Конструкции жилых зданий ч.2 (к СНиП 2.08.01-85), часть 6
h
loc
= g
loc
;
(36)
g loc — коэффициент, принимаемый равным: 1 ,1 — при bm < 0,6t ; 1 — в остальных случаях; усоп — расстояние от центра контактной площади до ближайшей вертикальной грани стены; h for — коэффициент, учитывающий форму контактной площадки;
для площадки в виде выступа вверху или внизу стеновой панели высотой t соп £ b соп при прочности раствора в горизонтальном шве Rm не менее класса бетона сборного элемента стены Вbw (МПа) коэффициент h for принимается равным: для тяжелого бетона h for = 1,2; для легкого бетона на пористых заполнителях и ячеистого h for = 1,1; при Rm < Bbw h for = 1;
для контактной площадки высотой tcon ³ 2bcon коэффициент h for = 1; в промежуточных случаях (при bcon < tcon < 2bcon ) значение коэффициента h for определяется по интерполяции между указанными краевыми значениями.
Для
контактно-платформенного стыка
(см. рис. 10), в котором
сжимающая нагрузка передается через платформенный и контактный
участки, коэффициент h
j
;
принимается равным меньшему из значений величин
,
,
которые соответствуют случаям разрушения стыка по контактному или
платформенному участкам в уровне верхнего или нижнего растворных швов
и вычисляются по формулам:
=
[(bcon
d
1
)
h
con
+
0,8 g
pl
(
)
h
pl
]/t
,
но не
менее
=
g
pl
(
)
h
pl
]/t
.
=
[(bcon
d
1
)
h
con
+
0,8 g
pl
]/t
,
но не
менее
=
g
pl
/t
.
где
=
[(
)
h
pl
s
pl
/Rbw
]
/
где
bcon
—
номинальный (проектный) размер по толщине стены контактного
участка стыка;
,
—
то же, платформенного
участка стыка, для сечений соответственно в уровне верхнего и нижнего
растворных швов; h
pl
,
g
pl
— вычисляются как для платформенного стыка;
h
con
— вычисляется как для контактного стыка; d
1
,
d
2
—
величины, характеризующие
возможные изменения номинальных размеров соответственно контактного и
платформенного участков стыка;
при
bj
< t
d
1
=
0;
= d
pw
;
= d
pw
;
(40)
при
bj
=
t d
1
=d
w
;
= d
pw
d
w
;
= d
pw
;
(41
)
s
pl
—
среднее значение местных
сжимающих напряжений, передаваемых на стену по платформенной площадке
от плиты перекрытия, которая непосредственно оперта в стыке;
,
—
коэффициенты, вычисляемые по указаниям п. 5.23
соответственно для нижнего и верхнего растворных швов.
Для монолитного стыка (см. рис. 8), а также контактных узлов монолитных стен (см. рис. 16, 17), в которых вся сжимающая нагрузка передается через слой бетона, уложенного в полость стыка, коэффициент h j вычисляется по формуле
h j = (bmon d mon ) h mon dmon /(tdj ) , (42)
где bmon , dmon — размеры соответственно по толщине и длине стены монолитного участка стыка; d mon — возможное смещение стены по монолитному участку стыка, принимаемое в зависимости от способа опирания плит перекрытий равным: d pw — при одностороннем опирании, 1,4 d p — при двухстороннем опирании; h mon — коэффициент, зависящий от соотношения классов по прочности на сжатие бетона замоноличивания стыка Bb,mon и опорного участка стены Bbw и принимаемый равным меньшему из значений коэффициентов h loc и h for ;
h loc — коэффициент, учитывающий повышение прочности стыка при местном сжатии,
h
loc
=
,
(43)
где ymon — расстояние по толщине стены от центра монолитного участка стыка до ближайшей грани стены; h for — коэффициент, определяемый для стыков с односторонним опиранием плит перекрытий по формуле
h for = Вb .тo п /Вbw , (44)
а для стыков с двухсторонним опиранием плит перекрытий — по формуле
h for = 1,25 Вb .тo п /Вbw . (45)
При замоноличивании стыка раствором или бетоном, прочность которого характеризуется маркой, величину Вb .тo п разрешается принимать равной 0,08 Rmon , где Rmon — марка по прочности на сжатие (кубиковая прочность) раствора или бетона замоноличивания стыка (кгс/см2 ).
Для контактных узлов стен из монолитного бетона со сборными плитами перекрытии коэффициент h j вычисляется по формуле (42), принимая коэффициент h m = 1.
Для платформенно-монолитного стыка (см. рис. 7), а также комбинированных узлов монолитных стен (см. рис. 19—2 1), в которых сжимающая нагрузка передается через платформенные и монолитный участки, коэффициент h j принимается равным меньшему из двух значений коэффициентов h j,pl и h j,mon , соответствующих разрушению стыка по платформенному или монолитному участкам и определяемых по формулам:
(46)
(47)
где
=
Втоп
/Вb
р
,
но
не больше 1;
= Вb
р
/Bb,mon
,
но не больше 1; bpl
—
размер по толщине стены
платформенного участка стыка; b
топ
—
то же, монолитного
участка стены; g
топ
—
коэффициент, принимаемый при
замоноличивании стыка обычным тяжелым бетоном 0,8; раствором —
0,7.
Прочность мелкозернистого бетона (раствора), сопротивление которого учитывается при расчете прочности платформенно-монолитного стыка, должна контролироваться в соответствии с требованиями ГОСТ на бетоны.
5.25. Коэффициент h s для стыков сборных элементов стен, усиленных в зоне стыка поперечными сварными каркасами или сетками, определяется по формуле
h s = 1 + 20 Atr ltr /(сtr str t ) , (48)
но не более 1,3,
где Atr — площадь сечения одного поперечного стержня горизонтального каркаса (сетки); сtr — шаг поперечных стержней по длине стены; ltr — расстояние между крайними продольными стержнями каркаса; str — шаг каркасов по высоте стены; t — толщина стены.
Влияние косвенного армирования опорной зоны стеновой панели разрешается учитывать при выполнении следующих условий:
диаметр ds и расчетное сопротивление растяжению Rs продольных стержней не менее диаметра и расчетного сопротивления поперечных стержней;
шаг каркасов по высоте стены не более 0,5 t ;
шаг поперечных стержней по длине стены не более 15 ds ;
класс бетона стены не менее В12,5 (марка бетона не менее М150);
толщина горизонтального растворного шва между панелями не более 3 см, прочность раствора не менее 2,5 МПа (25 кгс/см2 ).
Коэффициент h s для стыков монолитных стен, усиленных в зоне стыка вертикальной арматурой, определяется по формуле
h s = 1 + Аs,lon Rsc /(Aw Rbw h m ) , (49)
но не более 1,5,
где Аs,lon — площадь поперечного сечения вертикальной продольной арматуры, пересекающей стык; Rsc — расчетное сопротивление сжатию продольной арматуры, пересекающей стык; Аw — площадь горизонтального сечения стены.
Определение эксцентриситетов
5.26
.
При использовании шарнирной схемы соединения сборных элементов в
горизонтальном стыке (см. п. 5.18) равнодействующая сжимающая сила
считается приложенной в опорном сечении с эксцентриситетом
по толщине стены относительно геометрического центра горизонтального
сечения.
Для стыков с двухсторонним опиранием перекрытий эксцентриситет по толщине стены продольной силы относительно геометрического центра горизонтального сечения стены рекомендуется определять по формулам:
для платформенного стыка
= (d
pw
+ 0,5 D
)
(t/
1)
, (50)
где
D
,
—
соответственно разность и сумма номинальных размеров по
толщине стены платформенных площадок в уровне верхнего растворного
шва;
для других типов стыков с симметричным расположением опорных площадок по толщине стены
=
0,
5
d
w
.
(51)
Для стыков с односторонним опиранием плит перекрытий эксцентриситет по толщине стены продольной силы относительно геометрического центра горизонтального сечения рекомендуется определять по формулам:
для платформенного стыка
= 0,5 (t
)
+
0,5 d
pw
,
(52)
где
—
номинальный размер по толщине стены платформенной
площадки в уровне верхнего растворного шва;
d pw — величина, вычисляемая по формуле (29);
для контактного стыка
= 0,5 t
ycon
+
0,5 d
con
,
(5
3)
где ycon — расстояние по толщине стены от ближайшей ее грани до центра контактной площадки;
для контактно-платформенного стыка
при h j ³ h min
,
(54)
где b1 = bcon d w ; (55)
b2
=
d
pw
+
d
w
;
(56)
bm — величина, вычисляемая по формуле (28);
при h j < h min
,
(57)
где b1 = bcon d pw + d p ; (58)
b2
=
d
p
;
(59)
для монолитного стыка
= 0,5 t
ymon
+
0,5 d
mon
,
(60)
для платформенно-монолитного стыка
при h j,pl ³ h j,mon
,
(61)
где b1
=
d
pl
;
(62)
b2 = bmon + d pl d pw ; (63)
при h j,pl > h j,mon
,
(64)
где b1 = bmon d pw ; (65)
b2 = bpl + d pw d p ; (66)
5.27. Коэффициент h e вычисляется по формуле
h e = 1 2 ej /bm , (67)
где ej — эксцентриситет по толщине стены равнодействующей продольной сжимающей силы относительно центра стыка; при расчете стены в предположении шарнирного соединения элементов стены и перекрытия в узле эксцентриситет ej = 0; при расчете в предположении упругого или жесткого соединения элементов стены и перекрытия в узле
ej = Mj / Nj , (68 )
Mj — изгибающий момент в опорном сечении стены, определяемый методами строительной механики; Nj — продольная сжимающая сила в опорном сечении стены; b т — величина, определяемая по указаниям п. 5.24; для узлов монолитной стены со сборными плитами перекрытия величина b т принимается равной размеру по толщине стены полости замоноличивания узла между плитами перекрытия; для узла монолитной стены с монолитными перекрытиями величина b т принимается равной толщине стены t .
При определении изгибающего момента Мj следует учитывать, что часть нагрузок, вызывающих усилия в стыке, прикладываются до того, как раствор в стыках сборных элементов или бетон монолитных стен наберет расчетную прочность. Для полносборных зданий к ним следует относить нагрузки от веса конструкции не менее чем двух этажей здания. Усилия от этих нагрузок рекомендуется определять в предположении шарнирного соединения элементов в узле.
Расчет прочности стен по средним сечениям при внецентренном сжатии из плоскости стены
5.28. При расчете прочности стен по средним сечениям на внецентренное сжатие из плоскости стены следует учитывать эксцентриситет продольной сжимающей силы ео . Для сборных элементов стен эксцентриситет ео определяют по формуле
ео
=
ej
+ eloc
,
(69)
— эксцентриситет в опорном сечении стены, определенный в
предположении шарнирного соединения с плитами перекрытия, вычисляется
по п. 5.26; ej
—
эксцентриситет, определяемый по п. 5.27; eloc
—
эксцентриситет равнодействующей продольной сжимающей
силы, обусловленный местным изгибающим моментом
Mloc
в
рассматриваемом сечении стены (например, от поперечной нагрузки на
стену, из-за перепада температур по толщине стены и др.)
eloc = Mloc / N. (70)
Для монолитных стен эксцентриситет еo = eloc .
Абсолютное значение эксцентриситета еo следует принимать не менее значения случайного эксцентриситета ea = t /30, но не менее l /6 00, где l — длина сжатого элемента стены, равная высоте этажа в свету.
5.29. Прочность стены по средним сечениям при внецентренном сжатии из плоскости проверяется для стен из тяжелого, легкого и ячеистого бетонов по СНиП 2.03.01—84, а для стен из плотного силикатного бетона — по СНиП 2.03.02—86.
Для прямоугольных бетонных сечений (без расчетной продольной арматуры) прочность стены можно проверять по формуле
N £ Rbw Aw j c , (71)
где Rbw — расчетная прочность стены при сжатии, определяемая п. 5.21; Аw — площадь горизонтального сечения стены; j c — коэффициент, определяемый по формулам:
при l о /t £ 4
j c = 1 2 еo /t ; (72)
при l о /t > 4
,
(73)
где lo — расчетная длина стены, определенная по п. 5.19; ео — эксцентриситет, определяемый по п. 5.28.
;
(74)
Еb т — начальный модуль упругости бетона стены; j l — коэффициент, учитывающий влияние длительности действия нагрузки на жесткость элемента в предельном состоянии,
j l = 1 + b Nl /N ; (75)
b — коэффициент, принимаемый по СНиП 2.03.01—84; для плотного силикатного бетона b = 1; Nl — продольная сжимающая сила на простенок от длительно действующей нагрузки; j е — коэффициент, вычисляемый по формулам:
для тяжелого; легкого и ячеистого бетонов
j е = 0,11/(0,1 + d е ) + 0,1; (76)
для плотного силикатного бетона
j е = 0,2/(0,15 + d е ); (77)
d е — коэффициент, принимаемый равным ео /tw , но не менее
d min = 0,5 0,01 lo /t 0,01 Rbw (78)
и не менее 0,01 t .
В формуле (78) величина Rbw в МПа.
Расчет прочности столбов по горизонтальным сечениям
5.30. Для плоского столба (см. п. 5.14) прочность по горизонтальным сечениям при сжатии в случае, когда эксцентриситет eoh = 0 , проверяется для опорных сечений по формуле (26), а для средних сечений по формуле (71). В случае, когда эксцентриситет продольной силы eoh ¹ 0 , расчет прочности столба рекомендуется выполнять на ЭВМ по специальным программам, предназначенным для расчета плоских бетонных и железобетонных конструкций с учетом образования в них трещин, развития пластических деформаций и других специфических особенностей работы материала при плоском напряженном состоянии.
Расчет прочности плоского столба допускается выполнять по приводимым в настоящем Пособии рекомендациям с использованием следующих предпосылок и допущений:
считается справедливой гипотеза плоских сечений;
для горизонтальных сечений вдоль стыков сборных элементов и технологических швов монолитных стен не учитывается сопротивление бетона растянутой зоны сечения;
принимается, что нормальные сжимающие напряжения изменяются по ширине столба (длине стенки) по линейной или билинейной зависимостям (рис. 25); эпюра нормальных напряжений принимается линейной, если максимальное значение сжимающих напряжении s тах не превышает значения сопротивления R с , вычисляемого по формулам (24) или (25); в противном случае принимается билинейная эпюра сжимающих напряжений, состоящая из двух участков, на первом из которых сжимающее напряжение изменяется по линейной зависимости от значения напряжений s min до s mах = Rc , а на втором постоянное значение, равное R с ;
принимается, что в пределах длины линейного участка эпюры материал столба работает упруго, а на участке, где s w = Rc , находится в пластическом состоянии;
сдвигающие
напряжения t
воспринимаются только в пределах длины
наклонного участка эпюры s
;
используются условия прочности бетона при плоском напряженном состоянии, приведенные в СНиП 2.03.01—84.
Рис. 25. Расчетные эпюры сжимающих напряжений для бетонных (а) и железобетонных (б ) горизонтальных сечений столба
5.31. Расчет прочности плоского столба по горизонтальным сечениям рекомендуется выполнять в следующей последовательности:
5.31.1. Определить знак продольной силы N . При N > 0 — горизонтальное сечение столба внецентренно сжато, при N < 0 — внецентренно растянуто, при N = 0 — столб изогнут. Если N > 0, то
еoh = | М| / N, (79)
где | М| — абсолютное значение изгибающего момента, вызывающего изгиб столба.
Если еoh > 0 (столб внецентренно сжат), то следует перейти к выполнению п. 5.31.2, иначе (при еoh £ 0) — столб внецентренно растянут.
5.31.2. Определить предельную несущую способность столба при внецентренном сжатии исходя из прямоугольной эпюры сжимающих напряжений
Nmax = Rc ht (1 2 еoh / h ), (80)
где Rc — вычисляется по формулам (24) или (25) соответственно для опорного и среднего сечения; t — толщина стены; h — ширина простенка (размер по длине стены в уровне расположения проемов).
Сопоставить предельную несущую способность столба Nmax со значением продольной сжимающей силы N . В случае если N > Nmax , то следует повысить класс бетона по прочности на сжатие, утолстить стену или ввести расчетное армирование. В случае если N £ Nmax и в расчетном сечении поперечная сила Q = 0, то прочность столба по горизонтальному сечению обеспечена (расчет закончен).
5.31.3. Определить краевые нормальные напряжения s min и s max исходя из линейного закона их распределения по ширине столба
s min = (1 6 еoh / h ) N / A ; (81)
s max = (1 + 6 еoh / h ) N / A , (82 )
где A — площадь среднего горизонтального сечения столба.
Проверить наличие растянутой зоны сечения. Если s min < 0 (сечение имеет сжатую и растянутую зоны), то перейти к выполнению п. 5.31.4. Если s min ³ 0 (сечение полностью сжато), то сравнить значение величин s mах и R с .
Если напряжения s mах £ R с , то перейти к выполнению п. 5.31.5, иначе (при s max > Rc ) вместо линейной принять билинейную эпюру сжимающих напряжений и определить длину наклонного участка билинейной эпюры по формуле
= 1,5h
[Rc
s
(1 + 2 еoh
/
h
)]
/(Rc
s
),
(83)
где s = N/ (th ). (84)
Вычисленная
по формуле (83) длина
не должна превышать значения величины h
.
Перейти к выполнению п. 5.31.5.
5.31.4. При s min < 0 сравнить значение эксцентриситета еoh с предельным значением эксцентриситета еи = 0 ,45 h , при котором сечение может рассматриваться как бетонное. При еoh ³ еи перейти к выполнению п. 5.31.6, при еoh < еи выполнить:
в предположении линейного распределения сжимающих напряжений определить высоту сжатой зоны
x
=
=
l,5h
(1 + 2 еoh
/
h
)
(85)
и максимальное значение сжимающих напряжений
s
mах
=
2 s
h
/
.
(86)
Если s mах £ R с то перейти к выполнению п. 5.31.5, иначе (при s mах > R с ) вместо линейной принять билинейную эпюру сжимающих напряжений и определить длину наклонного участка эпюры по формуле
.
(87)
5.31.5. Проверить прочность горизонтального сечения на совместное действие сжимающих N и сдвигающих Q усилий.
Для стен из тяжелого бетона класса по прочности на сжатие не выше В30 и из легкого бетона класса по прочности на сжатие не выше В15 прочность проверяется по формуле
Q
£
Rbt
[(
s
min
)w
1
+
(s
max
)w
2
]/(s
max
s
min
),
(88)
где х
—
длина наклонного участка
эпюры сжимающих напряжений s
;
—
сжимающие напряжения
в точке наклонного участка эпюры s
,
в которой воспринимаются максимальные касательные напряжения t
(s
min
£
£
s
max
),
= 0,5 Rc
Rt
,
(89)
если s
max
£
,
то принимается, что
= s
max
;
если s
min
³
,
то принимается, что
= s
min
;
Rc — приведенной сопротивление бетона стены сжатию, определяемое по рекомендациям п. 5.21; Rt — приведенное сопротивление бетона стены растяжению (Rt = Rbt Rc /Rbw );
;
(90)
;
(91)
x = (Rt + s max 0,5Rc )/(Rt + 0,5Rc ). (92)
В
случае, если s
max
= s
min
= s
<
,
то прочность проверяется по формуле
Q
£
Rbt
ht
.
(93)
Для горизонтальных сечений в уровне стыков сборных элементов или технологических швов монолитных стен дополнительно должна быть проверена прочность по рекомендации пп. 5.43—5.47.
Если условие (88) или (93) не выполнено, то необходимо увеличить класс бетона и (или) толщину стены. Если по длине горизонтального сечения имеются сжатая и растянутая зона, то сопротивление срезу можно повысить за счет учета работы растянутой зоны сечения. В этом случае в растянутой зоне должна быть установлена сквозная продольная арматура по указаниям п. 5.21. Расчет прочности внецентренно сжатых железобетонных стен выполняется по указаниям п. 5.31.6.
5.31.6. Внецентренно сжатые в плоскости железобетонные стены рекомендуется рассчитывать с использованием следующих предпосылок:
принимается, что в сжатой зоне сечения сжимающие напряжения изменяются по линейной зависимости от нуля до максимального значения s mах £ R с ;
высота сжатой зоны х принимается не более величины хh , вычисляемой по формуле
хR = x R ho , (94)
где x R — относительная высота сжатой зоны, характеризующая возможность полного использования сопротивления продольной растянутой арматуры (определяется по СНиП 2.03.01—84); ho — расчетная высота сечения, равная ширине простенка за минусом расстояния от растянутой арматуры до края сечения.
Расчет прочности симметрично армированных внецентренно сжатых железобетонных стен рекомендуется выполнять в следующей последовательности:
вычислить высоту сжатой зоны
x = 2hs /Rc , (95)
где напряжения вычисляются по формуле (84).
Если х £ хh , то требуемая площадь поперечного сечения продольной арматуры As устанавливаемой у растянутой и сжатой кромок сечения, вычисляется по формуле
Аs = [N eoh 0,5 Rc xt (0,5 h x /3)] / [Rc (h 2a )] , (96)
где a — расстояние от продольной арматуры до края сечения.
Если х > хh , то рекомендуется повысить прочность сжатой зоны сечения, например за счет армирования;
проверить прочность стены на совместное действие сжимающих и сдвигающих сил:
для опорного сечения прочность проверяется по формуле
Q
£
Rbt
xt
[w
1
+
(s
max
)w
2
]/s
max
,
(97
)
где w
1
=
2/3
(
Rt
/
)
,
(98)
w 2 — вычисляется по формуле (91);
для среднего сечения в
случае, если s
min
³
Rt
и s
max
£
Rc
,
то прочность проверяется по формуле (88), в которой принимается
= h
;
если s
min
< Rt
,
то
прочность проверяется по формуле (97);
напряжения
s
min
и s
m
ах
вычисляются как для упругого тела.
5.32. Проверку прочности горизонтальных сечений неплоского столба рекомендуется выполнять с использованием предпосылок и допущений, перечисленных в пп. 5.30 и 5.31, а также следующих:
эксцентриситет равнодействующей продольной силы eoh отсчитывается от центра жесткости столба, расположенного на расстоянии уh от наиболее сжатой грани сечения и вычисляемого по формуле
,
(99)
где tw — толщина стенки неплоского столба; h — высота горизонтального сечения столба, равная длине в плане его стенки; т — количество всех полок столба; af — расстояние от полки f до наиболее сжатой грани столба; Ef , Ew — приведенные модули деформации соответственно полосы, образующей полку f и стенку столба и вычисляемые по формуле (1); Аf — площадь горизонтального сечения полки f ; для слоистых стен все несущие слои предварительно приводятся к одному из них; А — приведенная площадь горизонтального сечения
А
= ht
+
;
(100)
при проверке прочности столба сопротивление полок, расположенных в растянутой зоне сечения не учитывается;
для полок, расположенных в сжатой зоне сечения, принимается, что нормальные напряжения равномерно распределены по площади полки; среднее значение сжимающих напряжений в полке s f определяется по формуле
s f = s w Ef /Ew . (101)
где s w — значение сжимающих напряжении в стенке в месте ее сопряжения с полкой f ;
в случае, если s f > Rcf (где Rcf — сопротивление полки сжатию, определяемое по указаниям п. 5.21), то принимается, что s f = Rcf .
5.33. Для расчета прочности неплоского столба по горизонтальным сечениям рекомендуется использовать изложенный в п. 5.31 алгоритм с учетом следующих особенностей.
5.33.1. Предельная несущая способность неплоского столба при сжатии вычисляется по формуле
Nm
ах
= Nw
x
/h
+
,
(102)
где Nw — несущая способность стенки при равномерном сжатии по ее длине
Nw = Rcw th, (103)
Rcw — приведенное сопротивление стенки сжатию, вычисляемое для опорных и средних сечений соответственно по формулам (24) и (25); х — высота сжатой зоны сечения
,
(104)
an — расстояние по длине стенки от равнодействующей продольной сжимающей силы N до наиболее сжатой грани горизонтального сечения столба
a N = yh eoh ; (105)
тc — количество полок, расположенных в пределах длины сжатой зоны сечения, определяемое последовательными приближениями; в первом приближении в расчет включаются все полки, расположенные в пределах длины 2aN от наиболее сжатой грани; s f — среднее значение сжимающих напряжений в полке, определяемое по формуле (101), принимая, что напряжение s w = R сw ; если s f > Rcf , то принимается, что s f = Rcf .
Если в формуле (104) подкоренное значение оказывается отрицательным, это означает, что граница сжатой зоны проходит по толщине одной из полок. Эту полку рекомендуется исключить из состава полок сжатой зоны и повторить расчет.
5.33.2. Минимальные s min и максимальные s max значения сжимающих напряжении в горизонтальном сечении столба при линейном распределении напряжений вычисляются по формулам:
s min = N /A |M| (h yh )/I ; (106 )
s max = N /A + |M| yh )/I . (107 )
где |M| — абсолютное значение изгибающего момента, вызывающего общий изгиб столба в плоскости его стенки; I — приведенный момент инерции горизонтального сечения неплоского столба
.
(108)
5.33.3. В случае, если вычисленные по формуле (106) напряжения s min ³ 0 (сечение полностью сжато), а напряжения s max ³ Rcw , то необходимо вместо линейной принять билинейную эпюру сжимающих напряжении, длина наклонного участка которой вычисляется по формуле
,
(109)
В случае, если вычисленные по формуле (106) s min < 0 (сечение имеет сжатую и растянутую зоны), длина сжатой зоны х определяется последовательными приближениями. В качестве начального приближения рекомендуется высоту сжатой зоны определять по формуле
хo = h /( 1 s min /s mах ). (110)
Уточненное значение высоты сжатой зоны при линейном законе распределения сжимающих напряжений на i -м шаге приближений вычисляется по формуле
xi
=
1,5 aN
,
(111)
где xi 1 — высота сжатой зоны для предыдущего шага вычислений.
Вычисления по формуле (111) рекомендуется повторять до тех пор, пока не будет выполнено условие |1 xi /xi-1 | £ 0,05.
Если в ходе вычислений по формуле (111) оказывается, что для полки f величина af > x , то полку f следует исключить из числа полок сжатой зоны.
Для столба тавровой формы в плане с полкой в сжатой зоне разрешается принимать, что величина af = 0. Высота сжатой зоны таврового столба определяется по формуле
xi
=
1,5 aN
.
(1
12)
В случае, если длина сжатой зоны вычисляется по формулам (111) или (112), максимальное значение сжимающих напряжений в стенке вычисляется по формуле
.
(113)
Если s max £ Rcw , то сжимающие напряжения в полке f вычисляются по формуле
s f = s max (1 af / x ) Ef / Ew . (114)
Для столба тавровой формы в плане с полкой в сжатой зоне разрешается принимать, что
s f = s max Ef / Ew . (115 )
Если
вычисленные по формуле (113) напряжения s
max
> Rc
w
,
то вместо линейной необходимо принять билинейную эпюру сжимающих
напряжений. Длины
и
соответственно наклонного и прямолинейного участков эпюры сжимающих
напряжений определяются совместным решением уравнений:
;
(116)
(117)
где
— количество полок, расположенных в пределах длины
сжатой зоны сечения; тс
—
общее количество полок, расположенных в сжатой зоне сечения.
Для
столба тавровой формы в плане с полкой в сжатой зоне длина
наклонного участка эпюры сжимающих напряжений определяется по формуле
,
(118)
а длина участка
,
где напряжения s
w
= Rcw
,
—
по формуле
.
(119)
5.33.4. Сжимающие напряжения в полках, расположенных в пределах наклонного участка эпюры сжимающих напряжений, определяются по формуле
,
(120)
а для полок, расположенных в пределах участка, где сжимающие напряжения s w = Rcw , сжимающие напряжения в полке определяются по формуле
s f = Rcw Ef /Ew . (121)
5.34. Прочность по наклонным сечениям бетонных столбов разрешается не проверять, если выполнено условие (88).
Прочность по наклонным сечениям железобетонных столбов, в том числе с расчетным поперечным армированием, следует проверять по СНиП 2.03.01—84 с учетом следующих особенностей: вместо призменной прочности бетона Rb в расчетные формулы подставляется приведенное сопротивление бетона сжатия Rc , вычисляемое по формуле (25); длина проекции наклонной толщины на вертикальную ось принимается не больше расстояния до горизонтального сечения столба, в котором прочность обеспечивается сопротивлением только сжатой зоны.
Расчет прочности вертикальных стыков
5.35. Расчет прочности вертикальных стыков сборных элементов и вертикальных технологических швов монолитных стен разрешается выполнять с использованием следующих допущений:
прочность соединений при действии сдвигающих и нормальных сил проверяется независимо;
при расчете соединения на усилия сдвига, вызванные общим изгибом стены в собственной плоскости, сдвигающие силы считаются равномерно распределенными между однотипными шпонками (связями), расположенными в пределах высоты одного этажа;
при наличии разнотипных шпонок (связей) в пределах высоты одного этажа усилия между ними распределяются обратно пропорционально их податливости при сдвиге;
при расчете соединения на усилия сдвига, вызванные местными усилиями, например, вследствие перепада температур по толщине стены, учитывается неравномерность распределения усилий между шпонками или связями;
при учете сопротивления сдвигу перекрытий или монолитных поясов в уровне перекрытий усилия сдвига, приходящиеся на одну шпонку (связь) Vk и на перекрытие (монолитный пояс) V p , определяются по формулам
Vk = ( 1/l k )/( 1/l р + тk /l k ); (122)
Vp = ( 1/l p )/( 1/l р + тk /l k ); (123 )
где l k — коэффициент податливости при сдвиге одной шпонки (связи); l p — то же, плиты перекрытия или монолитного пояса в уровне перекрытия.
Коэффициенты податливости l k и l p определяются по прил. 4.
5.36. Для бесшпоночных соединений расчетная прочность при сдвиге принимается равной меньшей из двух значений усилий Vst и Vcrc , вызывающих разрушение стыка соответственно от взаимного проскальзывания соединяемых частей стены и от образования в зоне стыка наклонных трещин
усилия Vst и Vcrc вычисляются по формулам
Vst = h Rs, tr As,tr ; (124 )
Vcrc = Rcrc Av , (125)
где h — коэффициент трения, принимаемый для вертикальных стыков равным: для стыков сборных элементов — 0,6; для технологических швов монолитных стен — 0,8, для вертикальных узлов сопряжения стен из бетонов разных видов через разделительную сетку (см. рис. 15, ж ) — 1,4; Rs, tr — расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры, пересекающей стык (шов бетонирования); Аs, tr — суммарная площадь сечения поперечной арматуры пересекающей стык (шов бетонирования); Rcr с — сопротивление стыка образованию наклонных трещин
,
(126)
но не более 2 Rbt , Rbt — расчетное сопротивление растяжению бетона замоноличивания стыка (монолитной стены);
s s = Rs As,tr /Av . (127)
As,tr — площадь вертикального сечения стыка (вдоль плоскости действия сдвигающих усилий).
5.37. Для шпоночных стыков следует различать бетонные и железобетонные соединения.
Сопротивление сдвигу бетонного шпоночного соединения вычисляется без учета сопротивления арматурных связей, сечение которых назначается по конструктивным соображениям. Для вертикальных стыков наружных и внутренних стен следует предусматривать связи для восприятия усилий распора, равных не менее чем 0,2 сдвигающей силы в стыке. Для бетонных шпоночных соединений не допускается образование трещин.
В железобетонном шпоночном соединении площадь сечения поперечных связей As,tr должна удовлетворять условию
As,tr ³ ha V /Rs,tr , (128)
где ha — коэффициент, равный отношению силы распора в шпоночном соединении к сдвигающей силе, воспринимающей шпонки,
ha = (tga h )/( 1 + h tga ), (129)
но не менее 0,2; a — угол наклона площадки смятия к направлению, перпендикулярному плоскости сдвига; V — сдвигающая сила в стыке; Rs,tr — расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры стыка; при расположении поперечной арматуры только в уровнях верха и низа этажа или в уровне перекрытия сопротивления Rs,tr принимается с коэффициентом 0,8.
5.38. Расчетная прочность при сдвиге Vkb одной шпонки бетонного шпоночного соединения принимается равной меньшему из значений усилий Vsh,b , Vc.b , Vcrc,b , соответствующих разрушению бетонной шпонки соответственно от среза, смятия и образования наклонных трещин
Vsh,b = 1,5 Rb,t Ash ; (130)
Vc,b = Rloc Ac ; (131)
Vcrc,b = 0,7 Rat Aj ; (132)
где Ash — площадь среза шпонки; Аc — площадь смятия шпонки; Аj — площадь продольного сечения стыка, приходящаяся на одну шпонку
Аj = sk bmon , (133)
sk — шаг шпонки; b топ — размер по толщине стены полости замоноличивания стыка; Rloc — сопротивление шпонки местному смятию, принимаемое равным: для одиночных шпонок — 1,5Rb ; а для многошпоночных соединений — Rb , (Rb — расчетная призменная прочность бетона).