Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время во всем мире имеет место тенденция к увеличению этажности зданий. Это обусловлено градостроительными и архитектурными требованиями, а также дефицитом свободных для застройки территорий. Повышение этажности зданий, строящихся в сейсмических районах, ставит перед специалистами задачу разработки новых конструктивных решений зданий и совершенствование методов определения сейсмических сил.
Особое значение строительства высотных зданий имеет для густонаселенных стран, к числу которых относится и родина диссертантки- Республика Сирия, имеющая 7-9 балльные сейсмоопасные территории.
Результаты экспериментально-теоретических исследований, выполненных в ЦНИИСК им.В.А.Нучеренко, КазНИИССА, ВЛЭНТИ и других организациях показали, что рациональным типом конструктивного решения для зданий высокой и повышенной этажности, строящихся в сейсмических районах, являются рамно-связанные системы, имеющие диафрагмы или ядра жесткости. В основу таких конструктивных систем положен принцип разделения функций несущих элементов здания. Ядро или диафрагмы жесткости должны воспринимать горизонтальные нагрузки, а каркас - вертикальные.
Актуально также изучение влияния типа' узла сопряжения каркаса и ядра жесткости на динамические характеристики здания и величины сейсмических СИЛ.'
Целью работы является:
- разработка конструктивного решения сейсмостойкого здания в виде рамно-связевой системы, где ядро жесткости воспринимает
горизонтальную сейсмическую нагрузку, каркас обстройки-верти-
кальную;
анализ влияния типа узла сопряжения каркаса с ядром жесткости на величины сейсмических сил, определяемых спектральным методом и по записям реальных акселерограмм землетрясений;
анализ сейсмичности регионов Сирийской Арабской Республики.
Научная новизна соатоит в следующем:
реализована идея разделения функций несущих элементов здания при сейсмическом воздействии. Жесткое ядро предназначено к восприятию всей горизонтальной нагрузки, а каркас - вертикальной нагрузки;
предложено новое конструктивное реиение шарнирного узла сопряжения между ядром л окружающими его конструкциями в виде металлической гребенки при вертикальном положении ее стержней (болтов). В этом случае все стержни будут участвовать в работе при любом направлении сейсмического воздействия в горизонтальной плоскости. Предложено также другое новое конструктивное : решение шарнирного узла сопряжения, обеспечивающее повышенное рассеивание энергии колебаний,Иежду каркасом обстройки и ядром жесткости установлены связи, поглощающие энергию;
выявлено влияние шарнирного узла сопряжения на динамические характеристики высотного здания рамно-связевой конструктивной схемы, т.е. каркасного здания с ядром жесткости;
результаты анализа влияния нового узла сопряжения на вели чины сейсмических сил при спектральном и спектрально-временном способах задания сейсмического воздействия.
Практическая значимость состоит в возможности использования новых узлов сопряжения в проектах сейсмостойких зданий повышенной этажности (16 этажей и выше). Применение такого узла
- 5 -приводит к перераспределению усилий в каркасе обстройки, что позволяет снизить армирование стоек и ригелей. Новое конструктивное решение сейсмостойкого здания, рассмотренное в диссертации может быть использовано при проектировании высотных зданий для строительства в Республике Сирия, территория которой подвержена землетрясением.
Апробация работы.
Основные результаты диссертации докладывались в 1993 г.:
на семинаре Казахского научно-исследовательского и про-ектно-экспериментального института сейсмостойкого строительства и архитектуры (КазНИИССА);
на семинаре Кафедры железобетонных конструкций Казахской Государственной архитектурно-строительной академии (КазГАСА).
Публикация:
По результатам проведенных исследований опубликованы 2 научные статьи и подготовлена'к публикации одна, а также подготовлена заявка для оформления свидетельства на изобретение конструкции нового узла сопряжения ядраЧобсгройкй.
Структура и объем работы. . .
Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы.
Общий объем диссертации 116 стр., содержится 6 табл., 26 иллюстраций и библиография иа 101 наименований.
Автор диссертации приносит глубокую благодарность канд. техн.наук Лапину В.А. и канд.техн.наук Наурызбаеву К.А., за консультации при выполнении расчетно-теоретических исследований.