СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА РАСЧЕТА КАРКАСОВ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ
Э.Н. КОДЫШ, д-р техн. наук, проф.
Н.Н. ТРЕКИН, д-р техн. наук
Н.Г. КЕЛАСЬЕВ, инж.
В настоящее время существенно возрос объем работ по реконструкции зданий и сооружений, эксплуатируемых длительное время, и по завершению объектов, строительство которых было приостановлено в недавнем прошлом, часто без проведения мероприятий по консервации. Дефекты, возникшие в процессе эксплуатации зданий, а также снижение характеристик материалов, связанное с их старением, и изменившиеся экономические условия требуют особого подхода к модернизации зданий или их реконструкции.
Реконструкции здания обязательно предшествует проведение его натурного обследования с целью выявления технического состояния несущих и ограждающих конструкций и оценки ресурса их работоспособности с учетом уже сложившегося напряженно-деформированного состояния. Это требует уточнения расчетных схем и учета нелинейности деформирования, выявления резервов несущей способности элементов, их сопряжений и всей системы в целом, учета возможных перераспределений усилий в несущей системе после реконструкции, а также проверки требуемой энергоэффективности. Кроме того, необходимо учитывать вероятность возникновения аварийных чрезвычайных ситуаций и как следствие - локальных разрушений несущих конструкций, которые не должны приводить к обрушению здания.
Рассмотрим каркасные здания из сборного железобетона. Следствием реконструкции могут быть: неравномерная разгрузка или дозагрузка несущей системы; частичное или полное изменение расчетной схемы; изменение условий эксплуатации (температурный режим, агрессивность среды и т. д.). Как правило, подобные изменения в сочетании с накопившимися дефектами вызывают необходимость усиления элементов здания, конструктивные решения которых должны быть неразрывно связаны с условиями эксплуатации в будущем и техническими параметрами здания в период производства реконструкции.
Наиболее ответственный этап - определение действительной расчетной схемы несущих подсистем здания (продольные и поперечные рамы, диски перекрытия) и вертикальных элементов жесткости (диафрагмы, пилоны, связевые устои), а также балок, плит, колонн, несущих и ограждающих стен, перегородок и их взаимодействия.
В первую очередь уточняют прочностные и деформационные характеристики материалов - бетона и стали, сварных соединений - с учетом времени эксплуатации и степени воздействия окружающей среды, выявляют накопившиеся дефекты. На основе этого определяют фактические жесткостные параметры несущих элементов и их сопряжений, изменения которых обусловлены проявившимися силовыми и не силовыми деформациями.
Современные программные комплексы по расчету конструктивных систем в большинстве своем основаны на реализации метода конечных элементов. При этом не упругость работы конструкции учитывается последовательными нагружениями (шаговый метод) или итерациями, при которых производится корректировка матрицы жесткости по напряжениям и деформациям в соответствии с заданными диаграммами деформирования материалов. Для железобетонных конструкций необходимо вводить как минимум две диаграммы: бетона с учетом различного сопротивления сжатию и растяжению и арматурной стали, а для сопряжений - диаграмму деформирования арматуры со сварными стыками и соединений по закладным деталям.
При расчете зданий и сооружений по пространственным расчетным схемам с большим количеством разнотипных элементов существенно увеличивается матрица исходных данных и усложняется формирование расчетной схемы. Один из путей снижения объема вводимой исходной информации для учета нелинейности - использование обобщенных диаграмм деформирования конструкций, например диаграммы «М-1/r», на основе которой строится диаграмма «s - e» для материала с характеристиками, обеспечивающими требуемую прочность и деформативность конструкции при сохраненной геометрии сечения.
Рис. 1. Рамный узел сопряжения ригеля с колонной
— Все документы — Информационные материалы — СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА РАСЧЕТА КАРКАСОВ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ
В Госдуме заявили о новой мере поддержки для переживших стихийное бедствие
Правительство разработало новый законопроект о ликвидации незаконных свалок
Юрист Локтионова: на даче нельзя выращивать мак снотворный и ипомею трехцветную
Минстрой России: Москва стала самым комфортным для проживания городом России
Городом с самыми дешевыми квартирами в новостройках оказался Воронеж