Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Сергеев, Д. Д. Проектирование крупнопанельных зданий для сложных геологических условий

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
6.55 Mб
Скачать

М% = (Q.4 +

QB)

A z . i l +

{F3{A)

R» _

у Ш

)

^

-

a -

A )

+

+ ( ^ М , *2 -

 

 

 

+

 

+

a) +

(Fa(B)

 

+

К}»») X

x ^ - / . - d ,

+

(

^

^ _ y i , V ) ) _ ^

 

 

 

_ 1 9 6 0

 

 

'

Р І

р

=

= ^ к ^ щ . =

Ш т

с

;

 

 

 

 

^ п р = Pnp +

2P(nP}

=

342 + 2 • 140 =

622 тс.

 

 

Р а с ч е т н а я горизонтальная

нагрузка дл я

 

рассмотренной си­

стемы стен при коэффициенте запаса, равном 2,

 

 

 

Л

» «

=

^

= -

С

- = 3 1 1 ^ 3 0 0

 

тс.

 

 

 

Определим

Рпр для

рассматриваемых

трех стен

без

связей

м е ж д у ними.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стена I — Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А = 3 6 0 0 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wrç

 

16-18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p ;

Af, e

Ш 8 _ e

2 0 3 r c

 

 

 

 

P

lo

14

 

 

 

 

Стена 2'—2'У<,2 >Б n p

=8 - 13,7=109

тс (см. предыдущий при­

м е р ) .

 

 

 

 

 

 

 

Полоса А ^А,пр=ѴА!Б.пр

=174—109 = 65 тс (внецентрен­

ное

сжатие) ;

 

 

 

 

 

 

л п

NA.np +

[Fa(A)-K(A))Rt

65 000+(32 -

80) 2400

.„

=

Ы%

=

 

16-180

= і4

см:

 

 

 

 

 

 

 

 

F*A) К (hA - ~

- " J

( ^ - - «

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

^ , п р = ^ . п р « л =

65-8,39 = 545

тем;

 

ПО

Nß.np

= Qs + П^.пр

= 174 + 109 =

283 тс;

 

_NBinp

+ (Fa{B)-F'a{B))Rll

^ 283 ООО+ ( 8 - 3 2 ) 2400 _ ? g g J f .

5

bRl

16-180

 

g —

 

 

 

 

 

 

 

—- -f-

 

 

 

 

£

 

 

 

^Б . п р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

= 3,44 M;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

'

 

 

 

 

 

 

 

Мв,пР

= НБлѵеБ

= 283-3,44 = 975 т е л ;

 

 

 

 

=

( М

А п р +

^ , , п р + W s . n p )

=

"TT (545

+

 

 

 

 

+ 975 + 109-6,7) = 160 тс;

 

 

 

 

 

P

= p ; p +

2Pnp = 203 +

2-160 = 523

mc.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g22

523

19%.

Продольные стены увеличили РП р на

523

100 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Этот способ определения РП р дл я системы, состоящей из трех

поперечных стен (рис. 26,ж), может быть применен дл я симмет­

ричной системы поперечных стен, состоящей

из одной

беспроем­

ной стены и нескольких примыкающих

к ней стен, ослабленных

проемами по центральной

вертикальной

оси. Н а рис. 27, а

пока­

зана

т а к а я система

стен, состоящая

из одной

беспроемной

стены

/ — /

и восьми

стен

с проемами . Поперечные

стены

объединены

жесткими дисками

перекрытий и дисками продольных

стен / — / ,

//—//,

///—-///,

IV—IV,

 

ослабленных проемами та к же , ка к и

продольные стены

на

рис. 26, ж.

 

 

 

 

 

 

 

В

зависимости

от

жесткости и

несущей

способности

связей

в плоскости поперечных и продольных стен возможны три раз ­ личные схемы перемещений системы поперечных стен при дейст­

вии

РПр. Н а рис. 27, б показана

схема перемещений стен, когда

все

полосы

А сохраняют контакт с основанием; на рис. 27, в —

когда

часть

полос

А потеряла

контакт

с основанием;

ниже —

когда

все полосы А

потеряли контакт с

основанием.

 

 

П о

аналогии со схемами, приведенными на рис. 26, б,

д, пере­

мещения стен условно показаны только по их подошве.

 

 

Схема перемещений на рис. 27, б присуща системе

попереч­

ных стен, имеющей весьма податливые продольные и попереч­

ные связи.

 

 

 

 

 

 

 

А—Б,

 

Ввиду

образования

предельных усилий во всех связях

а

т а к ж е в

связях

1/1;

2

и II /1; 2

поперечные

стены

расчленяем

на

три системы. П е р в а я

система

состоит из

стены

1—/'

и сим­

метрично расположенных по отношению к ней полос Б,

упруго

связанных

со стеной / — / ' и м е ж д у

собой. Вторая и третья

систе­

мы симметрично

расположены по отношению

к стене / — / ' и со­

стоят из полос А,

упруго

связанных только между

собой.

111

112

Н а основании принятых на рис. 27, а, б обозначений и руко­ водствуясь предыдущим примером (рис. 26) для рассматри ­ ваемой системы стен, находящейся под действием пр, можем записать две самостоятельные системы уравнений:

^ 2 ; з =- A g i

 

 

 

^3;4 =

A f ö

 

 

 

 

 

(II.20a)

 

 

 

W1;5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V71;2

= лЦа 0

/Сі: 2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

W?2;3 =

A l l s ' 1

2 ;3',

 

 

 

 

(11.206)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^3;4

=

А ^ 4 Ѵ )

КЗХ,

 

 

 

 

 

 

 

 

W,;5

=

А^РК^.

 

 

 

 

 

 

Значения Л дл я этих систем уравнений определяются на осно­

ве равенств, составленных

в соответствии со схемами

перемеще­

ний на рис. 27, а, б:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_ MW

т . . I

ІУЛ . -

і/(.2 >_

 

<2)_

Л?<2>с

 

 

 

 

 

NX' = NX-

W 1 ; 2 . np+ W2fi

- П7Б,ПР ;

fr =

NX'eav,

АШ=Д2 ) 3 ) ;

 

W2 ; 3 +

W3 ;4— Ѵл.Б.пр',

 

 

 

 

W3;4+

 

Ѵ^в.пр;

tf'-ÂffW

 

Ай=/І 8 ) - Л 4 ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 ) ;

 

 

 

 

 

 

^ = Э Д ? > е а у ; AS|2V)

= f

f ( 2 ) -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-Ii—is

,

 

 

 

 

 

 

=ЛП3 )

ea,P;

Д & ѵ > = $ > •

f ( 3 ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-/£ .

 

 

 

 

 

 

ЛЪ4>

» z v ;

 

Д,™> =/g>- / в

;

^ ^ ^ + ^ + Л . п р ;

 

 

f<5>

_ л7<5 > Р „ .

Л < І Ѵ ) _ f ( 4 )

f(5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реши в

две самостоятельные группы

уравнений

(ІІ.20а)

и

(11.206), расчленяем рассматриваемую пространственную систе­ му на девять плоских систем — стену 1—/' и 8 пар полос: Л 2 , Л 3 ,

Аіг As, Б2, Б3, 5 4 , Б5, п р и к л а д ы в а я к ним выявленные силы в от­ брошенных связях. Величины предельных горизонтальных нагру­

зок, действующих на эти плоские системы, определяются по ме­ тодике, изложенной дл я систем, показанных на рис. 26, а, б.

П о л н а я предельная горизонтальная нагрузка на рассматри ­ ваемую пространственную систему равна сумме предельных го­ ризонтальных нагрузок на выделенные плоские системы стен:

Рпр = Рпр "Ь 2 {Рліпр

+ ^Л.іір

~ f - ^Лпр + P^np +

I p(2) I P ( 3 )

i p W

4_ P<5> )

8—107

113

С х е ма перемещений системы стен на рис. 27, в соответствует условию, при котором часть полос А теряет контакт с основани­ ем вследствие достаточно большой жесткости и большой несу­ щей способности связей в плоскости поперечных и продольных стен.

 

Рассмотрим вариант

перемещений, показанный на рис. 27, в.

Полосы А2 и Аз потеряли

контакт с основанием. Полосы А2 и Б2,

А3

и Б3 рассматриваем ка к единые плоские системы 2—2' и 3—3'

с

упругими

перемычками

 

Б).

Полосы

Л 4 , As,

Бь

Б5

рас­

сматриваем

как вертикальные

консольные

системы.

 

 

 

Руководствуясь

схемой

перемещений,

показанной

на рис.

27, в,

составляем

систему

уравнений дл я определения неизвест­

ных сил:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

WÏ$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wa-A

 

 

 

 

 

 

 

 

(И.21)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= A & V )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^2;3

 

2;3 J V 2;3'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

"з;4 A

3;4>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

4,5

"4;5 A

1;5-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения дл я этой системы уравнений

определяются

па ос­

нове равенств, составленных в соответствии со схемами

переме­

щений на рис. 27, а, в:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nl = N1

+ 2Wu%np-2Wu2;

 

f ^ ^ e a ^ i

 

 

 

N ^ N . - W ^ + W ^

+ W^-W.^

 

f2 = N2ea«;

Af'V)

 

 

 

N3

= N 3

-

r 2 ; 3 +

H73 ; 4

+ Г 2

; 3

- W 3 ; 4 ; f3 = N,еа1ІГ;

Д<*У> =

 

f2-/3;

A W -

 

 

+

W 3 ; A -

W4;5 + v%BiUfi

/g> == iVg> еа*

Д4|у,

« f c _ f t > ;

 

tf«

=

N

f

+ F 4

; 5 +

П 5 » 5 , п р ;

/j?> ~ Afê> e a v ; A & v >

=

$ >

- f (

£ 5

) ;

Ätf > =

Л # > -

W3;4 +

^4;5 -

V&.np;

№ = № ea V ;

 

=

-

j - ;

 

JV<f> = NA5> -

 

 

 

 

 

= Nk5) № . . A

=

4

~ ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А $ = Д & - Д & Ѵ ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

A^.s

= VA% • №

= [ST -

(Wu2inp~

1Г,.,)]

A

;

 

 

 

 

A # = A $ - Д і ! і ; A # = A& - A & V ) ; A & = №

-

 

 

114

 

 

л(П

 

f<4 >

f<5 ».

Л< І Ѵ >

f

 

f

 

 

 

 

Величины

/

абсолютные.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н а основе решения

(II.21)

расчленяем

рассмотренную

прост­

ранственную

систему на семь плоских

систем — стену

 

1—две

пары стен 2—2Г и 5—3' и четыре

п а р ы

полос: АІГ А$, БЬ

Б5. П о

аналогии с предыдущим примером

получаем:

 

 

 

 

 

Рпр — Рпр

2 п2р

+ Рпр + Р^пр +

Рл?пр +

Рв\р +

^ Б . п р ) .

Схема

перемещений на рис. 27, г

соответствует

неравенству

 

 

W\,2,np +

ѴА,пр

+

Ѵл,пр +

Ѵл,пр

 

 

 

 

 

+

V A U >

 

+

 

+ s t f +

s!f>.

 

 

 

Руководствуясь

схемой

перемещений,

показанной

на рис.

27, г, составляем

систему

уравнений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

WM

= А^ІІК^+І

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(11.22)

 

 

 

 

 

( / = 1 , 2 , 3 , 4 ) .

 

 

 

 

 

 

 

Значения А дл я этой системы уравнений

определяются на ос­

нове равенств, составленных

в соответствии

со схемами

переме­

щений на рис. 27, а, г:

 

 

_

 

 

_

_

 

 

 

 

 

 

N1 = N1

+ 2Wu2-2WlX

 

 

f1 = N1ea;

 

 

 

i - W U i + W2fi+Wlfi

+ Ww,

 

/ a

= J V a e ä ;

ДІ?2

Ѵ )

= / x - / 2 ;

N3 -

U72;3 +

 

+ r 2 ;

3 -

WSA;

f,

= N3tä-

 

A 2 i 3

V )

=

- f,;

N.t^Nt-

W3-A + W4;5

+ W3A

-_W4;5;

ft

= ÄT4eä;

 

 

 

Д < і 4

Ѵ > = / 3 _ / 4 ;

^ = ^ - ^ 5 + ^ 4 : 5 ;

 

 

 

 

 

/ в = Л ? 6 8 а ;

 

Д < ! 5 Ѵ > = / 4 - / 6 ;

 

 

 

Л % = Д £ > £

-

Д ! | 2 Ѵ ) ;

 

-

[S<?> - WU2

+ W^}

А

;

 

 

 

Д Ш = Д $ - Д $ ;

 

 

Д І ^ А ^ - А ^ ;

 

 

 

 

A ^ = [ 5 f -

( Г 2 ;

з - І Г з :

4

) ] А

 

 

 

 

 

Д $ = Д | ! 1 - Д $ ; Д $ = А Я . } В - ' Д І ! . Ѵ ) ;

 

 

 

= Д $

-

Д $ ;

 

Д

^ Д

^

-

Д

^

;

AiPe

= [ S Î f » - l F « ] | i î a » ;

 

 

 

A i S ° = / i - f . ;

 

A ^ v

, = f x - / 4 ;

 

 

 

115

Н а

основе

решения

(11.22)

расчленяем

р а с с м а т р и в а е м у ю

пространственную систему на пять плоских систем — стену

/ — / '

и четыре пары

стен: 2—2',

3—3',

4—4', 5—5'.

П о аналогии с пре­

д ы д у щ и м и примерами получаем:

 

 

 

 

* п р

— -fnp "Т ^ [^пр I

"пр ~Т~ "пр ~Г "пр )•

 

Если

решение уравнений (11.24) дает усилия в связях,

пре­

восходящие предельные, то угол а д о л ж е н быть соответственно уменьшен дл я сохранения в связях упругих деформаций .

Если три рассмотренные системы поперечных стен различа­ ются только жесткостью и несущей способностью связей, то без

проведения расчетов ясно, что наименьшая величина Рпр

соот­

ветствует перемещению

системы стен по схеме иа рис. 27,6,

наи­

б о л ь ш а я — перемещению

системы стен по схеме иа

рис. 27, г

ввиду явного превосходства у д е р ж и в а ю щ е г о момента

в послед­

ней схеме

перемещении.

 

 

 

 

Этот приближенный

метод определения Рар

может

быть

рас­

пространен и на более сложные симметричные системы

попереч­

ных стен. Рассмотрим

систему (рис. 2 8 , а ) , состоящую из

бес­

проемной

стены

1—/'

и примыкающих к ней поперечных

стен

2—2', 3—3',

4—4'

и 5—5',

ослабленных проемами по трем верти­

кальным осям.

 

 

 

 

 

 

Н а рис. 28, в

показана

схема перемещения

этих поперечных

стен, соответствующая

абстрактному условию — жесткость

про­

дольных связей равна нулю. В таком случае в предельном со­ стоянии при повороте стен па угол <хч, усилия в продольных свя­ зях равны нулю, и, следовательно, к а ж д а я из стен, в меру своей несущей способности, самостоятельно воспринимает предельную

дл я нее горизонтальную нагрузку.

На рис. 28,г показана схема перемещений поперечных степ при большой жесткости продольных и поперечных связей, в ре­

зультате которой происходит отрыв от основания

полос А, Б, В

во всех поперечных стенах с проемами .

 

 

Д л я упрощения рисунка на схеме

показаны

перемещения

только трех стен. Х а р а к т е р перемещений полос, показанный на

рис. 28, не позволяет заменить

группы неизвестных V их равно­

действующими W,

что значительно

увеличивает

число неизвест­

ных. Д л я

системы,

показанной

на

рис. 28, г, по

аналогии с при­

мером на

рис. 27,г составляем

систему уравнений:

 

 

 

 

 

(11.23)

Значения А для этой системы уравнений определяются на основе равенств, составленных в соответствии со схемами пере­ мещений на рис. 28, а, г:

ÏÏl=Nl

+ 2{V\$ +

V\$4vlW)-VW>Y,

116

Рис. 28

117

N 3 = N 3 -

[V® + VW

+

- VIT)

+

+ (V® +

W +

- l C > ) ;

f, =

Naeä;

 

 

 

Ift

= N A -

(V® +

y&" +

V & " > -

V£P) +

 

 

 

 

 

 

 

 

+ (ѴЩ + VW + у & п >

- K&v > ) ; f4 = Л ^ Ч

 

 

 

 

 

 

N.a=Ni~

 

(V $

+ VW + VW -

VftV ) )

;

/ 6 =

лГ5 ва;

 

 

 

 

 

 

 

= Vt'e

р%в =

[Sf

 

_

-

 

 

)]

 

 

 

 

 

 

 

 

Aß's =

 

A

=

№ e

+ Sf

-

 

-

 

 

 

f Ä

 

 

 

 

АЬ2 ) Г = П 2 . Ѵ nJ?.»r =

+

5b2 )

-

{VIT -

v{eI})}

 

v№r;

 

 

 

 

 

 

 

- v i « B

Ä

=

[sf

 

-

(WS -

ѵ Щ n &

;

 

 

 

 

 

 

д(3)

_ t / ( 3 )

(3)

_

Гі/(3)

,

o(3)

 

/T/dl)

 

T / " M 1

..<3> .

 

 

 

 

<^В,Г — ^В . Г Цв,Г =

| / £ . В "Г

 

S

 

\ У2;3

 

У3;4

J J Ц-В,Г;

 

 

 

A &

=

 

 

=

+

Sfi" -

(1С - ОД1

 

 

 

 

 

 

Affr =» Vffr *

=

+

5 ß 4 )

-

И »

 

-

V$'>)]

Л ;

 

 

 

 

 

 

A & = Vf s A

= [Sf

 

- ѴЩ ]

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A &

=

VfB

=

[Vf

 

Б + Sf

-

 

 

A

 

;

 

 

 

 

 

#

=

 

Afr

=

 

Л

=

[vf,в

+

sf

-

 

 

jifffc

 

 

 

 

 

А Д . Б +

Ag?B + A f f r - А&

Ѵ >;)

 

А$У> =

Ag?f l +

 

ДЬ

2 )

г -

A&

V )

;

S =

 

+

Д<£3>В +

 

 

 

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AfB

Affir -

ДІ

;

 

A$>

=

 

+

Aft . -

Д ^ ' ;

 

#

=

A & +

 

+

 

-

АГ/> ;

 

A5Ü> =

Д ^ +

Affr -

А № ;

 

ІУ =

А5£) в +

А£ ? в +

А ^ - A i 1 / » ;

 

Aft" =

Ajfje +

 

Afr

 

-

 

 

 

А І ^ - А Й Ѵ - А І У » ;

AÎ!2V)

 

 

 

 

 

А і ^

-

Л - /

, ;

 

 

Д й 0

=

Aifr—AiS0 ;

 

fa!

 

 

/ . - f . ;

Д & И > =

Д £ > г - Д & Ѵ )

;

fi

hi

A ^

= ?3~~

fil

А Ш ^ А ^ Г - А ^ » ;

 

f6;

Afcv>

= /4

fil

A $ = A $ - . A $ ;

 

A i ^ - A i S ' ;

A g S ' ^ A i y ' - A i S 1 » ;

A $ = A $ - A $ ;

Д $ > = Д $ > - Д $ > ;

 

Д ^ Д ^ - Д Ш " ;

 

 

 

 

А $ > = , Д $ > - Д $ > ; д ^ > = д < Г - д ^ > .

Н а

основе

решения

(11.23)

расчленяем

рассматриваемую си­

стему на пять плоских систем — стену 1V

и четыре пары стен:

2—2',

3—3\

4—4',

5—5'.

П о

аналогии

с

предыдущими

приме­

рами

получаем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

_

р' _ і _

9 (Р<2 )

_!_ Р(3> 4-

Р ( 4 )

J -

Р( 5 М

 

 

 

 

пр —

-<пр

I

-S

Т~ * пр ~г

пр "Т

"пр )•

 

Д л я сейсмостойких

панельных зданий

целесообразно

приме­

нять длинные вертикальные полосы .внутренних продольных стен (рис. 28,6), обладающи х большой жесткостью и повышенной несущей способностью на действие горизонтальных сейсмических сил вдоль здания . Наличие таких жестких удлиненных полос сте­ ны несколько меняет характер работы системы поперечных стен по сравнению с рассмотренным при регулярном ослаблении внут­ ренних продольных стен проемами, но расчетная схема дл я пре­

дельного

состояния может быть

сохранена. Д л я

большей на­

глядности

на рис. 28, б показана

т а к а я ж е система

поперечных

стен, как и на рис. 28, а. Она отличается только

связями в

плос­

кости внутренних продольных стен. Считаем, что беспроемные

полосы, работающи е в качестве связей I I / 1 ; 2; 3

и І П / 1 ; 2; 3

меж ­

ду поперечными

стенами,

о б л а д а ю т бесконечной

жесткостью

(нулевой податливостью) .

 

 

Н а рис. 28, д

показан а

схема перемещений системы.попереч­

ных стен от действия Р п р ,

соответствующая большой

жесткости

продольных и поперечных связей, при которой происходит отрыв

от основания полос А, Б,

В во всех поперечных стенах с

прое­

мами . Н а

схеме п о к а з а н ы перемещения

только четырех

стен.

Д л я схемы

перемещений,

показанной на

рис. 28, о, составляем

систему уравнений дл я определения неизвестных сил:

119

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ