Компенсація нерівномірних вертикальних переміщень гібридних деревозалізобетонних багатоповерхових будівель

Abstract

UK: Постановка проблеми. Проектування багатоповерхових будівель ведеться виходячи із вимог забезпечення як несної здатності, так і експлуатаційної придатності. Критерії експлуатаційної придатності включають обмеження величин переміщень верхньої частини будівлі в горизонтальній площині, коливань перекриттів, прискорень будівлі, спричинених вітровим навантаженням, а також нерівномірного вкорочення вертикальних елементів. Нерівномірне вкорочення виникає через різницю в деформаційних характеристиках, площах поперечного перерізу, вантажних площах вертикальних елементів у суміжних прогонах. Наразі питання прогнозування та компенсації деформацій елементів гібридних будівель висвітлені недостатньою мірою. Мета статті полягає у розробленні методу компенсації нерівномірних вертикальних переміщень елементів гібридних деревозалізобетонних багатоповерхових будівель. Результати та висновки. Розглянуто та проаналізовано основні існуючі методи компенсації нерівномірних деформацій, серед яких − абсолютна, рівномірна, групова та оптимальна компенсація. З використанням основних положень методу групової компенсації запропоновано метод компенсації нерівномірних вертикальних переміщень гібридних деревозалізобетонних багатоповерхових будівель. Наведено основні залежності та описано процедуру для реалізації запропонованого методу. Визначено граничні величини нерівномірних вертикальних переміщень як критерію пошуку оптимальної кількості груп поверхів та кількості поверхів у групі. Практична цінність методу полягає в можливості визначення величини корекції висоти несних конструкцій гібридних деревозалізобетонних багатоповерхових будівель для мінімізації негативних наслідків нерівномірного деформування.

RU: Постановка проблемы. Проектирование многоэтажных зданий ведется исходя из требований обеспечения как несущей способности, так и эксплуатационной пригодности. Критерии эксплуатационной пригодности включают ограничения величин перемещений верхней части здания в горизонтальной плоскости, колебаний перекрытий, ускорений здания, вызванных ветровыми нагрузками, а также неравномерного укорочения вертикальных элементов. Неравномерное укорочение возникает из-за разницы в деформационных характеристиках, площадях поперечного сечения, грузовых площадях вертикальных элементов в смежных пролетах. На сегодняшний день вопросы прогнозирования и компенсации деформаций элементов гибридных зданий освещены в недостаточной степени. Цель статьи заключается в разработке метода компенсации неравномерных вертикальных перемещений элементов гибридных дерево-железобетонных многоэтажных зданий. Результаты и выводы. Рассмотрены и проанализированы основные существующие методы компенсации неравномерных деформаций, среди которых − абсолютная, равномерная, групповая и оптимальная компенсация. С использованием основных положений метода групповой компенсации предложен метод компенсации неравномерных вертикальных перемещений гибридных деревожелезобетонных многоэтажных зданий. Приведены основные зависимости и описана процедура для реализации предложенного метода. Определены предельные величины неравномерных вертикальных перемещений в качестве критерия поиска оптимального количества групп этажей и количества этажей в группе. Практическая ценность метода заключается в возможности определения величины коррекции высоты несущих конструкций гибридных деревожелезобетонных многоэтажных зданий для минимизации негативных последствий неравномерного деформирования.

EN: Problem statement. The design of multi-storey buildings is based on the requirements of both load-bearing capacity and serviceability limit states. Criteria for serviceability include limiting the amount of displacements of the upper part of the building in the horizontal plane, oscillations of the floors, accelerations of the building caused by wind load, as well as non-uniform shortening of vertical elements. Uneven shortening occurs due to differences in deformation characteristics of the structural materials, cross-sectional areas, load-transfer areas of vertical elements in adjacent spans. For today the issues of forecasting and compensation of deformations of elements of hybrid buildings are insufficiently revealed. The purpose of the article is to develop a method of compensation for non-uniform vertical displacements of elements of hybrid wood-reinforced concrete high-rise buildings. Results and conclusion. The article considers and analyzes the main existing methods for compensating for non-uniform deformations, among which are absolute, uniform, group and optimal compensation. Using the basic principles of the group compensation method, a method for compensating for non-uniform vertical displacements of hybrid wood-reinforced concrete multi-storey buildings is proposed. The main dependencies are given and the procedure for implementing the proposed method is described. Limit values of non-uniform vertical displacements are determined as a criterion for finding the optimal number of floor groups and the number of floors in a group. The practical value of the method lies in the possibility of determining the height correction for the load-bearing structures of hybrid timber-reinforced concrete multi-storey buildings to minimize the negative consequences of uneven deformation.