4. Додаткові поперечні стіни просторової жорсткості будинку

Просторова жорсткість несучого остову кам’яного будинку (з кам’яними несучими стінами) залежить від фізико-механічних характеристик кам’яної кладки стін, жорсткості дисків перекриттів і, що дуже важливо, від кроку поперечних жорстких зв’язкових вертикальних конструкцій.

Рисунок 1.2 – Поперечний розріз будинку

1 – розрахунковий простінок 1-го поверху; 2 – вантажна смужка стіни

Рисунок 1.3 – Фасад будинку (фрагмент)

Поперечними вертикальними жорсткими зв’язковими конструкціями у загальному випадку можуть слугувати 1-8:

- кам’яні стіни товщиною не менше 12 см;

- бетонні стіни товщиною не менше 12 см;

- залізобетонні діафрагми товщиною не менше 6 см;

- стержневі стальні перехресні зв’язки;

- рами з жорсткими вузлами;

- контрфорси;

- ділянки поперечних стін та інші конструкції, розраховані на дію горизонтальних сил за умови міцності і жорсткості.

Будинки за критеріями просторової жорсткості умовно розподіляють на дві категорії: будинки з жорсткою несучою системою; будинки з гнучкою несучою системою.

До категорії будинків з жорсткою несучою системою належать будинки з відносно малим кроком жорстких поперечних вертикальних зв’язкових конструкцій – поперечних стін, діафрагм та ін. Міжповерхові перекриття та горищні покриття таких будинків виявляються практично нерухомими і слугують горизонтальними нерухомими опорами для стін і колон під час горизонтальних сил і згинальних моментів. Цей ефект просторової жорсткості будинку використовується у спрощених методах розрахунків стін, колон і ригелів рам.

У будинках із гнучкою несучою системою крок жорстких поперечних вертикальних зв’язкових конструкцій необмежений і тому міжповерхові та горищні перекриття не можна вважати нерухомими. Стіни і колони разом з перекриттям зазнають значних горизонтальних переміщень, які впливають на перерозподіл внутрішніх зусиль у перерізах простінків, колон і рам, чим не можна нехтувати в розрахунках.

У нашому прикладі приймаємо такі параметри конструкції будинку:

- вид кам’яної кладки: суцільна кладка із силікатної цегли М100 на розчині М50 придатна для зимового мурування 8;

- група кладки: І (при суцільній кладці з цегли на розчині М50 (див. табл. А.2));

- тип міжповерхових перекриттів: монолітні залізобетонні.

Нормативна відстань між поперечними жорсткими вертикальними зв’язковими конструкціями – стінами з групою кладки І та монолітних залізобетонних перекриттях (див. табл. А.1).

l_ст = 54,0 м. (1.5)

Відповідно до приміток табл. А.1 цю відстань потрібно зменшувати у таких випадках:

а) при нормативних вітрових тисках w₀ = 700,800 і 1000 Па – відповідно на 15,20 і 25%; для м. Харкова – 2-го вітрового району w₀ = 430 Па (див. табл. А.3), тоді коефіцієнт впливу вітрового тиску

_w = 1,0; (1.6)

б) при висоті будинку 22-32 м – на 10%, 33-48 м – на 20% і більше 48 м – на 25% (у прикладі висота будинку 4,85 = 24 м)

_в = 0,9; (1.7)

в) для вузьких будинків при ширині b меншій за подвійну висоту поверху Н коефіцієнт приймається пропорційно відношенню (у прикладі b= = 6,03 =18 м > 24,8 = 9,6 м), тоді коефіцієнт впливу ширини будинку

_ш = 1,0. (1.8)

Максимальна допустима відстань між поперечними стінами-діафрагмами:

l_ст.mах = l_ст _w _в _ш = 54,01,00,91,0 = 48,6 м. (1.9)

Проектна відстань між поперечними стінами-діафрагмами приймається з умови l_ст.пр  l_ст.mах, кратною кроку колон (кількість кроків «» підбираємо відповідно):

l_ст.пр =   l₁ = 95,2 = 46,8 м. (1.10)