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

(m = I , I I ,

I I I , IV; j =

1,2,3,4).

Vtë»;

Ѵ { ! 2

П , ;

исключаются из системы

уравнений (11.24), т а к как перемещения

ѴІ"';

Ѵ Ш "

+ Sf

+

Sf

+

VAZ]B-Vtr);

fi

=

Ni

ecc;

Ni^sP

+

Vgr

+

V l T - V ^ - ,

U

=

N2&a;

N3 = Si3)+V^r

+

Vi}P~V^;

f 3

=

iV3 ea;

N i

= N i - v $ l + v $ - v W +

v W -

_ Ѵ ( Ш )

+

у(ні) +

Ѵ ( ; ѵ ) _ ѵ ( . у , ;

fi

= ~N4 ea;

f6 = N5

eâ;

A f t -

Vf.sA

=

[s№ -

(v$

-

VW\

A ;

AL2)B =

0;

Ab2,)r = AS;2V);

Ajf?B =

V f t A

=

[S^3 ) -

( V$

-

A ;

Agla -

0;

Afi?r = M!,v>;

A & « VÄ>B A=[sw

-

те

-

VW]

&

Д& = V%

A

=

№

+ S< > -

(viîi> -

Vi

,")] Ä ;

s4

1

A#r = V ^ r ^ V = №

+ Sb4)

- №

-

И'5

П ) )] ^.V;

A f t - v f t i i f t - ^ ' - r t M

A ;

A g i, = Vl>B ЦЙВ = №

+ S*5' - ИП ) ]

A ;

Ab5,V = П5.»г v£!r = №B + si?» -

Vfe">] ^,V;

Ai'2> =

А Л

2 > £ +

0

+

Д £ Ѵ -

АІ'2 Ѵ >;

Д$>

= 0;

АІ5І =

А

^ +

0

+

-

Ai/» ;

A i l , 4 =

0;

Aiü

=

Д& +

Д&

+ Ab4 ) r -

А І / > ;

Aft" =

+

ДЬ4.Ѵ - A i / » ;

Д$

=

A<f,ȧ +

Д&

+

А*5 ,», -

Д І / > ;

A S Î 5 0

= Д&

+ Ab5.'r - Ai1 /»;

AÜJ" = Ag'r -

Д І / > ;

A i / » = Л -

/.;

Al/ »

=

ДШ-АШ-ДШ; АШ» = А1У>-ДШ>:

Д $ І

,

= Д $ І , - Д & , , , :

Д $ = Д Ш - Д $ ;

A g ^ A ^ - Д Ш » ;

А ^ » = А ^ ' - Д І ^ ' ;

Д І Л -=АІЙ-АШ;

А ^ = А Ш » - Д Ш » ;

Д&п> = Aiü» -

ДЦ,1".

П р и

составлении системы

уравнений

(11.24) связи

I I / 1 ; 2,

ІІ/2; 3, 111/1 ; 2, Ш / 2 ; 3 приняты

абсолютно жесткими . Поэтому

перемещения связей при действии горизонтальной нагрузки

рав ­

ны нулю. Р а в н ы нулю перемещения

в связях

2/5, В и 3/Б, В

поперечных стен.

Н а

основе

решения

(11.24) расчленяем

рассматриваемую

систему на пять

плоских

систем — стену

1—/

и четыре

пары

стен: 2—2', 3—3', 4—4', 5—5'. По аналогии с предыдущими

при­

мерами

получаем:

Ъ

— р"> 1 ОЛ

( Р<2 > 4_ Р< 3 ' О- Р < 4 ) J - Р < 5 ) )

•<пр — -"пр "Г

І / п р Т~ -"пр ~г * пр Т -"пр

ной нагрузки может

быть распространен и на более

сложные

системы поперечных

стен, симметричные относительно

беспроем-

ноп стены 1—1'.

Если система поперечных стен асимметрична относительно

беспроемной стены

/ ' (рис. 28, е) , то предельная горизонталь­

от стены / — и

дл я условной

симметричной системы 6—5—1 —

5—6, составленной из стен, показанных

на

рис. 28, е

слева

от

стены

/—Г:

р(4—3—2—1—2—3—<І) _

п<1)

,

о ( р ( 2 >

і р Й

I

p W | .

-"пр

—

п р "Г ^ \ г л р "Г г п р

"г г

пр I,

р < 6 - 5 - 1 - 5 - 6 ) _

п(1)

,

ofp<3)

I

р(6П .

•Гпр

— "пр Т

^ (-гпр "Г "пр J ,

I

(11.25)

~0

р(4—3—2—1—2—3—1) , п(6—5-І—5-6)

"пр

Т •* пр

1

I

И з

рассмотренных

примеров

следует,

что

характер

работы

системы поперечных

стен

на

предельную

горизонтальную

на­

грузку

зависит от жесткости продольных

и поперечных

стен. По ­

э т а ж н ы м смещением

дверных

проемов

в

стене

м о ж н о

заметно

близить

по жесткости

к беспроемной

стене. Н а

рис. 29, е, г, по­

к а з а н ы

схемы стен с проемами, смещенными через э т а ж .

Такие

панельные стены

могут работать как решетчатые системы

при

соответствующем

армировании на восприятие

растягивающих

усилий

по косым

трещинам и конструировании

горизонтальных

стыков

на восприятие

действующих

срезывающих

усилий. На

рис. 29,

г показана схема основного армирования

панельной

стены со смещенными

проемами .

П о условиям

изготовления и м о н т а ж а панелей на этой

схеме

принято

вертикальное

и горизонтальное армирование,

эквива ­

лентное

наклонной а р м а т у р е по восприятию

растягивающих

усилий по косым

трещинам . П р е д е л ь н а я горизонтальная

нагруз­

ка дл я такой стены определяется появлением деформаций

теку­

через э т а ж

проемами

могут рассматриваться эквивалентными по

схеме перемещений беспроемным стенам.

Часть

внутренних

поперечных и

продольных

стен ж и л ы х

зданий может быть

очень ослаблена

дверными

проемами . П о

дается

некоторым

поперечным стенам п о э т а ж н ы м смещением

дверных

проемов

или

другими

планировоч­

ными

средствами,

мо­

ж е т улучшать работу

системы

поперечных

стен на действие гори­

зонтальной

нагрузки .

И з

краткого

анали ­

за работы

системы

по­

перечных стен на пре­

дельную

горизонталь­

ную

нагрузку

следует,

что

Рпр

на

систему

поперечных стен,

объ ­

единенных

жесткими

дисками

перекрытий и

податливыми

дисками

F - - - Î T= -T---f---4

продольных стен,

всег­

1

'

1

i

1

i

да больше суммы пре­

i

i

i

L

!

! 1

R

1

дельных

горизонталь­

ных

нагрузок,

воспри­

B

" = T

1

1

нимаемых

самостоя­

1

1

1

;

•

i

1

Г-

1

"Т"

1

тельно

теми

ж е

по­

г — г

I

'

;

>

перечными

стенами,

i

=f - r - F --- R Ï

вследствие

более

опти­

i

i

! .

!

к—•*(

i f

мального

использова­

1

i

1

i

1

ния

вертикальных

сил

i

i

в у д е р ж и в а ю щ е м мо­

1

!

! I I

1

менте. Поэтому

крите­

1

1

=

1

' 1

рием

надежности

па­

il

i

i—iL

нельного

здания

на

действие

горизонталь­

Pue.

29

ной нагрузки вдоль по­

перечных стен в пер­

вом приближении м о ж е т служить величина предельной

гори­

зонтальной

нагрузки,

с л а г а е м а я из предельных

горизонтальных

нагрузок

на самостоятельно р а б о т а ю щ и е

поперечные стены.

П р и действии

горизонтальной

нагрузки

вдоль зданий

про­

дольные

внутренние

и

н а р у ж н ы е

стены

объединены

в

общую

систему

жесткими

дисками перекрытий

и

дисками

поперечных

стен. Характер такой системы зависит

от

планировки

з д а н и я .

Так, в системе продольных стен,

показанных

на

рис. 26, ж,

нет

особого

качественного

различия

м е ж д у

работой

внутренних и

н а р у ж н ы х

стен

на

горизонтальную

нагрузку,

действующую

ной нагрузки

такой системы стен

показана на рис. 29, а,

б. Си­

стема продольных

стен

здания

на

этом

рисунке,

симметричная

относительно

оси

/ — / ,

состоит

из

двух

н а р у ж н ы х

и двух

внут­

перечных стен. Внутренние

продольные

стены

состоят

из

ши­

роких вертикальных

полос.

Перемещения полос

внутренних

продольных

стен

показаны

сплошными

линиями,

перемещения

н а р у ж н ы х стен — пунктирными.

При

абсолютно

жестких

поперечных

стенах

точки 3—3'

на­

ружной

стены совмещаются

в

проекции

с точками

/ — 1 '

внут­

ренней стены, точки 4—4'—с

точками

2—2'

и

т.

д. В

такой

системе

полосы

внутренних

стен и

соответствующие

им

полосы

н а р у ж н ы х

стен

с

объединяющими

дисками

поперечных

стен

Поворот полос внутренних стен при

абсолютно

податливых

поперечных стенах вызывает только перекос панелей

н а р у ж н ы х

стен,

которые сохраняют

непрерывную

связь с основанием. В

этом

случае н а р у ж н ы е

и внутренние

стены могут

рассматри ­

ваться самостоятельно

р а б о т а ю щ и м и

на

приходящиеся

доли

предельной горизонтальной нагрузки .

Фактическая величина предельной горизонтальной нагрузки

занимает промежуточное значение м е ж д у

предельными горизон­

тальными нагрузками д л я рассмотренных

двух граничных

си-

передающей

нагрузку на

грунтовое

основание через

ленточные

или плитные

фундаменты .

ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ

СТЕН

НА ГРУНТОВОМ ОСНОВАНИИ

Рассмотрим работу

на

действие

предельной

горизонтальной

нагрузки системы

стен

на

грунтовом

основании,

состоящей из

одной

беспроемной

стены

1—1'

и двух

стен 2—2' с

проемами

(рис.

26, ж).

Эти

стены

объединены

жесткими

дисками пере­

система

поперечных

стен отличается от

рассмотренных ранее

(рис. 26, а, б) только

свойствами основания. Д л я упрощения за­

меняем

фундаменты

сложного очертания

в плане на самостоя­

валентными связями в плоскости продольных

стен. Н а рис . _ 30

показаны схемы перемещений такой системы

под действием Р п р ,

новании стены 1—Г

и полос А и Б. В отличие от систем, имею­

щих перемещения,

показанные на рис. 26, а, б, продольные связи

в рассматриваемых

системах получают перекос при действии Рт

части их сжатой зоны,

но т а к ж е от

деформаций

грунтового

ос­

нования. При

решении

этой задачи

можно учитывать

влияние

• деформации

стен и оснований. Здесь мы

будем

рассматривать

только влияние деформаций грунтового

основания, т а к

к а к

пе­

работы системы поперечных стен на жестком

основании.

Про ­

следим это на частных примерах .

Перемещения системы стен на рис. 30, а соответствуют усло­

вию, когда фундаменты полос Л 2 сохраняют частичный

контакт

с грунтовым

основанием, что в ы р а ж а е т с я неравенством

^1;2,пр f Ѵл.Б.пр <

SA\-

Здесь SA2)ç

— вертикальное

усилие,

необходимое

д л я

пол­

ного отрыва

полосы Л 2 с фундаментом

от грунтового

основания.

Это усилие равно вертикальной

нагрузке на полосу Л 2 >

включая

собственный

вес полосы и вес фундамента, пригруженного

грун­

том. При определении величины SA2)^

не учитывается

влияние

вертикальной

а р м а т у р ы полосы

Л 2 , которая не

может

быть

за-

ном

случае обеспечивает

только

прикрепление фундамента к

полосе Л2, что может

создавать существенное

различие

м е ж д у

5(2)

i , 5(2)

При

рассмотрении

совместной

работы системы стен

верти­

кальные

поперечные

силы

в сечениях связей

надземной

части

ветствующих сечениях фундаментов, т. е. силы

Y0

не рассматри ­

ваются самостоятельно.

Расчленяем р а с с м а т р и в а е м у ю пространственную систему по

аналогии со схемой перемещений, показанной

на

рис. 26,

а, на

три

плоские

системы: стену

1—1',

две полосы

Л 2

и две

поло­

сы

Б2.

Стена

/ — / '

находится

под

действием

вертикальной

силы

и приходящейся

доли (Р'

)

от всей

предельной горизонтальной

нагрузки

Рпр,

на

мгновение

уравновешенной

противодействием

Ni.

Совместному действию

Ni

и

Р П р

эквивалентно

дейст­

пора

грунтового

основания

под стеной

1

— В

рассмотренном

ранее

примере

(рис. 26,

а)

совместное

действие

NT

и Р п р

было

в ы р а ж е н о п р и л о ж е н и е м ^ ^

в центре

сжатой зоны

d\. З а м е н а

совместного

действия

Ni

и

Р „ р эквивалентным

действием

Лгі

дает опорный момент для

стены / — / '

М'пр

=

Л^і ех == Pop

(6, +

Аф),

где в\—расстояние

по

горизонтали

от точки приложения

равно­

действующей

N\

до точки

приложения

равнодействующей

ре­

активного отпора

грунтового

основания;

| о + ^ Ф — р а с с т о я н и е

по

вертикали

от

положения

равнодействующей Р'пр

до основания

стены

/—V.

П о опорному моменту определяем

величину

р

_

е і

Полоса А2 находится под действием вертикальной

силы

Л^ 2 )

= ^ , - ^ , : 2 , П р - Ѵ І \ П р

и приходящейся доли

(Рл!пР)

от Рпѵ,

на мгновение

уравновешен ­

ной противодействием

NA2).

Совместное действие Л'^2 ' и

• р ^ 2 ) п р в ы "

р а ж а е м приложением

равнодействующей NA2) в точке

приложе ­

Р(2)

ІѴ<,2>е<2>

"A

M

feo + Лф

где еА2)—расстояние

по горизонтали от точки приложения

NA2)

до точки

приложения

равнодействующей

реактивного

отпора

под полосой

А2.

Полоса Б2

находится под действием вертикальной

силы

Л ^ ' = Л / £ > + WU2

+ VA%,NP

и приходящейся доли

( Р Б . П Р ) О Т Рпр,

на мгновение

уравновешен ­

ной противодействием

N(2).

Совместное действие

N2ß

и Р^пр

вы­

р а ж а е м

приложением равнодействующей

N^

в точке

прило­

Ы 2 ,

WW

^Б.пр

—

,

go + Ц

где е^2 ) — расстояние по горизонтали

от точки приложения JV(J>

полосой Б2.

П р е д е л ь н а я горизонтальная нагрузка на всю систему

попе­

речных стен равна сумме предельных

горизонтальных нагрузок,

действующих на расчлененные системы:

Рпр — Рпр + 2 (P/t"np +

^ Б . п р ) .

В рассматриваемой системе стен величины Nu Л^ 2 ) и N^

явля ­

ются только суммами вертикальных сил от приходящихся

нагру­

зок на соответствующие стены, в том числе от веса

фундаментов .

П о аналогии с примером

(рис. 26, а)

Ni = N: +

2И?і;2,пр — 2W\o;

Nf = N^ + Wia + Ѵ(А2!Б,пр;

WU2

= A?PKU2.

(11.26)

Д л я определения

величины (Wyi2) принимаем

следующую

зависимость

м е ж д у

краевым

напряжением о на грунт и длиной

х контакта

фундамента с грунтом при ширине b фундамента в

вертикальной нагрузке на фундамент N и наклоне

фундамента

со стеной на угол а:

а = fc — axe.

( I I . 26а^

Д л я

стены / — / '

* х = і / - | * L ; h = xta.

V

byac

Д л я

полосы

Б2

П о д с т а в л я я Ajî V )

в (11.26) и р е ш а я уравнение,

получаем

ве­

личину Wl;2.

_

Величины равнодействующих

и

, а т а к ж е

величина их

эксцентрицитетов ех

и е( Б 2 ) относительно

точки приложения

рав­

нии. Поэтому дл я определения

Рпр

полоса А2

рассматривается

к а к самостоятельная

система,

н а г р у ж е н н а я

известными

верти­

кальными

силами.

Перемещения

системы стен, показанные на рис. 30, б, соответ­

ствуют

условию,

когда

фундаменты полос Л 2

полностью

теряют

контакт

с грунтовым

основанием,

что в ы р а ж а е т с я

неравенством

Wl;2,np + Ѵл^Б.пр > SA%-

П о аналогии с рассмотренным

выше примером

(рис. 26, б, г)

полосы А2

и Б2 р а с с м а т р и в а е м как единую плоскую систему

(сте­

на 2—2').

Поэтому

пространственную систему

расчленяем

раз ­

резкой

по продольным

связям

на две плоские

системы:

стену

/ — / ' и две стены 2—2',

имеющие

упругие перемычки.

9—107

129