в плоскости достаточно жестко, чтобы пренебречь любыми дополнительными силами или моментами, возникающими от горизонтальных смещенийНагрузка асимметричнаКонструкция симметрична, и нагрузка симметрична Имеет смещения в плоскости из-за асимметричной нагрузки, разной длины опор и/или разного момента инерции Имеет только вращательную степень свободы, а поступательная степень свободы отсутствуетСтыки изменяют свое положение в результате деформацииСтыки не изменяют свое положение в результате деформацииДля анализа нераскосной рамы следует использовать анализ второго порядкаДля анализа нераскосной рамы всегда следует использовать анализ первого порядка.
Часто задаваемые вопросы
Что такое раскачивающаяся и нераскачивающаяся рама?
Рама считается нераскачивающейся (скобчатой), если она достаточно укреплена боковыми элементами, такими как структурные стены. С другой стороны, рамы, обеспечивающие боковое сопротивление только за счет колонн, считаются рамами с раскачиванием (без раскосов). ACI 318-19 может быть использован в качестве справочника для проведения различия между раскачивающимися и нераскачивающимися рамами.
Каковы причины раскачивания рам?
Некоторые из причин раскачивания рам следующие:
Что такое боковая раскачка?
Боковое раскачивание – это любое значительное боковое перемещение верхней части вертикального элемента относительно его нижней части. Это явление также известно как боковое смещение.
Какие бывают типы каркасных конструкций?
Бетонная каркасная конструкция – типы и основные компоненты
Методы анализа каркасов зданий
Читайте далее:- Концепция проектирования высотных зданий из железобетона.
- Анализ рамы с сопротивлением моменту и распределение боковой нагрузки.
- Высотные сооружения.
- Разница между рамой с консолями и рамой с сопротивлением моменту.
- Как выбрать экономичные стальные каркасы для зданий и сооружений?.
- Предварительно спроектированные металлические здания – последние тенденции.
- Мягкая этажность в зданиях и ее уязвимость перед землетрясениями.