
Конструктивная схема каркаса выбирается на основе сравнения вариантов на стадии технико-экономического обоснования. Рекомендуется применять шарнирные конструктивные схемы, а также конструктивные схемы с ядрами жесткости; для однопролетных зданий высотой выше 30 м и небольшой протяженности (до 100 м) эффективным может оказаться применение пространственных схем.
Применение жестких конструктивных схем может быть рекомендовано при одно-, двухпролетных зданиях, оборудованных кранам значительной грузоподъемности (свыше 100 т), устанавливаемыми на высоте свыше 20 м в тех случаях, когда обеспечение поперечной жесткости при шарнирной схеме вызывает значительный перерасход материала.
Жесткие конструктивные схемы не рекомендуется применять на слабых и про-садочных грунтах, при строительстве на подрабатываемых территориях, а также во всех случаях, когда требования по осадкам фундаментов, определяемые конструкциями здания с жесткой конструктивной схемой, не могут быть обеспечены.
При анализе расчетной схемы необходимо обращать особое внимание на места перехода сечений и изменение геометрии, так как их влияние на величину усилий весьма значительно. Соответствие геометрии, принятой при составлении схемы с тем, что получено в результате окончательного расчета, должно быть проверено после подбора сечений и разработки узлов. Изменение геометрии учитывается при окончательном определении усилий в элементах (рис.2.11).
Сечения элементов расчетной схемы определяются на основании предварительного расчета; допускается вместо решетчатых элементов вводить в расчетную схему элементы сплошного сечения. Моменты инерции сквозных ригелей и колонн рам рекомендуется вычислять по формуле
Для стержней, в которых момент инерции изменяется постепенно, допускается принимать в расчетной схеме постоянный момент инерции, равный среднему арифметическому между максимальным и минимальным его значением. Расчетный момент инерции для двускатных ферм может быть определен по формуле
При выполнении предварительных расчетов без применения ЭВМ можно использовать упрощенные схемы, не искажающие характера статической работы конструкции. В этом случае допускается принимать бесконечной жесткость отдельных элементов (как привило, ригелей), если такое допущение идет в запас прочности рассчитываемого элемента конструкции. В частности, при расчете одноэтажных рам на горизонтальные нагрузки допускается принимать жесткость ригеля бесконечной, если погонные жесткости нижней в верхней частей ступенчатой колонны.
При наличии жестких ригелейдиафрагм, например, стенок бункеров, рационально разделить раму по высоте на две части, каждую из которых рассматривать независимо (рис.2.12). При расчленении расчетной схемы рамы сложной конфигурации на отдельные расчетные схемы допускается не учитывать взаимную связь этих схем, если влияние, оказываемое ими одна на другую, невелико, либо учитывать равенство смещений в местах разрыва дополнительно. Краевые условия для элементов в местах сопряжения независимых расчетных схем назначают с учет размеров и конструктивных особенностей каждой из систем.
В рамах с относительно жесткими ригелями (рис.2.13) следует применять две расчетные схемы: при расчете на вертикальную нагрузку, приложенную к ригелю - схему с конечной жесткостью ригеля (рис.2.13 6); расчете на остальные нагрузки - схему с ригелем бесконечной жесткости (рис.2.13 в)