26. Особенности расчета каменных простенков бескаркасных зданий.

В зда­ниях с жесткой конструктивной схемой стены и столбы рассчиты­вают на вертикальные и горизонтальные ветровые нагрузки с учетом их возможного сочетания как вертикальные неразрезные многопролетные балки, опертые на неподвижные опоры — пере­крытия (рис. 72, а). Для расчета выделяется участок стены на всю высоту здания. В стенах с проемами ширина участка bу равна расстоянию между осями оконных проемов. В глухих стенах ширину принимают равной 1м. Для упрощения расчета допускается рас­сматривать стены или столбы многоэтажного здания расчленен­ными по высоте на однопролетные балки, шарнирно опирающие­ся в горизонтальном направлении на перекрытия с пролетом Hэт, равным расстоянию от низа перекрытия вышерасположенного этажа до низа перекрытия нижерасположенного этажа (рис. 72, б). При этом принимают, что нагрузка от верхних этажей, вклю­чая вес стены или столбов, перекрытий и других вышележащих элементов, приложена в центре тяжести сечения стены или столба вышележащего этажа. Нагрузки в пределах рассматриваемого этажа считаются приложенными с фактическими эксцентрисите­тами относительно центра тяжести сечения стены или столба с учетом изменения сечения стены в пределах этажа и ослабления горизонтальными и наклонными бороздами.

Изгибающие моменты учитываются от вертикальных и гори­зонтальных (ветровых) нагрузок, приложенных в пределах рас­сматриваемого этажа, а также от вертикальных нагрузок выше­расположенных этажей, если сечение стены изменяется в уровне перекрытий над данным этажом или в пределах рассчитываемого этажа. Основные расчетные формулы для определения в сечении стен (столбов) нормальных сил и изгибающих моментов при при­нятой (рис. 72, б) расчетной схеме от вертикальных нагрузок приведены в табл.20.

Изгибающие моменты в сечении наружной стены от горизон­тальной ветровой нагрузки определяются в пределах каждого этажа (за исключением верхнего) как для балки с заде­ланными концами по формуле M= qH²_эт/12, где q — ветровая равномерно распределенная в пределах рас­сматриваемого этажа нагрузка, приходящаяся на 1 м высоты стены; Hэт — высота этажа (пролет балки). Для верхнего этажа верхнюю опору балки считают шарнирной.

Расчет стен или столбов обычно начинают с верхнего этажа. При определении усилий, действующих на стену в пределах рас­сматриваемого этажа, учитывают: расчетное опорное давление перекрытия над рассматриваемым этажом Р₁, приложенное в уровне низа этого перекрытия с эксцентриситетом е₁ относитель­но центра тяжести сечения стены; сумму всех расчетных нагру­зок N на стену, расположенных выше рассматриваемого этажа, с включением продольного усилия от действия ветровой нагруз­ки (если она учитывается в расчете), приложенную в уровне ни­за перекрытия над рассматриваемым этажом с эксцентриситетом е₂ относительно центра тяжести сечения стены; расчетный соб­ственный вес участка стены между рассматриваемым сечением и первым расположенным выше этажом Рс.в, приложенный в цен­тре тяжести этого участка стены (см. рис. 73 и табл. 20).

Изгибающие моменты М в рассчитываемых сечениях стены изменяются от максимального значения на уровне низа верхнего перекрытия до нуля на уровне низа нижнего перекрытия и опре­деляются по принятой статической схеме (рис. 72, б).

В многоэтажных бескаркасных зданиях с жесткой конструктивной схемой горизонтальная (ветровая) нагрузка, кроме изгибающих моментов, действующих из плоскости стены (см. формулу (1)), вызывает в стенах продольные усилия, для определения которых необходимо рассматривать пространственную работу здания. При этом расчетная схема зда­ния может быть представлена в виде защемленной в уровне фун­даментов консоли сложного профиля, образованного из наруж­ных стен (в некоторых случаях столбов или каркасов первого этажа), перегородок и перекрытий, выполняющих роль жестких диафрагм и передающих горизонтальную нагрузку на попереч­ные стены. Эту нагрузку считают приложенной к оси поперечных стен которые вместе с примыкающими участками наружных стен образуют в плане сложные формы двутавров, швеллеров или прямоугольников (рис. 74).

Расчет зданий на ветровые нагрузки, направленные парал­лельно этим стенам, выполняют в следующей последователь­ности:

а) определяют расчетную ветровую нагрузку (по указаниям главы СНиП «Нагрузки и воздействия»);

б) распределяют ветровую нагрузку между поперечными или продольными стенами, расположенными в направлении ее дей­ствия;

в) находят усилия (напряжения), возникающие в стенах зда­ния и их элементах (перемычках, соединениях), при действии ветровой нагрузки.

Каждая стена рассматриваемого направления рассчитывает­ся как вертикальная консоль, заделанная в основании и рабо­тающая под действием параллельных ей горизонтальных нагру­зок от активного и пассивного давления ветра (рис. 74, //—//). Модуль упругости кладки всех стен принимают постоянным, модуль сдвига G = 0,4 E₀, нагрузка q=1. В зданиях с достаточной прочностью и жесткостью перевяз­ки или соединений взаимно перпендикулярных стен следует учи­тывать совместную работу рассчитываемой стены и участков примыкающих к ней стен. В этом случае расчетное горизонталь­ное составное сечение может иметь сложную форму (двутавра, швеллера, тавра и т. п.). Участки рассчитываемой стены обра­зуют сечения стенки, а участки примыкающих стен — полки сечения